今天給各位分享CT仿真設(shè)備的知識(shí)，其中也會(huì)對雙源CT詳細(xì)資料大全進(jìn)行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！

本文目錄

1. 雙源CT詳細(xì)資料大全
2. MRI虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案
3. PET-CT的原理

一、雙源CT詳細(xì)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(shí)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(tái) CT機(jī)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(yùn)動(dòng)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(tái)雙源 CT( dua-l source computer tomography, DSCT)，使得 CT成像技術(shù)才有了更進(jìn)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(jī)率。 2006年中國北京協(xié)和醫(yī)院率先引進(jìn)了中國第一臺(tái)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(jì)算機(jī)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(dú)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(rèn)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(jī)。直到 2004年，西門子推出全球首臺(tái) 64層螺旋 CT機(jī)( SOMATOM Sensation 64)。此后，鑒于諸多機(jī)械制造方面的限制，許多專家認(rèn)為 CT機(jī)已發(fā)展到了極點(diǎn)。但次年西門子在北美放射學(xué)年會(huì)( RSNA)上又推出了全球首臺(tái) 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(gè)部位的檢查和診斷。但對于運(yùn)動(dòng)器官如肺、胃腸道、大動(dòng)脈，尤其是心臟來說，一次檢查必須要求在有限的時(shí)間內(nèi)完成，且要盡可能保證掃描期間患者無呼吸運(yùn)動(dòng)。否則，輕者會(huì)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(gè)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(jī)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(gè)機(jī)架在完成 90b旋轉(zhuǎn)后即可獲得一幅優(yōu)質(zhì)影像。機(jī)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(shí)間解析度達(dá)到了 83 ms，實(shí)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(jī)基本構(gòu)成包括 2個(gè)主機(jī)電氣柜( 1主1輔)、機(jī)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(dú)立，又相互聯(lián)系的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。主要有 2個(gè)相互獨(dú)立的高壓發(fā)生器 A和 B，2個(gè) 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(jī)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(gè)，每個(gè)最高功率可達(dá) 80 kW，當(dāng)DSCT 2套采集系統(tǒng)同時(shí)工作時(shí)，最高功率可達(dá) 160kW，遠(yuǎn)高于普通 64層 CT機(jī)。 X線球管 2個(gè)，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(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),并在較大程度上旋轉(zhuǎn)對稱。陰極帶有可選擇設(shè)定的獨(dú)立發(fā)射系統(tǒng)、偏轉(zhuǎn)電子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了 Z軸方向上的飛焦點(diǎn)技術(shù),焦點(diǎn)額定值為 0. 6*0. 6及 0. 8* 0. 9。冷卻系統(tǒng)是單獨(dú)的機(jī)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(shí)現(xiàn)陽極直接冷卻,陽極熱容量高達(dá) 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(shí)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(gè)弧度為約 60b的主探測器組，且與球管 A相對應(yīng)，另一個(gè)弧度為約 32b的輔助探測器組，與球管 B相對應(yīng)。由于機(jī)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(jī)架孔徑及 200 cm的掃描范圍，擴(kuò)展了臨床的套用范圍。機(jī)架運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(jìn)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(shí)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(jìn)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(tái)進(jìn)行相關(guān)設(shè)定。單源模式時(shí)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(shí)與一臺(tái)普通 64層 CT機(jī)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(gè)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(qiáng)掃描常采用單源模式。雙源模式時(shí)， 2套數(shù)據(jù)采集與重建系統(tǒng)同時(shí)工作，2套球管與探測器組合，各自獨(dú)立發(fā)射及接收射線，獨(dú)立完成圖像處理，但在圖像重建時(shí)，由 2套采集系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)既可以重建出 2組獨(dú)立的圖像，也可以重建出 1組融合的圖像，前者 1個(gè)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(gè)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(yùn)算、組合后即可實(shí)現(xiàn)單源下旋轉(zhuǎn) 180b的效果，但時(shí)間解析度提高了 1倍，主要用于心臟等時(shí)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(yùn)動(dòng)物體時(shí)（比如冠狀動(dòng)脈）將會(huì)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(yùn)動(dòng)物體的撲捉能力，但是受限于工業(yè)水平和CT旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的巨大離心力，目前最快的CT也只能達(dá)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(shí)使用了2個(gè)射線源和2個(gè)探測器系統(tǒng)，能夠以83ms的時(shí)間解析度采集與心電圖同步的心臟和冠狀動(dòng)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(jìn)行心臟成像。同時(shí)，2個(gè)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(jī)差別不大,但從臨床套用分析的某些方面卻有著普通 CT機(jī)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(shí)相當(dāng)于一臺(tái)普通的 64層 CT機(jī)。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(huì)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(shí)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(shí)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(yùn)動(dòng)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(shí)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(dòng)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(dòng)脈成像方面有著普通CT機(jī)不可比擬的優(yōu)勢，雙能量成像方面也有其獨(dú)到的優(yōu)勢，但由于諸多亟待解決的問題，其臨床實(shí)際價(jià)值尚需大量的臨床驗(yàn)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、MRI虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案

