ct|回望50年:全球CT技术变迁史( 三 )


在1992年秋举行的RSNA年会上,其他主要的CT厂商发布了各自采用滑环和螺旋技术的CT系统 。当时,众多专家认为在未来螺旋CT只会用在高端系统上 。这一预测后来被证明是错误的 。
排的战争
在螺旋CT诞生后的10年,1998年,多层螺旋CT问世了 。
当年的北美放射学年会上,四家主流CT生产商(GE,飞利浦,西门子,东芝)展出了4层螺旋CT 。
多层螺旋CT的出现被认为是CT技术发展的第二次革命 。
多层螺旋CT与单层螺旋 CT 和双层螺旋CT相比有较大差别,两者在设计原理和构造上明显不同:
Z 轴上设有多排探测器结构,拥有多个数据采集通道,图像重建所采用的计算方法也不同,扫描架、探测 器、数据采集系统 、图像重建系统及计算机系统等都有较大的改进。
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左侧为单层螺旋CT,右侧为多层螺旋CT
传统的探测器每转只能扫描一个断面 。
在多层技术中,发光二极管分布在不同排的探测器部件上,可以各自独立地处理X线管传输的信号,因而每次旋转可以记录多个断面 。
以SOMATOM Volume Zoom为例,每次旋转可以记录4个断面 。
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SOMATOM Volume Zoom, 1998年
这一多排探测器利用X线输出的效率大幅度提高,可以将相对于患者的纵向图像分辨率提高8倍,同时可以显著缩短身体较大区域的扫描时间 。
在“自适应阵列探测器”中,断面非常狭窄,外缘探测器单元更宽 。
由于X线准直仪中有多种设定可以选择,因而可以选择每个断面的分辨率在0.5~5.0 mm之间,这样得到的断面就比之前更薄 。
多层CT SOMATOM Volume Zoom也是心脏计算机体层扫描史上的重要转折点 。
首张正真意义上的冠状动脉CT图像于1999年在德国慕尼黑Klinikum Grosshadern医院诞生 。整个过程耗时约40 s,注射了超过160ml的对比剂 。
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1999年慕尼黑Klinikum Grosshadern医院冠状动脉图像 。
随着技术的不断进步,CT发展进入了一个探测器迅速变宽的时期,平均每18个月,探测器的排数就增加一倍,这段时间被称为“排的战争” 。还有学者总结这是CT的“摩尔定律” 。
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探测器排数每18个月增加一倍,这种趋势在2007年东芝推出320层CT后停止
但是这种趋势在2007年终止了 。
当年东芝在RSNA年会上展出了320层CT Aquilion One,世界上第一台探测器宽度达到了16cm的CT,它由320排0.5mm的探测器单元构成 。
宽探测器的CT为临床研究带来了一些崭新的应用,但是随之而来的是严重的锥形线束伪影,由于探测器变宽,而球管的光源还是点光源,导致两侧的图像变形严重,最初的设备需要很多的探测器单元的数据对中心的数据进行校正 。后来算法的改进对这些伪影进行了优化,但是之后再没有更宽探测器的CT推出了 。
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东芝 320层CT Aquilion One,2007年
在这个阶段,还有一种CT不得不提,那就是电子束CT(EBCT) 。
电子束CT具有非常高的时间分辨率,因此在解决心脏成像问题上曾一度被认为是非常好的解决方案,但是由于其密度分辨率和空间分辨率不及螺旋CT,而且螺旋CT转速越来越快,优势更加明显,因此电子束CT逐渐被淘汰 。
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EBCT的构造图
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