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ct的发展众所周知

2021-01-15 16:15:11

CT图像和数学重建关系密切。重建数学的首次应用虽然已有近40年的历史,但早期应用是在光学重建。

1983年,汉堡的G. Frank提出了一种用于重建经X轴射线图像的光学反投影技术。

重建数学的第1个应用,大概是布雷斯韦尔在1956年提出的。作为一名射电天文学家,布雷斯韦尔创造了一种重建天文图像的算法,后来被普遍用于CT扫描仪。

1967年,由出生于南非的美国籍物理学家非考迈克(又译科马克)(Allan Macleod Cormack)完成了CT重建相关的数学问题。

1972年,亨斯菲尔德爵士(Sir. Godfrey Newbold Hounsfield)在英国EMI实验室进行了相关的计算机和重建技术的研究并取得显著突出,发明了CT扫描仪。他的发明使EMI在CT市场上处于垄断地位,这一垄断持续了两年。在此之前,EMI只生产唱片和电子元件,而正因为有亨斯菲尔德,“EMI扫描仪”和“CT扫描仪”几乎是同义词。

第1个临床CT图像是1972年在伦敦的阿特金森莫利医院完成的。第1个病人通过检测囊性额叶肿瘤,获得了令人信服的有效证件。CT立即受到医学界的热烈欢迎,并被称为是自1895年伦琴发现X射线以来重要的诊断放射性发明。

1972年4月在英国放射学研究院年会上亨斯菲尔德和安普鲁斯宣读了关于CT的第1篇论文,宣告了CT机的诞生。同年10月,在北美放射学会(RSNA)上,他们向全世界宣布了这个在放射学史上具有划时代意义的发明。

1974年,美国George Town医学中心的工程师莱德雷(Robert Ledley)设计出了全身CT扫描机。至此,CT开创了可以应用全身扫描的时代。

70年代后期,各大厂商抢占市场,CT制造商达到18家之多,可见当时市场之繁荣。

1979年,亨斯菲尔德和考迈克(科马克)由于在CT上的

前面简述了一下CT发展的历史背景,如同了解一个国家、民族的文化一样,要深入了解其发展历史。

20世纪80年代末螺旋CT发明之前,CT的发展通常以“代”称呼。螺旋CT问世以后,已不再称呼几代CT,取而代之的是单排、多排螺旋、能谱等。

工业探伤门

第1代CT扫描方式为旋转加平移,球管与探测器连成一体。射线出球管被准直器准直成笔形束,扫描时球管与相对的探测器(1到2个)先做同步平行移动,然后旋转1°继续做平移,直到完成一个层面内180°的数据采集才进行下一层扫描。工业探伤门这种CT机射线利用率低,扫描时间长,一个断面常常需要几分钟。

第二代CT类同于第1代,同样是旋转加平移,工业探伤门改进的是X线束变为5°~20°的窄扇形。探测器增加到3-30个,这样扫描是由原来的1°提高到射线束夹角的度数。时间缩短到20~90秒。

优点:业探伤门时间缩短,矩阵提高(探测器孔径变小)。

缺点:探测器直线排列,射线束到探测器中间和两边不对称,需要射线校准避免伪影。

第三代CT是旋转加旋转方式,现代的螺旋CT就是在第三代基础上演变而来。X线束是一个30~45°的广角宽射线束,探测器为弧形无缝隙连接,数目增加到300-800个,大大缩短了扫描时间。

优点:时间缩短到2~9秒,不用做射线校准(射线到探测器的距离相等)。

缺点:容易出现环形伪影。

第四代CT探测器是静止的圆形,只有球管围绕人体做360°旋转。

优点:球管扇形夹角到50~90°,避免同心环伪影。

缺点:一个角度内只有部分探测器工作,成本增加。

第五代CT是电子束CT,球管和探测器都是静止的,电子束经聚焦线圈聚焦后,又经磁场偏转线圈偏转轰击靶环(4个点),探测器成两排216°弧形,靶环的每个点经探测器接收都能形成2幅图像,4个点的轰击共有8幅图像。

优点:时间分辨率高,有效减少运动伪影,可进行形态学研究。

缺点:机架笨重,架构复杂,维修困难,价格昂贵。

现代的螺旋CT由第三代基础上利用滑环技术使球管和探测器可以做连续旋转(非螺旋CT受球管与机架的电缆限制不能做连续旋转)并增加了检查床的移动。球管加检查床的单项运动看起来像弹簧的运动轨迹,故引进了螺距等概念


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