隨著成像技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備迅猛發(fā)展，MRI大型醫(yī)學(xué)影像設(shè)備也在各大型醫(yī)院普遍使用，由于MRI影像設(shè)備價(jià)格昂貴、運(yùn)行成本高，相關(guān)實(shí)驗(yàn)課往往安排在醫(yī)院進(jìn)行，但醫(yī)院的醫(yī)療任務(wù)繁重、設(shè)備昂貴且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)較少，學(xué)生的專業(yè)技能訓(xùn)練培養(yǎng)難以保障。

MRI實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)解決MRI設(shè)備實(shí)驗(yàn)教學(xué)和技能操作不易開展的難題，使學(xué)生得到標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的實(shí)踐技能訓(xùn)練，提升醫(yī)學(xué)影像人才培養(yǎng)質(zhì)量。

MRI虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室建設(shè)政策導(dǎo)向

國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目是示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)工作的深化和拓展，堅(jiān)持立德樹人，強(qiáng)化以能力為先的人才培養(yǎng)理念，堅(jiān)持“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的原則，突出應(yīng)用驅(qū)動(dòng)、資源共享，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化作為高等教育系統(tǒng)性變革的內(nèi)生變量，以高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)助推高等教育教學(xué)質(zhì)量變軌超車，助力高等教育強(qiáng)國建設(shè)。

MRI虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，貫徹落實(shí)國家在虛擬仿真技術(shù)在信息技術(shù)與教育教學(xué)領(lǐng)域的深度融合，學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)技能在醫(yī)院真正頂崗，為工作打下良好基礎(chǔ)。

醫(yī)影智能虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室整體建設(shè)以產(chǎn)學(xué)研結(jié)合理念為核心，融合開放式管理平臺(tái)、軟硬件環(huán)境，打造教學(xué)體驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)為一體的現(xiàn)代化、信息化的體驗(yàn)場所。

MRI實(shí)訓(xùn)室建設(shè)意義

教學(xué)方面：傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)講授枯燥，學(xué)生理解難度大，原理晦澀難懂，MRI影像設(shè)備受資金場地等限制大，難以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)。實(shí)訓(xùn)室建設(shè)使學(xué)生“身臨其境”，符合職業(yè)教育的“現(xiàn)場感強(qiáng)”的要求。滿足學(xué)生日常學(xué)習(xí)過程中對于反復(fù)實(shí)訓(xùn)的需要，增加學(xué)習(xí)興趣。

技術(shù)層面：影像技術(shù)是一門交叉學(xué)科,是電子、機(jī)械、數(shù)字技術(shù)、光學(xué)工程等專業(yè)綜合發(fā)展的結(jié)果,各專業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展使從業(yè)人員跟不上發(fā)展的步伐。虛擬仿真系統(tǒng)緊跟發(fā)展趨勢，技術(shù)融合軟件更新，拆分設(shè)備結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)設(shè)備原理，真正理解基礎(chǔ)上操作，同時(shí)適應(yīng)職業(yè)教學(xué)改革。

人才建設(shè)：我國影像技術(shù)專業(yè)人才緊缺，院校在培養(yǎng)中教學(xué)方式單一，儀器老化，學(xué)生建設(shè)中能力參差不齊，畢業(yè)使學(xué)生很難在醫(yī)院真正頂崗，實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)使學(xué)生接觸設(shè)備與醫(yī)院新型醫(yī)學(xué)設(shè)備近乎一致,能有效培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力、自主學(xué)習(xí)能力、臨床思維能力真正做到信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，助力人才培養(yǎng)。

MRI實(shí)訓(xùn)室建設(shè)配置及功能

實(shí)訓(xùn)教學(xué)中心有MRI影像設(shè)備實(shí)訓(xùn)室、醫(yī)影智能影像教學(xué)中心，開放創(chuàng)新平臺(tái)等。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備布局須按照醫(yī)院標(biāo)準(zhǔn)布局建設(shè)，全真模擬醫(yī)學(xué)影像設(shè)備MRI的工作流程和操作過程，保證MRI設(shè)備真實(shí)有效的操作效果，能夠滿足醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)需要。

MRI教學(xué)仿真機(jī)：1:1三甲醫(yī)院設(shè)備結(jié)構(gòu)仿真，設(shè)計(jì)與臨床影像檢查、圖像采集、圖像處理功能相似的MRI模擬機(jī)系統(tǒng)。模擬機(jī)主要由機(jī)架、自動(dòng)檢查床、掃描控制臺(tái)、主控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)及相關(guān)輔助設(shè)備組成?？梢杂脕硖峁τ贛RI檢查技術(shù)內(nèi)容的臨床技能操作教學(xué)和臨床思維訓(xùn)練，滿足臨床檢查技術(shù)實(shí)訓(xùn)要求。

