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研究生医学影像学总论第二版讲义教材

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研究生医学影像学-总论计算机体层成像课件

研究生医学影像学-总论计算机体层成像课件

03
计算机体层成像技术的临 床应用
肿瘤诊断
肿瘤检测
计算机体层成像技术能够检测出 肿瘤的存在，通过观察肿瘤在图 像中的形态、大小和位置，为医 生提供诊断依据。
肿瘤分期
通过计算机体层成像技术，医生 可以对肿瘤进行分期，了解肿瘤 的侵犯范围和扩散程度，为制定 治疗方案提供参考。
疗效评估
在治疗过程中，计算机体层成像 技术可以用于评估肿瘤的疗效， 通过观察肿瘤大小的变化来判断 治疗是否有效。
技术展望
降低辐射剂量 提高软组织分辨率
智能化诊断 普及化应用
未来计算机体层成像技术将致力于降低辐射剂量，减少对患者 身体的损伤。
通过技术改进，提高对软组织的分辨率，以便更准确地诊断疾 病。
结合人工智能和机器学习技术，实现计算机体层成像技术的智 能化诊断，提高诊断准确率。
随着技术的进步和成本的降低，计算机体层成像技术将更加普 及，为更像重建系统还需要与显示系统 进行数据传输和通信，以确保图 像数据的准确性和完整性。
04
01
图像重建系统负责对扫描系统产 生的原始数据进行处理和重建， 以生成可用于诊断的图像。
02
它通常包括高性能计算机、图像 处理软件和相应的存储设备。
图像重建系统能够根据不同的重 建算法和参数设置，对原始数据 进行滤波、去噪、增强等处理， 以获得高质量的图像。
02
计算机体层成像技术的基 本组成
扫描系统
扫描系统是计算机体层成像技 术的核心部分，负责产生图像 数据。
它通常包括一个X射线管、一 个检测器阵列和相应的机械装 置，用于控制X射线管和检测 器的运动。
扫描系统能够根据不同的扫描 模式和参数设置，对患者的身 体部位进行快速或慢速的扫描 。

医学影像学总论【41页】

医学影像学总论【41页】

泌尿系统水成像（MRU）
— 15 —
椎管造影（MRM），示神经鞘膜囊肿
内耳造影
— 16 —
4. 直接获取多方位断层图像
横断面
冠状面
矢状面
— 17 —
5. 具有高的组织分辨力
——脂肪抑制像
鉴别脂肪组织
自由水为高信号
特点
脂肪为低信号
将脂肪成分的高信号抑制下去，突出病变信号
— 18 —
6. 受流动效应影响
Ø T2越短,信号越弱(如骨皮质) Ø T2越长,信号越强(如脑脊液)
T1WI
信号强=亮 信号弱=暗
T2WI
— 11 —
3. 具有多种成像序列
自旋回波（SE）序列、快速自旋回波（FSE）序列: 具体的成像参数不同，图像不同 (重T2WI: MR 水成像)
梯度回波（GRE）序列:成像速度更快，图像质量好 反转恢复（IR）序列：短反转时间（TI）的IR，抑制脂
彩色编码的FA图
神经束成像图
胼 胝 体
— 26 —
胶质母细胞瘤
纤维样结构
放射冠
胼胝体
胼胝体
肿瘤区呈纤维破坏 表现型表现，提示 为高度恶性肿瘤， 符合胶母细胞瘤。
瘤周水肿区呈纤维 束浸润型表现，提 示有较大量瘤细胞 浸润，符合胶母细 胞瘤。
上纵束
彩色编码的FA图
上纵束
神经束成像图
在彩色编码的FA图和神经束成像图上，肿瘤区神经束完全破坏， 瘤周水肿区显示神经束侵润征象，符合胶母细胞瘤的诊断。
— 4—
宏
观
磁
M=0
化
矢
量
组入 织主 质磁 子场 的前 核后 磁人 状体 态
— 5—
射频脉冲（RF）激发前后磁化矢量变化过程

