В 1985 году аппараты КТ сканировали с использованием технологии контактных колец для подачи и передачи сигналов на вращающиеся и неподвижные части. В 1988 году были разработаны успешные спиральные аппараты КТ, основанные на все более совершенной и зрелой технологии контактных колец, что позволило значительно увеличить скорость получения данных и использования контрастных веществ. За один цикл задержки дыхания можно выполнить большое количество объемных сканирований, что позволяет уменьшить артефакты движения, улучшить качество изображения для многоплоскостной реконструкции и сделать возможной трехмерную реконструкцию изображения. Эффективность обследования пациента в единицу времени значительно возросла благодаря более быстрому сбору данных. В 1992 году появились аппараты КТ с двухслойными детекторами. Два ряда детекторов были спроектированы таким образом, чтобы быть изогнутыми, что позволяет одновременно получать количество изображений с двух слоев, как при осевом, так и при спиральном сканировании, что обеспечивает вдвое больший охват сканирования по сравнению с однослойным детектором, улучшая при этом качество изображения. Двухдетекторный КТ аппарат был предшественником многодетекторного КТ аппарата, а в 1998 году был представлен многодетекторный КТ аппарат с 4 уровнями одновременного получения изображения, со скоростью получения данных в 4 раза выше, чем у однодетекторного КТ аппарата. Кроме того, аппараты многослойной КТ, выполняющие два сканирования в секунду, в один раз быстрее, чем большинство аппаратов однослойной спиральной КТ, поэтому эти аппараты могут сканировать в восемь раз быстрее, чем большинство аппаратов однослойной спиральной КТ. В 2000 году появились аппараты КТ, снимающие восемь слоев одновременно, что позволило снизить потери рентгеновской трубки почти в два раза по сравнению с четырехслойной съемкой, увеличить скорость сканирования и эффективность обнаружения в один раз при одинаковой толщине слоя, а также снизить дозу рентгеновского облучения на половина. С его помощью можно исследовать динамические органы, такие как сердце и крупные кровеносные сосуды.
В 2001 году был представлен 16-слойный компьютерный томограф с самой тонкой толщиной сканирования 0,5 мм, обеспечивающий получение истинно изотропных вокселей, и временем получения полного окружного сканирования 0,5 с.
1. Что такое 16-слойная компьютерная томография?
В 16-слойной спиральной компьютерной томографии используется конический рентгеновский луч с несколькими рядами детекторов, что значительно увеличивает скорость сканирования, и она может получать 16 уровней изображений за 0,5 секунды в неделю. Поскольку это быстрое объемное сканирование, большой объем информации может быть получен за короткий промежуток времени при непрерывном сборе данных на большой площади тела. После постобработки на компьютере можно получить изображения тонких слоев толщиной до 0,625 мм, но также возможно получение изображений по многим методикам. Хотя некоторые методики уже возможны на однослойной спиральной компьютерной томографии, многослойная спиральная компьютерная томография, несомненно, сканирует быстрее и позволяет получить более высокое качество изображения. Как и при 3D-реконструкции, отсутствуют ступенчатые артефакты, а изображения приближены к стереоскопическим анатомическим изображениям, имитируя не только более «реальный» эндоскоп, но и более высокую частоту обнаружения небольших поражений и поражений слизистой оболочки.
2. Сколько пациентов можно обследовать за день с помощью 16-слойной КТ?
16-слойная КТ может сканировать 32 слоя за 1 секунду, что в 16 раз быстрее, чем обычная КТ. Обычная КТ может обследовать только 30 пациентов в день, в то время как 16-слойная КТ может обследовать более 150 пациентов в день.
3.Каковы преимущества 16-слойной спиральной КТ по сравнению с обычной КТ?
(1) Скорость сканирования может быть увеличена от нескольких раз до нескольких десятков раз в зависимости от области сканирования. В оригинальном сканировании головы время сканирования каждого слоя составляло 12 секунд, поэтому для сканирования головы в 10 слоев требовалось 120 секунд, а теперь на это уходит всего 4 секунды. Для сундука на 20 слоев требовалось 240 секунд, а теперь — всего 20 секунд. Поэтому возбужденные пациенты могут получать относительно четкие изображения.
(2) Экономия износа трубки X-лампы, 1 оборот вместо 16 оборотов в прошлом.
(3) Улучшенное пространственное разрешение и гораздо более высокое качество изображения. Исходное изображение было 7 пар линий/мм, теперь оно составляет 24 пары линий/мм.
