設(shè)備CT改善(雙源CT詳細(xì)資料大全)

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本文目錄

1. 雙源CT詳細(xì)資料大全
2. CT和pt是什么
3. 照CT有什么作用

一、雙源CT詳細(xì)資料大全

英文全稱為Dual Source CT（DSCT），是一種通過兩套X射線球管系統(tǒng)和兩套探測器系統(tǒng)同時(shí)采集人體圖像的CT裝置。

基本介紹中文名：雙源CT外文名：dual-source computer tomography專業(yè)：醫(yī)學(xué)成像技術(shù)背景,CT技術(shù)發(fā)展歷史,DSCT開發(fā)背景,結(jié)構(gòu),工作原理,套用,輻射劑量,結(jié)語與展望,背景自英國工程師 Hounsfield于 1972年研制成功第一臺(tái) CT機(jī)起，醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域出現(xiàn)了一次又一次的技術(shù)革命。 2004年以前，CT技術(shù)的發(fā)展主要是在球管和探測器運(yùn)動(dòng)方式以及射線束覆蓋范圍上的變革，直至 2005年西門子推出全球首臺(tái)雙源 CT( dua-l source computer tomography, DSCT)，使得 CT成像技術(shù)才有了更進(jìn)一步的發(fā)展，CT心血管成像才能與數(shù)字減影血管造影( digital subtraction angiography，DSA)相媲美，并極大地降低了常規(guī) CT心血管成像假陽性的機(jī)率。 2006年中國北京協(xié)和醫(yī)院率先引進(jìn)了中國第一臺(tái)雙源CT。目前除開展一些常規(guī)檢查外,主要還用于心血管檢查、肺結(jié)節(jié)的計(jì)算機(jī)輔助檢測、胸痛三聯(lián)征檢查、體部灌注成像和結(jié)腸仿真內(nèi)鏡等，均取得了良好的效果。開展的研究性工作主要是利用其獨(dú)有的雙能量成像技術(shù)，包括體內(nèi)結(jié)石成分及性質(zhì)的鑒別、肌腱與韌帶的 CT重建成像、急性肺栓塞的早期診斷。 CT技術(shù)發(fā)展歷史 CT技術(shù)的發(fā)展按 X射線束的形狀及掃描方式不同，被公認(rèn)為經(jīng)歷了以下 5次大的技術(shù)變革：單束平移-旋轉(zhuǎn)方式；窄扇形束-平移旋轉(zhuǎn)方式；寬扇形束旋轉(zhuǎn)-方式；寬扇形束靜止-旋轉(zhuǎn)方式；電子束 CT。 20世紀(jì) 80年代主要是掃描速度的角逐，在此期間，碳刷和滑環(huán)技術(shù)的出現(xiàn)促成了螺旋 CT的誕生，并迅速取代了單一的橫斷面 CT。 20世紀(jì) 90年代至21世紀(jì)初，CT技術(shù)的發(fā)展又以努力增加縱軸覆蓋范圍為目標(biāo)，先后出現(xiàn)了 4/16/32/40層 CT機(jī)。直到 2004年，西門子推出全球首臺(tái) 64層螺旋 CT機(jī)( SOMATOM Sensation 64)。此后，鑒于諸多機(jī)械制造方面的限制，許多專家認(rèn)為 CT機(jī)已發(fā)展到了極點(diǎn)。但次年西門子在北美放射學(xué)年會(huì)( RSNA)上又推出了全球首臺(tái) DSCT系統(tǒng)( SOMATOM De finition)，徹底打破了傳統(tǒng)的 CT技術(shù)理念，引發(fā)了 CT史上的一次新革命。 DSCT開發(fā)背景 CT自誕生后很快就被套用于臨床檢查，尤其是螺旋 CT出現(xiàn)后被廣泛套用于人體各個(gè)部位的檢查和診斷。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)器官如肺、胃腸道、大動(dòng)脈，尤其是心臟來說，一次檢查必須要求在有限的時(shí)間內(nèi)完成，且要盡可能保證掃描期間患者無呼吸運(yùn)動(dòng)。否則，輕者會(huì)出現(xiàn)影像模糊、鋸齒狀偽影，重者根本得不到具有診斷意義的圖像，檢查無法完成。另外，空間解析度也是一個(gè)重要參數(shù)，同樣影響診斷的正確率。鑒于以上技術(shù)限制，西門子拋開了傳統(tǒng)的技術(shù)理念，在成熟的 SOMATOM Sensation 64技術(shù)和 Straton零兆金屬球管的基礎(chǔ)上，在機(jī)架內(nèi)整合了兩套64層圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，使得整個(gè)機(jī)架在完成 90b旋轉(zhuǎn)后即可獲得一幅優(yōu)質(zhì)影像。機(jī)架旋轉(zhuǎn) 1周為0. 33 s，但只需完成 90b旋轉(zhuǎn)后即可完成圖像采集，所以其時(shí)間解析度達(dá)到了 83 ms，實(shí)現(xiàn)了單扇區(qū)數(shù)據(jù)的采集和重建，克服了”多扇區(qū)重建技術(shù)“帶來的諸多弊端，極大地提升了圖像質(zhì)量，提高了診斷正確率，這套裝置即為世人注目的 DSCT。