医学影像学总论教材教学课件

医学影像学总论教材教学课件

采用X射线束对人体某 部一定厚度的层面进行 扫描，由探测器接收透 过该层面的X射线，转 变为可见光后，由光电 转换变为电信号，再经 模拟/数字转换器转为 数字，输入计算机处理 ，从而得到CT图像。
利用强磁场和射频脉冲 使人体组织产生磁共振 信号，经过计算机处理 得到MRI图像，对软组 织分辨率高。
利用超声波在人体组织 中的反射、折射等物理 特性，通过仪器接收信 号并处理成图像，主要 用于腹部、妇产科等部 位的检查。
异常形态
如器官增大或缩小，组 织密度改变等，可能提 示炎症、肿瘤等疾病。
异常功能
如代谢异常、激素水平 异常等，可能提示内分 泌系统或代谢性疾病。
异常信号
如医学影像检查中出现的 异常信号影，可能提示血 管病变、感染等疾病。
异常血流
如血流速度异常、血流方向 改变等，可能提示心血管疾
病或血管狭窄等问题。
பைடு நூலகம்
05 医学影像诊断常见疾病分 析
DSA检查：数字减影血 管造影技术，通过计算 机处理去除骨骼和软组 织影像，仅留下血管影 像。DSA对血管疾病的 诊断和治疗具有重要价 值。
PET检查：正电子发射 断层显像技术，利用正 电子核素标记的葡萄糖 等人体代谢物作为显像 剂，通过病灶对显像剂 的摄取来反映其代谢变 化。PET主要用于肿瘤、 神经系统疾病和心血管 疾病的诊断。
CT检查：采用X射线束 对人体某部一定厚度的 层面进行扫描，由探测 器接收透过该层面的X射 线，转变为可见光后， 由光电转换变为电信号， 再经模拟/数字转换器转 为数字，输入计算机处 理。适用于全身各部位 的检查，尤其是颅脑、 胸部、腹部等部位的病 变诊断。
MRI检查：利用强磁场 和射频脉冲使人体组织 产生磁共振信号，经计 算机处理成像。MRI对 软组织分辨率高，无辐 射损伤，适用于神经系 统、脊柱、关节等部位 的病变诊断。

医学影像学总论课件PPT课件

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21
X线球管
医学影像学
球管基本结构 高速电子流轰击在阳极靶上产生x射线 冷却系统保证球管能连续高效的运22转
医学影像学
二、 X线的特性
X线属于电磁波。
波长范围为0.0006～50nm。
用 于 X 线 成 像 的 波 长 为 0.031 ～ 0.008nm （相当于40～150kV时)，比可见光的波 长短，肉眼看不见。此外，X线还具有以 下几方面与X线成像和X线检查相关的特 性：
琴射线，但伦琴愿意谦逊地称它为x射线(简
称x线)。这就是伦琴射线和x射线的由来。
除少数德语国家称它为伦琴射线，全球普
遍称它为x线。
6
医学影像学
随后，x线被广泛的应用于对疾病 的诊断和治疗，形成了放射诊断学和放 射治疗学。x线还用于疾病的预防、康 复和预后随访。在医学之外，还用于X 线衍射分析和工业探伤等多种用途。
9
医学影像学
介 入 放 射 学 ( Interventional Radiology IVR ) 是以影像诊断为基础，在 医学影像诊断设备的引导下，利用穿刺针、 导管等介入器材，对疾病进行治疗或采集 组织学、细菌学及生理、生化资料进行诊 断的学科。
10
医学影像学
医学影像学它面向临床各科，应用 于各系统疾病的诊断、治疗、预后评估， 显著扩大了原放射学的检查范围和诊断 水平。在服务于临床各科的同时，也大 大促进了各临床学科的发展。
条件、学术水平）
3
医学影像学
4
医学影像学
1895年12月22日伦琴为夫人拍摄了一张手 部X线照片，也是人类第一张x线年1月23日将这一重大发现
在沃尔兹堡物理医学会
(WurzburgPhysico—MedicalSociety)上报告。