(4) В прошлом это было однослойное сканирование, теперь это объемное сканирование. В прошлом рентгеновская лампа получала только один уровень изображения за неделю вращения, и если требовался тонкий слой, то сканирование приходилось переставлять, тогда как сейчас это объемное сканирование, и применение метода сплошного самосканирования позволяет получить толщину слоя, равную сумме минимальных толщин используемых слоев. В результате, изображения с толщиной слоя 5 мм получаются наряду с двумя слоями 2,5 мм и четырьмя слоями 1,5 мм, что позволяет получить большой охват сканирования и однородность при сканировании тонких слоев. В прошлом мы сканировали верхнюю часть брюшной полости с толщиной слоя 10 мм, а затем снова сканировали поджелудочную железу с толщиной слоя 2 мм, если находили проблему с поджелудочной железой, но теперь нам не нужно этого делать и использовать функцию постобработки для получения тонкослойного изображения.
(5) В прошлом толщина самого тонкого слоя при КТ составляла 2 мм, но сейчас она достигает 0,625 мм, поэтому небольшие повреждения могут быть четко отображены.
(6) Усиление может быть установлено с помощью быстрого инжектора высокого давления, а время инжекции и сканирования может быть согласовано для достижения наилучшего усиления. Этого трудно достичь с помощью обычной компьютерной томографии.
(7) Доза рентгеновского излучения, получаемого пациентом, снижается более чем наполовину, а при использовании низкодозового сканирования количество рентгеновского излучения может быть снижено на 90%, что может быть использовано для скрининга рака легких. Это, безусловно, невозможно при использовании обычной компьютерной томографии.
(8) Существует множество пакетов программного обеспечения для постобработки, таких как 3D и 4D реконструкция, оценка сердечной функции, денситометрия костей, моделирование эндоскопии и т.д.
4. Каковы преимущества 16-слойной КТ для обследования пациентов?
Была реализована новая концепция «Зеленой революции в машинах КТ».
(1) Большая безопасность
Самым большим преимуществом и инновацией 16-слойного КТ аппарата является снижение дозы рентгеновского излучения, получаемой пациентом во время исследования, и повышение безопасности пациента. 16-слойный КТ аппарат использует передовую интеллектуальную технологию фильтрации, автоматическую технологию модуляции и настройки мА, технологию сканирования с переменной скоростью и фазовой селективной экспозиции, полностью автоматическую технологию алгоритма задержки ЭКГ, что значительно снижает дозу рентгеновского излучения во время сканирования.
(2) Быстрее
Можно выполнять быстрое сканирование длительностью менее 0,5 с; при одном сканировании можно получить данные изображения на нескольких уровнях одновременно, что значительно сокращает время сканирования. Например, для обследования легких и брюшной полости раньше требовалось 5 вдохов и 120 секунд, а теперь можно сделать 1 вдох и 10 секунд.
(3) Больший комфорт
Время ожидания обследования пациента значительно сократилось, и больше нет необходимости многократно задерживать дыхание во время обследования, а также проходить многократное повторное сканирование.
(4) Лучшее качество изображения
В 16-слойном спиральном компьютерном томографе используется целый ряд современных технологий визуализации, при этом толщина самого тонкого слоя составляет 0,625 мм, а пространственное разрешение и разрешение по плотности являются самыми высокими в области компьютерной томографии. В то же время 16-слойная спиральная компьютерная томография использует технологию непрерывного, неинтервального объемного сканирования, что значительно повышает частоту обнаружения небольших поражений.
(5) Более мощные функции обработки изображений
16-слойный спиральный компьютерный томограф имеет очень мощную функцию постобработки изображений. Пока пациенту выполняется объемное сканирование, мы можем выполнять различные реконструкции, необходимые для получения изображения, даже после ухода пациента. Например, в то время как обычная КТ имеет одно изображение поперечного сечения, 16-слойная спиральная КТ может реконструировать изображение в любом направлении. Одним словом, то, что раньше можно было увидеть только «горизонтально», теперь можно увидеть не только «вертикально», но и вверх ногами, или даже перевернуть вперед и назад, или вверх и вниз; то, что раньше нельзя было увидеть, например, кровеносные сосуды, кишечник и бронхи, теперь тоже можно «просверлить». «Теперь обследование можно проводить путем просверливания полостей кровеносных сосудов, кишечника и бронхов.
Используемые специальные методы обследования включают: технологию мультипланарной тонкослойной реконструкции, технологию симуляционной эндоскопии, технологию реконструкции сосудов (CTA), технологию прозрачности, технологию перфузионной функциональной визуализации и многие другие методы.
5.В чем разница между КТ и МРТ?
КТ и МРТ — два совершенно разных метода обследования. МРТ — это аббревиатура от Magnetic Resnane Iamge, что по-китайски означает магнитно-резонансная томография. Расчет компьютера составляет изображение в каждом направлении.