圖1德國西門子雙源CT結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) DSCT整機(jī)基本構(gòu)成包括 2個(gè)主機(jī)電氣柜( 1主1輔)、機(jī)架、檢查床、水冷系統(tǒng)、成像控制系統(tǒng)( imagecontro l system, ICS)、圖像重建系統(tǒng)( im age reconstructionsystem, IRS)及圖像后處理系統(tǒng)等。核心部分主要是 2套既相互獨(dú)立，又相互聯(lián)系的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。主要有 2個(gè)相互獨(dú)立的高壓發(fā)生器 A和 B，2個(gè) Straton零兆金屬球管 A和 B，2組超高速稀土陶瓷探測器 A和B及 2套相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)采集裝置 A和 B組成。除 2套探測器因受機(jī)架內(nèi)可利用有效空間的限制，橫向上的長度不同，故而導(dǎo)致有效探測野( FOV)不同外，其余同類部件完全相同。高壓發(fā)生器 2個(gè)，每個(gè)最高功率可達(dá) 80 kW，當(dāng)DSCT 2套采集系統(tǒng)同時(shí)工作時(shí)，最高功率可達(dá) 160kW，遠(yuǎn)高于普通 64層 CT機(jī)。 X線球管 2個(gè)，球管 A和球管 B均是西門子擁有專利技術(shù)的 Straton零兆金屬球管，最大電壓 140kV，最大功率 80 kW，最大電流 666 mA，包括 X射線管組件、偏轉(zhuǎn)電子系統(tǒng)和冷卻裝置。轉(zhuǎn)子部分直接由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),并在較大程度上旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。陰極帶有可選擇設(shè)定的獨(dú)立發(fā)射系統(tǒng)、偏轉(zhuǎn)電子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了 Z軸方向上的飛焦點(diǎn)技術(shù),焦點(diǎn)額定值為 0. 6*0. 6及 0. 8* 0. 9。冷卻系統(tǒng)是單獨(dú)的機(jī)械組件，不同于 X射線管組件,通過可以彎曲的油管相連。陽極靶面直接與循環(huán)油相接觸,因而實(shí)現(xiàn)陽極直接冷卻,陽極熱容量高達(dá) 6. 5 MHU/min( 4. 8 MJ/min),堪稱“零兆球管”。用戶在使用中完全不必再為球管的熱容量擔(dān)心，可以實(shí)現(xiàn)高功率、大范圍的連續(xù)掃描，甚至可以在保證空間解析度的前提下一次性完成對(duì)患者的全身掃描。 2組超高速稀土陶瓷探測器,每組均由 40排探測器組成,中間32排準(zhǔn)直寬度為 0. 6 mm，兩邊各有4排準(zhǔn)直寬度為 1. 2 mm的探測器。其中一個(gè)弧度為約 60b的主探測器組，且與球管 A相對(duì)應(yīng)，另一個(gè)弧度為約 32b的輔助探測器組，與球管 B相對(duì)應(yīng)。由于機(jī)架內(nèi)部空間有限，使得 2套探測器橫向長度不同，因此掃描覆蓋野不同。 DSCT具有 78 cm的大機(jī)架孔徑及 200 cm的掃描范圍，擴(kuò)展了臨床的套用范圍。機(jī)架運(yùn)動(dòng)部分和多螺旋 CT一樣，也是采用了碳刷和低壓滑環(huán)技術(shù)，但與它們不同的是旋轉(zhuǎn)部分采用了電磁直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)。工作原理兩套X射線的發(fā)生裝置和兩套探測器系統(tǒng)呈一定角度安裝在同一平面，進(jìn)行同步掃描。兩套X射線球管既可發(fā)射同樣電壓的射線也可以發(fā)射不同電壓的射線，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合或分離。不同的兩組數(shù)據(jù)對(duì)同一器官組織的分辨能力是不一樣的，通過兩組不同能量的數(shù)據(jù)從而可以分離普通CT所不能分離或顯示的組織結(jié)構(gòu)。即能量成像。如果是兩組數(shù)據(jù)以同樣的電壓的電流值掃描則可以將兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，快速獲得同一部位的組織結(jié)構(gòu)形態(tài)，突破普通CT的速度極限。 DSCT有兩種工作模式，即單源模式和雙源模式，均可通過控制臺(tái)進(jìn)行相關(guān)設(shè)定。單源模式時(shí)主要數(shù)據(jù)采集與重建系統(tǒng) A工作，數(shù)據(jù)采集與重建系統(tǒng)B處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)與一臺(tái)普通 64層 CT機(jī)無異，即由球管 A發(fā)射 X射線，經(jīng)受檢者衰減后被探測器 A接收，然后再經(jīng)相應(yīng)的圖像處理和重建后產(chǎn)生相應(yīng)部位的 CT圖像。1次掃描(即 1個(gè)采集周期)球管和探測器組至少要旋轉(zhuǎn) 180b才能獲得足夠的數(shù)據(jù)，重建出圖像，最多可獲得 64層圖像。