ct|回望50年:全球CT技术变迁史( 二 )
心电图测量心脏功能,使SOMATOM 2与患者的心跳同步 。
然后,设备在心脏搏动的特定时间点发出 X线脉冲,在心脏舒张期进行数据采集 。
这样使得CT图像在很大程度上免受心脏活动的干扰 。
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第一幅“冠脉”CT图像,扫描时注射30ml对比剂,延迟之后扫描一层,再注射对比剂再延迟,扫描
直到1987年,20多年的时间里,CT设备仍然处在最初设计的阶段,基本技术没有任何变化,仍然等待着第一次CT技术的革命 。
“未来属于螺旋CT”
20世纪80年代中期,CT扫描当时已经发展到了一个通过现有技术无法再有重大改进的阶段 。
1987年末,出现了滑环技术 。
在此之前,扫描架通过电线接收电力,现在电力则通过滑环进行传输 。整个测量系统在新开发的专为持续高速旋转而设计的轴承上运行 。
除了系统速度更高外,这一技术的优点是设备运行更加安静,同时与之前启动-停止的运行方式相比,机械磨损更少 。
SOMATOM Plus是首台全面旋转也是当时最快的CT系统,360°扫描所需的时间缩短到了1 s 。
滑环技术的出现为螺旋CT的诞生奠定了坚实的基础 。
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SOMATOM Plus采集系统,1988年
螺旋CT(Spiral CT)最初提出时听上去非常不可思议 。
因为当时CT要做的就是要让病人停下来,然后扫描,并且在扫描过程中尽量避免运动 。
而螺旋扫描的基本概念恰好是要在扫描过程中不断移动检查床带动患者移动,X线以螺旋方式扫描患者身体 。
批评人士甚至将螺旋CT称为“产生CT伪影的方法” 。
这里我们要提到一位德国物理学家Willie A. Kalender,螺旋CT的发明人 。
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Willie A. Kalender (图片源自IMP)
Willie A. Kalender教授1949年生于德国,1975年毕业于威斯康星大学 。
1976年-1995年加入西门子,在发明螺旋CT之前,1983年开发了世界上第一个双能量CT(dual energy CT)产品,1987年开发了金属伪影消除技术(metal artefact reduction,MAR) 。
1988年Kalender教授领导的团队开始研究螺旋CT,他们采用数学方法来解决运动伪影问题,将复杂的算法增加到重建图像的软件中,以便将检查床的运动因素纳入测量计算 。
其他的部件大致与传统的系统相似,但是需要进行改进以适应螺旋CT的具体要求,在系统中对工艺进行控制更为复杂 。
同年底,Kalender带领的团队成功研制出首台螺旋CT原型机 。
1年后,经过大量的试验和临床测试,西门子在市场上推出了世界上第一台螺旋CT扫描机SOMATOM Plus-S 。
“容积扫描”就是身体某个区域全部的图像,如整个器官成像 。
使用螺旋CT,患者体内发生的活动不再是问题 。
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第一台螺旋CT SOMATOM Plus-S,1991年
SOMATOM Plus-S拍摄的图像细节清晰,甚至可以用来确定患者的骨骼矿物质含量 。
这意味着,这一系统可以与OSTEO CT软件一起使用,来诊断和监控骨质疏松症状的变化 。
SOMATOM Plus-S自动定位脊椎骨的轮廓,确定要扫描的断面,然后将结构以清楚易理解的图形呈现出来 。
这一过程的关键因素是这种扫描可以准确地重复,以便用于在定期检查中查看疾病的发展变化 。
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通过螺旋CT确定骨骼矿物质含量,1991年
1990年,一切已经变得非常明朗,未来属于螺旋CT 。
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