医学影像学总论课件

医学影像学总论课件

02
医学影像学基本原理
医学影像的形成原理
医学影像的形成
医学影像学通过利用不同类型的 成像技术，如X射线、超声、磁 共振等，将人体内部结构转化为
可视图像。
物理原理
每种成像技术都有其特定的物理 原理。例如，X射线基于穿透不 同组织密度的能力来形成图像， 而超声则利用高频声波在人体内
的反射和回声来成像。
超声检查技术的优点包括无辐射损伤、操作简便、价格低廉等
03
，但同时也存在对骨骼和肺部等结构显示不佳的局限性。
核医学检查技术
核医学检查技术是一种利用放射性核 素对人体进行标记和显像的技术，可 以显示人体器官的功能和代谢状态。
核医学检查技术的优点包括无创伤、 无辐射损伤、能够显示器官功能等， 但同时也存在显像剂价格较高、操作 复杂等缺点。
提供了更加准确的诊断依据。
03
核磁共振成像在临床的应用
在脑部疾病、关节病变、心血管疾病等领域具有重要价值，为疾病的早
期发现和治疗提供了有力支持。
医学影像学新技术的未来发展
技术融合
未来医学影像学新技术将朝着多种技术融合的方向发展，如光学分子成像与超声、核磁共振等技术结合，实现多模态 成像，提高诊断的准确性和可靠性。
数字化成像技术
数字化成像技术提高了医学影像的质量和可重复性，降低 了辐射剂量，并方便了远程医疗和移动诊断的应用。
03
医学影像学检查技术
X线检查技术
X线检查技术是医学影像学中最常用的检查技术之一，通过X线照射人体，利用不同组织对X 线的吸收程度不同，在胶片或数字成像设备上形成图像。
X线检查技术主要用于胸部、骨骼、腹部等部位的检查，对于肺部炎症、肿瘤、骨折、胃肠 穿孔等疾病具有诊断价值。

医学影像学总论课件

医学影像学总论课件

加强交叉学科合作
未来，医学影像学将更加注重与其他医学学科（ 如内科学、外科学、妇科学等）以及理工学科（ 如计算机科学、物理学、生物学等）的交叉合作 ，以共同推动医学的发展。
注重健康管理和预防医学
未来，医学影像学将更加注重健康管理和预防医 学的理念，通过早发现、早诊断、早治疗的方式 来提高人民的健康水平和生活质量。
THANKS
感谢观看
应用范围
01
02
03
04
诊断疾病
医学影像学可以提供人体内部 结构和病变的直观图像，帮助
医生诊断各种疾病。
监测疾病进展
通过定期进行医学影像学检查 ，可以监测疾病的进展和治疗
效果。
指导治疗
医学影像学还可以为医生提供 精确的定位信息，指导治疗过
程。
评估手术风险
在进行手术前，医学影像学检 查可以帮助医生评估手术的风
CT检查技术的应用
CT检查技术广泛应用于颅脑、胸部、腹部等部位的疾病诊断，如颅脑外伤、肺癌、肝癌 等。同时，CT检查技术也用于疾病的早期筛查和预防。
CT检查技术的优缺点
CT检查技术具有高分辨率、能够观察细节等特点，但也存在辐射较大、价格较高、操作 繁琐等缺点。
MRI检查技术
01
MRI检查技术原理
MRI即磁共振成像，是一种利用磁场和射频脉冲对人体内部组织进行成
病变、肺部病变、胸腔积液等。
X线诊断的临床应用
03
主要用于骨骼系统、呼吸系统、消化系统疾病的诊断，如骨折
、肺炎、胃癌等。
CT诊断
CT机的原理
CT机利用X射线旋转扫描人体，同时接收透过人体后的X射线， 通过计算机处理后形成人体横断面的图像。
CT检查方法

【医学课件】医学影像学-总论

37
三，CT检查方法
(一）平扫检查 plain scan:不注射造影剂的扫描， 常规先行平扫，脑出血、支气管 扩张、肾结石、肝囊肿等平扫即 可确诊
38
（二），对比增强检查 (contrast enhancement,CE):经静
脉注入水溶性有机碘对比剂后再 行扫描的方法，常简称为增强检 查
39
当平扫显示病变而未 能明确诊断、或可疑异 常、或未显示异常而临 床和其他辅助检查提示 有病变时，均应行增强 检查，正常组织结构及 病变内可因含对比剂而 密度增高，称之为强化
57
58
五，CT图像的特点
1，黑白反映组织结构的密度 2，多幅横断面，结构物重叠 3，窗技术 4，增强检查改变了组织结构的密度 5，图像后处理技术改变了常规横断层面的 显示模式
59
识别CT图像
1，识别CT 平扫：多幅横断、骨皮质：白影，肌 肉:灰影，脂肪：黑影 2，识别增强CT：血管和富血供的器官明显强化， 密度增高
12
CT成像的基本原理
CT的技术原理不同于传统的X线成像， 但也是利用X线穿透人体不同密度和厚度 组织结构后，发生不同吸收而产生影像对 比，CT成像所不同的两点：一是对人体具 有一定厚度的横断面进行成像，二是通过 数字化转换进行成像，因此穿透X线上的 黑白灰度即密度概念，同样适用于CT图像 的诊断描述
40
增强检查的分类： 1，普通增强检查:常用于颅脑疾病 2，多期增强检查：腹部、盆腔等 3，CT血管成像（CT angiography,CTA)：肺动 脉栓塞、主动脉夹层 4，CT灌注成像(CT perfusion imaging)：急性 脑梗死、肺梗死等
41
普通平扫+增强
42
多期增强