定位像及頭頸部、胸腹部及四肢等一些常規(guī)平掃、增強(qiáng)掃描常采用單源模式。雙源模式時(shí)， 2套數(shù)據(jù)采集與重建系統(tǒng)同時(shí)工作，2套球管與探測器組合，各自獨(dú)立發(fā)射及接收射線，獨(dú)立完成圖像處理，但在圖像重建時(shí)，由 2套采集系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)既可以重建出 2組獨(dú)立的圖像，也可以重建出 1組融合的圖像，前者 1個(gè)采集周期與單源模式相同，即球管和探測器組至少要旋轉(zhuǎn) 180b，主要用于骨骼及鈣化的分離、鑒別組織與膠原成分等；后者 1個(gè)采集周期球管和探測器組只需旋轉(zhuǎn) 90b，由 2組數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲得的 2組數(shù)據(jù)經(jīng)相應(yīng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算、組合后即可實(shí)現(xiàn)單源下旋轉(zhuǎn) 180b的效果，但時(shí)間解析度提高了 1倍，主要用于心臟等時(shí)間解析度要求極高的檢查。套用傳統(tǒng)螺旋CT由于僅有一套X射線發(fā)生裝置和一套探測器系統(tǒng)，所以在掃描高速運(yùn)動(dòng)物體時(shí)（比如冠狀動(dòng)脈）將會(huì)顯得力不從心。通常情況下，工程師通過加快CT的旋轉(zhuǎn)速度來提高CT對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的撲捉能力，但是受限于工業(yè)水平和CT旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的巨大離心力，目前最快的CT也只能達(dá)到0.27秒旋轉(zhuǎn)一圈。雙源CT系統(tǒng)圖2雙源CT成像圖同時(shí)使用了2個(gè)射線源和2個(gè)探測器系統(tǒng)，能夠以83ms的時(shí)間解析度采集與心電圖同步的心臟和冠狀動(dòng)脈圖像。該系統(tǒng)能夠在不需要控制心率的情況下，對(duì)高心率、心率不規(guī)則甚至心律不齊患者進(jìn)行心臟成像。同時(shí)，2個(gè)射線源能夠輸出不同能量的X射線。利用雙能曝光技術(shù)明顯改善CT的組織分辨力。 DSCT單從結(jié)構(gòu)上看與普通 CT機(jī)差別不大,但從臨床套用分析的某些方面卻有著普通 CT機(jī)不可比擬的優(yōu)勢。心臟成像 DSCT最大的優(yōu)勢在于心臟成像方面。雙能量成像即在兩種不同的能量下成像。其依據(jù)是不同成分的組織在不同的 X射線能量照射下表現(xiàn)出的 CT值不同，再通過圖像融合重建技術(shù)，可得到能體現(xiàn)組織化學(xué)成分的 CT圖像,即組織特性圖像。普通掃描對(duì)于普通檢查，DSCT只用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) A，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)B處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)相當(dāng)于一臺(tái)普通的 64層 CT機(jī)。輻射劑量 CT的輻射問題早已受到了廣泛的關(guān)注。盡管現(xiàn)有的CT設(shè)備一般都會(huì)將輻射劑量控制在安全劑量范圍內(nèi)，但我們?nèi)匀幌Ｍ鸆T檢查時(shí)的輻射劑量能夠越低越好。盡管雙源CT系統(tǒng)使用2套X線球管系統(tǒng)和2套探測器組，但其在心臟掃描中的射線劑量都只有常規(guī)CT的50%。由于其具備很高的時(shí)間解析度，能夠在一次心跳過程中完成采集心臟圖像，從而使利用多扇區(qū)重建的大劑量掃描方法成為過去。另外，雙源CT采用了依據(jù)心電圖的適應(yīng)性劑量控制，最大程度地降低了心臟快速運(yùn)動(dòng)階段的放射劑量。這些技術(shù)的綜合使用使圖像的采集速度和效率提高了1倍，即使與能量效應(yīng)最高的單能掃瞄器相比，雙源CT在正常心率條件下的放射劑量將至少降低50%。結(jié)語與展望 DSCT是基于西門子成熟的 64層 CT技術(shù)之上的嶄新設(shè)備，在掃描速度、時(shí)間解析度和空間解析度上有了更高的突破，其整體優(yōu)越的性能主要依賴于Straton零兆金屬球管、電磁直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)、靜音掃描技術(shù)、特殊散射線校正重建技術(shù)、特殊的射線劑量調(diào)控技術(shù)，特別是適應(yīng)性心電門控劑量調(diào)控技術(shù)的套用。在冠狀動(dòng)脈成像方面有著普通CT機(jī)不可比擬的優(yōu)勢，雙能量成像方面也有其獨(dú)到的優(yōu)勢，但由于諸多亟待解決的問題，其臨床實(shí)際價(jià)值尚需大量的臨床驗(yàn)證。但從總體上說，DSCT是CT技術(shù)上的一次新革命，其開創(chuàng)了 CT史上的新紀(jì)元。