КТ позволяет получать изображения только поперечных срезов тела, поскольку рентгеновская лампа и детектор вращаются вокруг определенной части тела, в то время как МРТ позволяет получать изображения поперечных, сагиттальных, корональных и произвольных срезов.
МРТ может формировать различные изображения из различных последовательностей сканирования, таких как Т1-взвешенные изображения, Т2-взвешенные изображения, изображения протонной плотности и т.д. Существуют также визуализация воды, визуализация подавления воды, подавления жира, диффузионная визуализация, спектральная визуализация, функциональная визуализация и т.д. КТ может различать только ткани с разницей в плотности и имеет низкое разрешение мягких тканей, в то время как МРТ имеет лучшее разрешение мягких тканей, таких как мышцы, жир, хрящи и фасции с различными сигналами. Поэтому КТ и МРТ — это совершенно разные методы обследования.
6. Может ли МРТ заменить КТ?
Нет, МРТ не может. Хотя МРТ имеет много преимуществ, этот метод визуализации сильно отличается от КТ и дает совсем другие изображения.
МРТ имеет множество преимуществ, включая многонаправленную визуализацию, отсутствие вреда для организма, хорошее разрешение мягких тканей, разнообразие методов визуализации и изображения, которые отражают не только анатомию тела, но и предоставляют физиологическую, патологическую и биохимическую информацию, и считаются визуализацией на молекулярном уровне. Из-за длительного времени проведения МРТ пациенты в состоянии комы и возбужденные пациенты не могут получить четкие изображения, и, конечно, пациенты с металлическими инородными телами в теле не могут получить доступ к магнитному полю, что является противопоказанием. Именно поэтому МРТ имеет непреодолимые недостатки. Она не может заменить КТ, и, конечно, КТ не может заменить МРТ.
7. Почему вы выступаете за проведение обследований с использованием КТ?
Компьютерная томография не показывает мелкие поражения в несколько миллиметров, например, часто пропускаются мелкие узелки рака печени, и нелегко дифференцировать структурно сложные поражения. Также можно наблюдать, есть ли изменения в сосудистом русле поражения и окружающих структур, и есть ли внутренние опухолевые тромбы. Это имеет большое значение в клинической практике. Во многих крупных больницах стоимость этого теста составляет почти половину стоимости обычного сканирования.
8. Каковы общие клинические применения 16-слойной КТ?
Общая компьютерная томография, общая спиральная компьютерная томография для рутинного обследования всего тела при различных заболеваниях
9.Каковы передовые клинические применения 16-слойной компьютерной томографии?
(1) Технология многоплоскостной тонкослойной реконструкции (2DMPR)
С помощью этой технологии можно реконструировать различные поражения всего тела. Тонкая структура поражения и взаимосвязь между поражением и окружающими тканями, такими как кровеносные сосуды, могут быть показаны более четко, предоставляя больше информации для диагностики. Благодаря поперечной, корональной, сагиттальной и криволинейной реконструкции все органы тела можно наблюдать в нескольких направлениях и под разными углами, особенно после улучшения, например, при наблюдении рака легких, рака печени, рака желчных протоков и рака поджелудочной железы.
(2) Технология рендеринга объема: VR рендеринг объема использует все значения КТ вокселей для выполнения технологии маскировки глубоких и поверхностных структур в сочетании с вращением, плюс псевдо-цветовое кодирование и технология прозрачности (прозрачность) для отображения поверхностных и глубоких структур одновременно. В грудной клетке, например, такие структуры, как бронхи, легкие, кровеносные сосуды и костно-мышечные структуры грудной стенки, могут быть визуализированы четко и реалистично. Путем разрезания и представления изображения можно наблюдать структуры внутри поражения, показывая его протяженность и морфологию, например, можно наблюдать незначительные переломы ребер и реберных хрящей, а также переломы носовой кости и нижней челюсти.
(3), технология отображения объемной сегментации: использование специального программного обеспечения позволяет разрезать, разделять и обрабатывать трехмерные изображения в трех измерениях, так что различные ткани и структуры и их поражения отображаются более четко и однозначно.
(4), Визуализация в реальном времени и КТ-флюороскопия
16-слойный МСКТ может выполнить сканирование на расстоянии 150 см менее чем за полминуты и за один раз просканировать грудную клетку, брюшную полость и таз. Съемка в реальном времени облегчает визуализацию и динамическое наблюдение движущихся органов и позволяет легко получить фазовые характеристики КТ интересующих органов или структур, например, при динамической КТ-сканировании печени нетрудно получить точные фазовые изображения, такие как фаза печеночной артерии. Этот эффект известен как КТ-флюороскопия, которая полезна для развития интервенционных методов КТ.