医学影像学总论课件

医学影像组学技术的挑战与未来发展
尽管医学影像组学技术具有广泛的应用前景，但仍面临技术、数据和标准化等方面的挑战 。未来，需要进一步改进技术算法，加强数据共享和标准化建设，以推动医学影像组学技 术的广泛应用。
医学影像在精准医疗中的应用
01 02
医学影像在精准医疗中的重要性
随着精准医疗的发展，医学影像在精准医疗中的应用越来越广泛。医 学影像可提供患者的全面信息，为医生制定个性化治疗方案提供重要 依据。
介绍X线的产生、穿透和衰减等基本 原理以及X线在医学影像中的应用。
CT成像原理及特点
详细描述CT成像的基本原理和各种 扫描技术，包括平扫、增强扫描等 。
MRI成像原理及特点
介绍MRI的基本原理和各种扫描技 术，包括SE、TE等脉冲序列以及T1 、T2加权图像等。
其他医学影像检查技术
简要介绍超声、核医学等其他医学 影像检查技术的原理和应用。
医学影像技术的未来发展趋势
技术创新与融合
未来，医学影像技术将不断进行技术创新和与其他学科的融合。例如，将人工智能、深度 学习等技术与医学影像技术结合，开发更高效、精确的分析和诊断算法。
多模态成像与融合
多模态成像技术是指将多种成像方式（如MRI、CT、PET等）融合在一起，以提供更全面 的医学影像信息。未来，多模态成像技术将得到更广泛的应用和深入研究。
医学影像组学技术概述
医学影像组学是一种分析医学影像数据的新兴技术，通过高通量分析，能够无创地评估肿 瘤的分子特征和生物标记物，为肿瘤的早期诊断、治疗方案的制定以及疗效评估提供了新 的手段。
医学影像组学技术在肿瘤诊断中的应用
医学影像组学技术可通过对肿瘤的影像数据进行深入分析，提取肿瘤的形态学、功能性和 分子特征，从而实现对肿瘤的早期诊断和分型。

医学影像学总论课件


穿
透
力
补穿透正常的胸片
正
常
的
胸
片
肺内实变病灶 的密度比周围 含气肺组织高 ，因此病灶相 对较白而被显 示（ ↑ ）
3.人体组织有密度(density)与厚度的差别:自然 存在的差别——自然对比(natural contrast)
组织 比重(水的比重为1)
吸收比
骨骼
1.9
5.0
软组织 1.01-1.06 1.01-1.10
（包括体液）
脂肪
0.92
0.5
气体
0.0013
0.001
密度 高 中
照片影像密度 白
灰白
低 最低
灰黑 黑
影像密度自然对比
正常腹部平片
膀胱结石
密度的概念 肾结石
4.X线图像的特点 ①X线图像是由黑白不同灰度组成 ②重叠——因X线透过人体的前后所有的组织
和器官（正侧位） ③放大 由于点光源的近距离投影 ④歪曲失真 如阳光下的人影
以上特性可用于X线成像。
电离效应：X线通过物质时电离分子-分解为 正负离子。 X线通过空气，空气的电离程度与X 线量成正比——放射剂量学（检测）
生物效应：破坏生物分子结构——生物学效 应是辐射防护与放射治疗的基础
第二节 X线成像原理
一、X线成像的基本条件 1.X线特性 ：穿透性、 荧光效应、摄影效应。 2.人体组织的密度、厚度差别致X线衰减差别。 3.照片、IP板感光或荧光屏显像，使人体的器官
和组织形成黑白对比、有层次的荧光显像、照片或电 子影像。
X线成像原理
组织间 密度差异
穿透性
detector
荧光屏screen 片盒、胶片film 检测器detector

