第四版(上卷) 体部CT与 MRI对照 Computed Body Tomography with MRI Correlation FOURTH EDITION VOLUME 1 [美]Joseph K. T. Lee Stuart S. Sagel Robert J. Stanley Jay P. Heiken 等编著 尹建忠 张龙江 主译 祁吉审校 天津科技翻译出版公司
目 录 中文版前言 前言 致谢 上卷 第1章 CT的基本原理和技术探讨 1 第2章 磁共振成像的原理和应用 29 第3章 CT介入技术 89 第4章 颈部 137 第5章 胸部:技术与正常解剖 213 第6章 纵隔 295 第7章 肺 399 第8章 胸膜、胸壁和膈肌 541 第9章 心脏和心包 635 第10章 正常腹部和盆腔解剖 673 第11章 胃肠道 735 第12章 肝脏 791 下卷 第13章 胆道 885 第14章 脾 925 第15章 胰腺 957 第16章 腹壁和腹膜腔 1045 第7章 腹膜后腔 1097 第18章 肾脏和膀胱 1173 第19章 肾上腺 1245 第20章 盆腔 1307 第21章 胸腹外伤的CT检查 1345 第22章 肌骨系统 1405 第23章 脊柱 1585 第24章 儿科应用 1651
CT的基本原理和技术探讨 Kyongtae T.Bae Bruce R.Whiting 扫捞范围和对组餐结构的分辩力也不断提高, 简机 此进展的结果是。目前日描技术所获得的大量数 粥对图像解释提出了另一个挑战:如何显示大量的信 30多年来,CT的成像能力迅速发展,临床应用 息,气正容积影像的信息量和复杂性需要新的显示教 不断拓宽。只有掌握CT运行的甚本原理,才能更好 术,以便有效利用所采集的大量信息。 地理解CT的滑力和限度。木章将闲述在CT应用中校 术月题的背景知识。并对包括图像形成过程、形利临 CT简史 床应用的参数,花述性能的公式、图像信总的显示以 自20世纪70年代中期CT溪生以后,CT设备的 及稻射剂量等方面进行深人探时, 技术性能持续改善,果集速度、单个层面的信息量和 扫抽覆蓝范用明显提高。这悲参数随时闻的变化图 利用X线进行成像 1一)类似干描述计算机性价比的摩尔定律,它是指每 X线成像是1895年伦琴发现X线后立即应用的第 18个月反肤计算性能的几U项指标时钟速度.随机存 一种影橡诊断技术。X线是一种通过空间传通的电磁 储器或硬盆的费用)会变化一倍。在CT技术中,信增 能量,与原子相互作用后可按吸收或散射。X线通过周期大约为32个月,这仍然是一个惊人的速率。例如, 物体后的能量衰减,可以无侧性获得物体内部不同类 每层的扫指时同从1972年的300秒降低到2005年的 型物质的密度和厚度的信息。在X线平片中,X线穿 0,05秒。此法晨的基础是电子学硬件的改善和创断 透物体形战二维影像。它是物体三维结构在X线束中 性机候扫精结构的开发。 的“投影”。这种投影会造成内部结构的重叠。不能准 历史上,早期的层南CT设备可根据扫描方式的 确判斯物体的相互关系,形状和位置。因为这种不确 特点分为儿代(图1一3)。1990年出既的连续能转审形 定性,成射学家需要大量的训练和经验,才能解释二束设备,利用滑环技术使X线管和检测器能够连续使 维能像数据的三维结构。此外,平片对于密度差时低转,采集时同降低军大约1秒,面每层的重建计算要 的组织阿的鉴别能力有限。 用数秒。然而,扫描病人整个检查范围的时间常大于 20世纪70年代发明的计算机体层摄影(CT)克服一次闭气的时利,扫满范国也受到X线管热容量的 了这些使点m,通过采集物体多个角度的X线投彩,限制,仅为10一30m,这种病人检查床在通过扫描架 对数字信息进行数学运算,可以采用二维层面的方式时的连续运动方式称为螺旋扫描,随着基德的X线管 重建出物体的全部信息(图!一)。在CT发明后,通过热容量和机械旋转速度的进步,扫摧覆盖范围和速度 不断地精简结构和革新扫描校术,使CT技术不新进 进一步提高。在螺旋方式中,将所采果的三注数据通 步,性能也不新提高,最馋使扫情时间明显缩短, 试特殊的图像重建技术形成二维平南图像。0世纪90
