設(shè)備CT改善(雙源CT詳細資料大全)

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本文目錄

1. 雙源CT詳細資料大全
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 CT機起，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動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雙源 CT( dua-l source computer tomography, DSCT)，使得 CT成像技術(shù)才有了更進一步的發(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率。 2006年中國北京協(xié)和醫(yī)院率先引進了中國第一臺雙源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)的計算機輔助檢測、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。直到 2004年，西門子推出全球首臺 64層螺旋 CT機( SOMATOM Sensation 64)。此后，鑒于諸多機械制造方面的限制，許多專家認為 CT機已發(fā)展到了極點。但次年西門子在北美放射學(xué)年會( RSNA)上又推出了全球首臺 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部位的檢查和診斷。但對于運動器官如肺、胃腸道、大動脈，尤其是心臟來說，一次檢查必須要求在有限的時間內(nèi)完成，且要盡可能保證掃描期間患者無呼吸運動。否則，輕者會出現(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)，使得整個機架在完成 90b旋轉(zhuǎn)后即可獲得一幅優(yōu)質(zhì)影像。機架旋轉(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，所以其時間解析度達到了 83 ms，實現(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整機基本構(gòu)成包括 2個主機電氣柜( 1主1輔)、機架、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套既相互獨立，又相互聯(lián)系的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。主要有 2個相互獨立的高壓發(fā)生器 A和 B，2個 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，每個最高功率可達 80 kW，當(dāng)DSCT 2套采集系統(tǒng)同時工作時，最高功率可達 160kW，遠高于普通 64層 CT機。 X線球管 2個，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)動機驅(qū)動,并在較大程度上旋轉(zhuǎn)對稱。陰極帶有可選擇設(shè)定的獨立發(fā)射系統(tǒng)、偏轉(zhuǎn)電子系統(tǒng)，實現(xiàn)了 Z軸方向上的飛焦點技術(shù),焦點額定值為 0. 6*0. 6及 0. 8* 0. 9。冷卻系統(tǒng)是單獨的機械組件，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,因而實現(xiàn)陽極直接冷卻,陽極熱容量高達 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。其中一個弧度為約 60b的主探測器組，且與球管 A相對應(yīng)，另一個弧度為約 32b的輔助探測器組，與球管 B相對應(yīng)。由于機架內(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的大機架孔徑及 200 cm的掃描范圍，擴展了臨床的套用范圍。機架運動部分和多螺旋 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，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合或分離。不同的兩組數(shù)據(jù)對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，均可通過控制臺進行相關(guān)設(shè)定。單源模式時主要數(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)。此時與一臺普通 64層 CT機無異，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、增強掃描常采用單源模式。雙源模式時， 2套數(shù)據(jù)采集與重建系統(tǒng)同時工作，2套球管與探測器組合，各自獨立發(fā)射及接收射線，獨立完成圖像處理，但在圖像重建時，由 2套采集系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)既可以重建出 2組獨立的圖像，也可以重建出 1組融合的圖像，前者 1個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)運算、組合后即可實現(xiàn)單源下旋轉(zhuǎn) 180b的效果，但時間解析度提高了 1倍，主要用于心臟等時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)，所以在掃描高速運動物體時（比如冠狀動脈）將會顯得力不從心。通常情況下，工程師通過加快CT的旋轉(zhuǎn)速度來提高CT對運動物體的撲捉能力，但是受限于工業(yè)水平和CT旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的巨大離心力，目前最快的CT也只能達到0.27秒旋轉(zhuǎn)一圈。雙源CT系統(tǒng)圖2雙源CT成像圖同時使用了2個射線源和2個探測器系統(tǒng)，能夠以83ms的時間解析度采集與心電圖同步的心臟和冠狀動脈圖像。該系統(tǒng)能夠在不需要控制心率的情況下，對高心率、心率不規(guī)則甚至心律不齊患者進行心臟成像。同時，2個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機差別不大,但從臨床套用分析的某些方面卻有著普通 CT機不可比擬的優(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)，此時相當(dāng)于一臺普通的 64層 CT機。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動階段的放射劑量。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。在冠狀動脈成像方面有著普通CT機不可比擬的優(yōu)勢，雙能量成像方面也有其獨到的優(yōu)勢，但由于諸多亟待解決的問題，其臨床實際價值尚需大量的臨床驗證。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、儀表、自動控制提供輸入數(shù)據(jù)，二次設(shè)備根據(jù)輸入數(shù)據(jù)進行綜合分析、加工作為設(shè)備動作、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)計的，但兩者在正常運行時工作狀態(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）相對于二次側(cè)的負荷來說，PT一次內(nèi)阻抗較小以至于可以忽略，可以認為PT是一個電壓源；而CT的一次內(nèi)阻很大，以至可以認為一個內(nèi)阻無窮大的電流源。

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

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，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)需要強調(diào)的是：單獨的CT極性判別沒有意義，比如差動保護兩側(cè)CT極性需要配合得當(dāng)才為正確，測量、計量用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)確等級問題

（1）CT準(zhǔn)確級的標(biāo)識：

(a)保護用電流互感器的準(zhǔn)確級是以其額定準(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”表示保護用。

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

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

暫態(tài)保護用電流互感器準(zhǔn)確級分為TPS、TPX、TPY、TPZ四個級別。

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)重飽和時二次電流殘余電流小，因此適用于對保護復(fù)歸時間要求嚴(yán)格的斷路器失靈保護的電流起動元件；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級僅保證交流分量最大峰值瞬時誤差在一定范圍內(nèi)，不能保證低頻分量誤差且勵磁阻抗過低，因而不推薦用于發(fā)電機組等主設(shè)

三、照CT有什么作用

CT是“計算機X線斷層攝影機”或“計算機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)展的電子計算機控制技術(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年又擴大到全身檢查，是X線在放射學(xué)中的一大革命。我國也在70年代末引進了這一新技術(shù)，在短短的30年里，全國各地乃至縣鎮(zhèn)級醫(yī)院共安裝了各種型號的CT機數(shù)千臺，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，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線束對人體的某一部分按一定厚度的層面進行掃描，當(dāng)X線射向人體組織時，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。因為人體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，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息后由計算機進行處理，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的特點是操作簡便，對病人來說無痛苦，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、確定病變的相對空間位置、大小、數(shù)目方面非常敏感而可靠，具有特殊的價值，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，是利用計算機處理探測器所得到的資料。CT的特點在于它能區(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2000級以上，而傳統(tǒng)X線片大約只能區(qū)分20級密度。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。這種革命性技術(shù)顯著地改變了許多疾病的診斷方式。

在進行CT檢查時，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，移動病人通過檢查機架后，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，但這時必須對某一體積的構(gòu)造進行較多切片掃描才行。

在每次曝光中所得到的資料由計算機重建形成影像，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存在磁光盤或磁帶里。

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