二、CT和pt是什么

CT是指電流互感器、PT是電壓互感器，兩者為二次設(shè)備如保護(hù)、儀表、自動(dòng)控制提供輸入數(shù)據(jù)，二次設(shè)備根據(jù)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析、加工作為設(shè)備動(dòng)作、顯示、調(diào)整的依據(jù)，因此說CT、PT為電氣二次設(shè)備正常工作的前提條件是洽入其氛的、適當(dāng)?shù)摹?/p>

說到CT、PT主要涉及如下問題：

1、原理問題

PT、CT兩者都是根據(jù)電磁感應(yīng)原理設(shè)計(jì)的，但兩者在正常運(yùn)行時(shí)工作狀態(tài)很不相同，表現(xiàn)為：（1）CT二次側(cè)可以短路，但不得開路；PT二次側(cè)可以開路，但不得短路。

（2）相對(duì)于二次側(cè)的負(fù)荷來說，PT一次內(nèi)阻抗較小以至于可以忽略，可以認(rèn)為PT是一個(gè)電壓源；而CT的一次內(nèi)阻很大，以至可以認(rèn)為一個(gè)內(nèi)阻無窮大的電流源。

（3）PT正常工作時(shí)的磁通密度接近飽和值，故障時(shí)磁通密度下降；CT正常工作時(shí)磁通密度很低，而短路時(shí)由于一次側(cè)短路電流變得很大，使磁通密度大大增加，有時(shí)甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過飽和值。

2、極性問題

(1)CT一般采用減極性接法。即：當(dāng)一次電流從P1流入、P2流出時(shí)，二次電流是從S1流出、S2流入。一般CT外觀均能看到P1,P2,S1,S2。

(2)需要強(qiáng)調(diào)的是：單獨(dú)的CT極性判別沒有意義，比如差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)CT極性需要配合得當(dāng)才為正確，測量、計(jì)量用CT極性要與電壓極性相配合才為正確，失磁，功率，阻抗等保護(hù)用CT也要與電壓極性相配合才為正確。

(3)PT一般同樣采用減極性接法，極性測試方法大致相同。

3、準(zhǔn)確等級(jí)問題

（1）CT準(zhǔn)確級(jí)的標(biāo)識(shí)：

(a)保護(hù)用電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)是以其額定準(zhǔn)確限值一次電流下的最大復(fù)合誤差的百分比來標(biāo)稱其后標(biāo)以字母“P”表示保護(hù)用。