2 体郑可与用对国 图1-1昌朝8情璃人的头部×线A机CT旧留堡.注摩CT横新流中班活结将的对比更高, 而×线片中结的重角君着了三纯空位背关系。 年代来,多层螺旋CT克服了早期螺旋CT设备所面临 球管产生的电荷量为电流的单位毫安,mA》,而电压 的间题,它利用多挂检测器阵列,可以更有效地和用 和电瓷的乘积是X线营的功率(瓦特,W)。采用静电 管球所产坐生的X线,能够问时采集多个平行层面的信 场和/或莲场可以辉电子束聚集于阳极靶的一个很小 息。此时所重建的当然是三维数据。因此必氨使月更 的区线,典型的点直径大约为1mm。当电子轰击阳 复杂的算法,随看计算机性能的提高,平板检周器,更 极吧时,大部分能量转化为热能,但一小部分<%) 快的电子设备和楼形X线束重建算法的开发,CT设 备性能的快速提高似平可以特续到新的世纪, 为了更好地理解如何在临,上利用CT校术及新 10 产品的性能,必须要了解CT成像的基本原理,CT的 基本原理与X线成像的物理机制相同,但另外包括产 107- 生人体二维影像的数学方法。常见的技术阐述一般分 为图像形成和图像显示两个阶段。以下符单组进行介 10= 绍。 10 CT的采集系统 10人 面 10 X线的产生 在医学影像章中,X线是由X线管产生的。在北 19701975188019651090198620002085 装置中,加热金属丝(类似于灯泡)可以使高能电子由 时间 阴级表面逃逸到真空中,面后这些电子拔电场所加速, 受阳极粑的吸引面获得动能。电子在加速电场中所获 图1-2CT设备性达过属:采集性与时问达关系图。料 得的总倦量等于电压(千伏峰值,kV)与电衍单位的束 线提示CT设备的性地大约烟2年烈一8,(数据果自西门子国 营系护,www,m6dc8.8 emers.cCcT,"CT的历史与枚 积,单位为电子快特粼千电子伏,keV)。单位时间X线 术“)
第1章G7的装本果理和植术促计3 第一代{1970] 第二代(1972) 1,学修 开 mhtp.m 笔形束:平移/旋缕式 定室形来:移清/旋转式 第三代(1976) 第四代(19?8) 臭转枕测溶 否定检高透 图1-3医我CT不间分代的定义.透 自:Kalender W.Computed 扇飞束:义转式 tomography.Mnich.Pubicis 鼎形末:安转式 MCD Verlag.2000.) 敲转换为几种类型的电磁波。X线管发出能量的典里 随着不同领率单个光量子能量的线性增加,由于光量 清线范圈分布如图1一4所示。它的特点是电子在阳极 子数随能量的增加圃里线性降低,这样在特定的能量 靶内诚速所致的制致耀射总体星线性降低趋势,根据 范围内电子束的功率是恒定的。因为较低能量的光量 麦克斯韦公式,任何加速的电荷都会以电磁皱的形式 子在人体内得明显森减。他们对于病人检囊时最终所 释救能量。在到达阳极把的过程中,电子束被加建并 测得的信号影响很小。这样,通过在X线管周因放置 与阳极税相互作用。所被转化的最大能量等于©× 相应材料对X线束进行能过,诚少低能量的光量子而 kV,稍少巷的能量转化根据电子碰撞的细节不同而 使高能量的光量子通过,就可以达到改善图像质量而 随机出现。谴线中最领利的锋位于电子束的能量刚好 降低都射剂量的目的。 可以藏发阳极稳中原子内电子的位置,外层电子吸牧 阳极粑所产生的X线会分布在一个很大的纯角范 能量受煮发后可脱离原子,形成典型的射饯请线中的 用内基本是半球形),为减少辐射剂量和背景散射,需 (K峰)能量峰。 要将X线束通过一个帝缝,准值为薄的扇形束,对干 X线管所产生的讲线内包含了很多低能光量子, CT设备来讲,病人检查时的X线束通常为数毫米厚