医学影像学总论 ppt课件


X线与成像有关的特性：穿透性、荧光效应、感 光效应、电离效应。
ppt课件
10
(1)
1．穿透性：X线成像的基础。
2．荧光效应：透视的基础。
3．感光效应：摄影的基础。 照射-潜影-显、定影-感光的
溴化银中的银离子被还原成金属银（Ag），沉淀于胶片的胶膜内。
4．电离效应： ①辐射测量的基础，为放射防护提供依据 ②对人体有害，应注意防护 ③放疗的理论基础
电子束撞击 阳极钨靶 原子结构
X线管灯丝 加热
自由电子 受强力吸引 形成电子束
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热能 99%
14
第三节 X线成像原理
(2)
x 线穿过人体密度和厚度不同的组织 结构，被吸收程度不同，到达荧光屏、胶 片或影像板上的剩余 x 线量不同，激发出 明暗不同的图像。
ppt课件
15
(2)
★X线成像基础:X线特性＋密度和厚度差 ★影像对比产生的基础---密度和厚度的差别 ★自然对比--人体组织结构固有的密度和厚 度的差别所形成的对比。 ★人工对比--用人工的方法向器官内部或其 周围引入高密度或低密度物质后形成的对比 ★病变成像基础---局部密度或/和厚度改变
(1.5)
①不能留下客观记录
②图像欠清晰
③不能检查厚度大、 密度高的部位
④难以显示密度差较 小的病变
ppt课件
25
(0.5)
（二）x线摄影
应用最多的X线检查方法
得到某一部位、某一角度的瞬间图像
ppt课件
26
1．优点：
①应用范围广
②图像清晰
③可留下客观记录
2．缺点：
不能功能方面的观察，
不如透视方便和直接,费用
ppt课件
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二、 CT图像特点
矩阵: 是图像像素排列的格式，可以是
256×256，或512×512， 矩阵越大，像素越小，构成的图
像越细致，即空间分辩力越高。 矩阵越小，像素越大，构成的图
像越粗，即空间分辩力越低。 （P9下图）
二、 CT图像特点
CT值：
指 CT图像中组织密度高低的量的 表示。（每个像素所对应的物质X线 平均衰减量大小的表示） CT值= [（μΜ－μ水）÷μ水]×K
双源CT显示冠脉狭窄及钙化
一、CT成像基本原理与设备
（一） CT成像基本原理
CT是用X线束从各个方向对人体检查部 位具有一定厚度的层面进行扫描，由探测器 接受透过该层面的X线信号，经模拟/数字转 换器转为数字，输入计算机得出该层面组织 各个体素的X线吸收系数，并按原有矩阵顺 序排列，经数字/模拟转换器转为黑白不等 灰度的像素，即构成黑白CT图像，
用视频电缆传送到激光相机拍照出来就 是CT片。
（一）CT成像基本原理
X线
模/数 转换器
人体
计
算
光/电
机
转换器
探测器
数/模 转换器
（二） CT设备
CT设备主要有以下三部分： ①扫描部分 ②计算机系统 ③图像显示和存储系统
（二） CT设备
扫描部分
X线管 探测器 扫描架 用于对检查部位进行扫描
（二） CT设备
脑灰质: 40 HU
脑白质: 30 HU
水：
0 HU
脂肪 : -70～-90 HU
空气 : -1000 HU
三、 CT检查技术
1、平扫（plain CT scan） 2、对比增强扫描（contrast enhancement，CE） ３．造影扫描（略）
CT平扫：
是指不用对比增强或造影的普通 扫描。
第一代：平移/旋转式 （5分/2枚探测器）
第三代：旋转/旋转式 （2秒/300枚探测器）
第四代：旋转/固定式 （2秒/700枚探测器）
1985年——滑环式扫描
滑环式扫描： 球管电缆应用 电刷与铜环相 连供电，不需 复位，可做连 续旋转扫描， 提高了扫描速 度。
1989年——螺旋式扫描
采用了滑环 技术和扫描 床连续平移 技术，实现 了螺旋式扫 描。
对比增强扫描:
常用碘造影剂： 泛影葡胺、欧乃派克、优维显等。
目的： ①疑有病变而平扫未发现病变 ②已发现可疑病变平扫难以定性。
平扫
增强扫描
四、CT检查新进展
1、再现技术
再现技术可获得CT的三维立体图象， 使被检查器官的影象有立体感，可在不同 方位观察。
容积再现技术通过透明化处理，使表 面与深部结构同时立体显示出来，如支气 管树、肋骨、血管成像显示。
一般都是先行平扫。患者卧于检查 床上，摆好位置，选好层面厚度与扫描 范围，大都用横断面扫描，层厚用5mm 或10mm，如需要可选用薄层．胸腹部扫 描要屏气。
对比增强扫描：
是经静脉注入水溶性有机碘对比 剂后再行扫描的方法。
血管内注入碘对比剂后，器官与 病变内碘的浓度可产生差别，形成密 度差，可能使病变显影更为清楚。
1998年——多排螺旋CT
多排螺旋CT （2、4、 8、16、32、64排）， 使得球管围绕人体旋转 一周能同时获得多幅 CT断面图像。大大提高 了扫描速度，2004年64 排螺旋CT，开创了容积 数据成像的新时代。
2005年——双源CT
双源CT改变了目前常规使用的 一个X线球管和一套探测器的CT成像 系统，通过两套X线球管系统和两套 探测器来采集CT图像。这种简单而 创造性的设计，突破了目前常规CT 的局限性，大大提高了时间分辨率， 目前多用于心脏血管的扫描。
计算机系统
模／数转换器 计算机 数／模转换器 显示器 将扫描收集到的信息数据进行贮存运算；
（二） CT设备
图像显示和存储系统
将经计算机处理、重建的图像显 示在电视屏上
或用照相机将图像摄于照片上。
（二） CT设备
1989年，螺旋式CT应用于临床， 螺旋CT是X线管围绕检查部位连续旋 转扫描，同时检查床沿纵轴连续平移 ，X线扫描的轨迹呈螺旋状。（单排 －多排）
CT再现技术
骨盆、 胸部骨成像
再现技术
结肠立体 透明成像
四、CT检查新进展
2、CT血管造影：
CTA：是静脉内注入对比剂后血 管造影CT扫描的图象重组技术，可 立体显示血管影像，用于脑血管、 肾血管、肺A及肢体血管显示。
四、CT检查新进展
3、 仿真内镜显示技术
是CT容积数据与计算机虚拟显示 相结合开发出的仿真内镜功能。从管腔 器官的一端向另一端逼真显示内腔。有 仿真血管镜、仿真支气管镜、仿真喉镜、 仿真鼻窦镜、仿真胆管镜、仿真结肠镜 等。
2005年、双源CT（新研制）
二、CT图像特点
CT 图 像 是 由 一 定 数 目 由 黑 到 白 不同灰度的像素按矩阵排列所构 成。 这些像素反特点
体素：
图像处理时将选定层面分成若干 个体积相同的立方体。
像素：
是数字矩阵中构成图象的基本单 元。（P9上图）
K =1000 CT值单位：HU
二、 CT图像特点
• 骨CT值=（2-1）÷1×1000=1000HU •水CT值=（1-1）÷1×1000=0HU
•空气CT值=（0-1）÷1×1000=－1000HU
人体组织CT值
骨：
1000 HU
钙化 : 100-300 HU
新鲜出血: 70-90 HU
软组织： 30—50 HU
医学影像学
总论
陕西中医学院医学影像教研室 徐会吾
第二章 计算机体层成像
CT发展概况： CT 是 电 子 计 算 机 体 层 摄 影 (Computed
Tomography)的缩写。 1969年—英国工程师Hounsfield设计成功 1972年—英国放射学学术会议发表 1973年—英国放射学杂志报道 1979年—亨斯菲尔德获诺贝尔生物学奖。
CT发展史：
第一代：平移/旋转式（5分/1枚探测器） 第二代：平移/旋转式（18秒/30枚探测器， 始用于临床） 第三代：旋转/旋转式（2秒/300枚探测器） 第四代：旋转/固定式（2秒/700枚探测器） 1985年——滑环式扫描 1989年——螺旋式扫描（单排，多排）
2005年—— 双源CT（新研制）
CT仿真内镜显示技术
仿真肠 镜显示 肠息肉
四、CT检查新进展