保護(hù)用電流互感器的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)為：5P和10P；

(b)保護(hù)用電流互感器按用途分為穩(wěn)態(tài)保護(hù)用（P）和暫態(tài)保護(hù)用（TP）

暫態(tài)保護(hù)用電流互感器準(zhǔn)確級(jí)分為TPS、TPX、TPY、TPZ四個(gè)級(jí)別。

TPS和TPX鐵心均不帶氣隙，因此并不限制剩磁，二者特性相似。當(dāng)電流互感器嚴(yán)重飽和時(shí)二次電流殘余電流小，因此適用于對(duì)保護(hù)復(fù)歸時(shí)間要求嚴(yán)格的斷路器失靈保護(hù)的電流起動(dòng)元件；另一方面，此類CT磁阻較高，汲出電流小，適用于CT并接的場合。TPY和TPZ級(jí)互感器鐵心帶有氣隙，因而磁阻較大，不易飽和，使暫態(tài)特性大大改善,而TPZ級(jí)僅保證交流分量最大峰值瞬時(shí)誤差在一定范圍內(nèi)，不能保證低頻分量誤差且勵(lì)磁阻抗過低，因而不推薦用于發(fā)電機(jī)組等主設(shè)

三、照CT有什么作用

CT是“計(jì)算機(jī)X線斷層攝影機(jī)”或“計(jì)算機(jī)X線斷層攝影術(shù)”的英文簡稱，是從1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X線以來在X線診斷方面的最大突破，是近代飛速發(fā)展的電子計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和X線檢查攝影技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。CT由英國物理學(xué)家在1972年研制成功，先用于顱腦疾病診斷，后于1976年又?jǐn)U大到全身檢查，是X線在放射學(xué)中的一大革命。我國也在70年代末引進(jìn)了這一新技術(shù)，在短短的30年里，全國各地乃至縣鎮(zhèn)級(jí)醫(yī)院共安裝了各種型號(hào)的CT機(jī)數(shù)千臺(tái)，CT檢查在全國范圍內(nèi)迅速地層開，成為醫(yī)學(xué)診斷中不可缺少的設(shè)備。

CT是從X線機(jī)發(fā)展而來的，它顯著地改善了X線檢查的分辨能力，其分辨率和定性診斷準(zhǔn)確率大大高于一般X線機(jī)，從而開闊了X線檢查的適應(yīng)范圍，大幅度地提高了x線診斷的準(zhǔn)確率。

CT是用X線束對(duì)人體的某一部分按一定厚度的層面進(jìn)行掃描，當(dāng)X線射向人體組織時(shí)，部分射線被組織吸收，部分射線穿過人體被檢測器官接收，產(chǎn)生信號(hào)。因?yàn)槿梭w各種組織的疏密程度不同，X線的穿透能力不同，所以檢測器接收到的射線就有了差異。將所接收的這種有差異的射線信號(hào)，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息后由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，輸出到顯示的熒光屏上顯示出圖像，這種圖像被稱為橫斷面圖像。CT的特點(diǎn)是操作簡便，對(duì)病人來說無痛苦，其密度、分辨率高，可以觀察到人體內(nèi)非常小的病變，直接顯示X線平片無法顯示的器官和病變，它在發(fā)現(xiàn)病變、確定病變的相對(duì)空間位置、大小、數(shù)目方面非常敏感而可靠，具有特殊的價(jià)值，但是在疾病病理性質(zhì)的診斷上則存在一定的限制。

CT與傳統(tǒng)X線攝影不同，在CT中使用的X線探測系統(tǒng)比攝影膠片敏感，是利用計(jì)算機(jī)處理探測器所得到的資料。CT的特點(diǎn)在于它能區(qū)別差異極小的X線吸收值。與傳統(tǒng)X線攝影比較，CT能區(qū)分的密度范圍多達(dá)2000級(jí)以上，而傳統(tǒng)X線片大約只能區(qū)分20級(jí)密度。這種密度分辨率，不僅能區(qū)分脂肪與其他軟組織，也能分辨軟組織的密度等級(jí)。這種革命性技術(shù)顯著地改變了許多疾病的診斷方式。

在進(jìn)行CT檢查時(shí)，目前最常應(yīng)用的斷層面是水平橫斷面，斷層層面的厚度與部位都可由檢查人員決定。常用的層面厚度在1~10毫米間，移動(dòng)病人通過檢查機(jī)架后，就能陸續(xù)獲得能組合成身體架構(gòu)的多張相接影像。利用較薄的切片能獲得較準(zhǔn)確的資料，但這時(shí)必須對(duì)某一體積的構(gòu)造進(jìn)行較多切片掃描才行。

在每次曝光中所得到的資料由計(jì)算機(jī)重建形成影像，這些影像可顯示在熒光屏上，也可將其攝成膠片以作永久保存。此外，其基本資料也可以儲(chǔ)存在磁光盤或磁帶里。

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