(5) Обследование сердца
Ишемическая болезнь сердца является одной из наиболее распространенных угроз здоровью, а ее основным поражением является коронарный атеросклероз, при котором мягкие бляшки подвержены большему риску, чем кальцификаты. 16-слойная спиральная компьютерная томография может быть выполнена менее чем за 100 MS, что позволяет провести многие обследования, которые иначе были бы невозможны.
Используя реконструктивные методы постобработки, можно непосредственно визуализировать мягкие атероматозные бляшки размером до 0,16 мм, и это единственный эффективный метод, доступный в настоящее время.
Визуализация коронарных артерий (CTA): показывает основные коронарные артерии и вторичные ветви так же близко, как DSA, но является более безопасной, быстрой и неинвазивной, чем DSA.
Коронарные эндоскопические методы: возможность показать коронарный стеноз, мягкую бляшку и т.д. показала обнадеживающий потенциал.
Метод КТ-перфузионной визуализации миокарда: может показать кровоснабжение и функцию сердечной мышцы.
(6) Обследование легких
Ранний скрининг рака легких: благодаря быстрой скорости сканирования и низкой дозе рентгеновского излучения он все чаще используется для раннего скрининга рака легких;
Тесты функции легких: Использование быстрого сканирования для получения изображений легких в конце максимального вдоха и максимального выдоха и измерения параметров функции легких имеет большое значение для оценки развития эмфиземы и функции легких после лобэктомии.
Техника бронхиальной эндоскопии: она может непосредственно отображать поражения в просвете бронхов;
(7) Обследование желудочно-кишечного тракта
Прозрачные и моделируемые навигационные эндоскопические техники: хорошая визуализация подозрительных сегментарных структур на внутренней и внешней стенках полости, полезная для раннего скрининга рака толстой кишки.
(8) Технология имитационной эндоскопии
Функция виртуальной эндоскопии (VE), разработанная путем объединения технологии компьютерного моделирования и КТ, может имитировать процесс эндоскопического исследования. Она хорошо известна благодаря своим неинвазивным и реалистичным преимуществам. В настоящее время возможно моделировать эндоскопию практически во всех просветах, таких как носоглотка и синусы, гортань и гипофаринкс, трахея, бронхоскопия, гастроскопия, колоноскопия, уроскопия, ангиоскопия и средняя отоскопия. Симулированная бронхоскопия может показать бронхи до 5-6 класса, сверх того, что можно увидеть при фиброоптической бронхоскопии, выявить полипоподобные поражения, стеноз дыхательных путей, окклюзии и т.д. Симулированная гастроскопия и колоноскопия также могут выявить небольшие полипоидные поражения и могут быть использованы в качестве скринингового теста. Симуляционная ангиоскопия позволяет визуализировать области, которые невозможно исследовать с помощью фиброоптической ангиоскопии, диагностировать стенозы, атероматозные бляшки и тромбы, обнаружить аневризмы диаметром более 3 мм, наблюдать эндотелиальные клапаны и отверстия при коарктации аорты.
(9) Ангиография (CTA)
В настоящее время КТА показывает кровеносные сосуды более идеально, чем в прошлом, и хорошо подходит для сосудов головного мозга, почечных артерий и легочных артерий, но все еще недостаточно хороша для мелких сосудов. По сравнению с МРА, КТА дает больше информации, а по сравнению с ДСА, КТА менее инвазивна и не требует канюлирования. С дальнейшим улучшением разрешения изображения он может стать более практичным методом отображения кровеносных сосудов
МСКТ может показать стеноз, атероматозные бляшки, кальциевые бляшки и т.д. МСКТ также может быть полезна для оценки кальцификации коронарных артерий.
(10), метод перфузионно-функциональной визуализации КТ (церебральная перфузионная визуализация)
КТ церебральная перфузионная визуализация (перфузионная визуализация мозга) — это принцип и метод, такие как динамическая КТ-сканирование мозга и МРТ-перфузионная визуализация. Быстро внутривенно вводится доза контраста и проводится непрерывное сканирование на выбранных уровнях. С помощью специального программного обеспечения получают кривые временной плотности, а затем такие параметры, как время пика, среднее время прохождения, объем локальной мозговой крови и локальный мозговой кровоток, что обеспечивает новый и осуществимый способ диагностики острых или сверхострых церебральных ишемических заболеваний, дифференциации локальной церебральной ишемии от церебрального инфаркта и наблюдения за микроциркуляцией опухолей мозга. Перфузионная КТ также используется при исследовании сердца, легких, печени и почек для наблюдения за нормальной и аномальной капиллярной перфузией и для дальнейшей качественной диагностики поражений.