真實(shí)操作系統(tǒng)：應(yīng)用和醫(yī)院相同的操作系統(tǒng)，突出醫(yī)學(xué)影像課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)的需求，把教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、科研聯(lián)系起來，豐富、優(yōu)化了教學(xué)資源。

MRI設(shè)備結(jié)構(gòu)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)：MRI設(shè)備結(jié)構(gòu)虛擬仿真系統(tǒng)提供MRI的設(shè)備結(jié)構(gòu)9個(gè)實(shí)驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)對設(shè)備布局、結(jié)構(gòu)、細(xì)節(jié)和參數(shù)的深度認(rèn)知和學(xué)習(xí)，有引導(dǎo)式學(xué)習(xí)MRI設(shè)備主磁體、梯度系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、主控計(jì)算機(jī)和配套保障系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對MRI設(shè)備主要元件的細(xì)節(jié)認(rèn)知和模擬拆裝。

MRI性能檢測虛擬仿真實(shí)驗(yàn)：性能檢測虛擬仿真系統(tǒng)提供11個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)包含磁共振性能指標(biāo)、參數(shù)、檢驗(yàn)磁共振性能的標(biāo)準(zhǔn)、正確掌握磁共振操作方法以及隨堂測評功能等，且能生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，為學(xué)生提供個(gè)性化學(xué)習(xí)。采用虛擬和多媒體交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求。將教學(xué)大綱要求掌握的知識(shí)要點(diǎn)精心設(shè)計(jì)融入其中，沉浸感強(qiáng)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

影像云系統(tǒng)：影像云平臺(tái)可訓(xùn)練和提高學(xué)生、實(shí)習(xí)醫(yī)師、全科醫(yī)師的影像診斷思維能力并可進(jìn)行考核。系統(tǒng)有較大的存儲(chǔ)功能，備有較為豐富的圖像資源和試題庫，可以提供10萬+不同部位的DICOM圖像案例，并不斷維護(hù)更新，方便學(xué)生影像診斷與成績測試。影像云平臺(tái)可兼容當(dāng)前主流Linux，Windows等多種操作系統(tǒng)；可快速適配手機(jī)、Pad、Pc等多種終端類型，滿足不同用戶群體的使用需求。

定制化開發(fā)：在MRI設(shè)備室的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際需求還可選擇CT室、DR室、超聲等儀器設(shè)備配置，滿足日常教學(xué)和實(shí)訓(xùn)建設(shè)需求。

國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目是推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目、拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容廣度和深度、延伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間和空間、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和水平的重要舉措。為新時(shí)代教育改革發(fā)展?fàn)I造良好環(huán)境和氛圍。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)人才的培養(yǎng)發(fā)展提供了更為廣闊的空間。

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室將被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)式體驗(yàn)學(xué)習(xí)，通過場景化體驗(yàn)，多維的情境教學(xué)，打造一款全方位的現(xiàn)代化教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，開啟一個(gè)嶄新的教育時(shí)代。

三、PET-CT的原理

一、PET顯像的基本原理

PET是英文 Positron Emission Tomography的縮寫。其臨床顯像過程為：將發(fā)射正電子的放射性核素（如F－18等）標(biāo)記到能夠參與人體組織血流或代謝過程的化合物上，將標(biāo)有帶正電子化合物的放射性核素注射到受檢者體內(nèi)。讓受檢者在PET的有效視野范圍內(nèi)進(jìn)行 PET顯像。放射核素發(fā)射出的正電子在體內(nèi)移動(dòng)大約1mm后與組織中的負(fù)電子結(jié)合發(fā)生湮滅輻射。產(chǎn)生兩個(gè)能量相等（511 KeV）、

方向相反的γ光子。由于兩個(gè)光子在體內(nèi)的路徑不同，到達(dá)兩個(gè)探測器的時(shí)間也有一定差別，如果在規(guī)定的時(shí)間窗內(nèi)（一般為 0－15 us），探頭系統(tǒng)探測到兩個(gè)互成180度（士0．25度）的光子時(shí)。即為一個(gè)符合事件，探測器便分別送出一個(gè)時(shí)間脈沖，脈沖處理器將脈沖變?yōu)榉讲ǎ想娐穼ζ溥M(jìn)行數(shù)據(jù)分類后，送人工作站進(jìn)行圖像重建。便得到人體各部位橫斷面、冠狀斷面和矢狀斷面的影像。

PET系統(tǒng)的主要部件包括機(jī)架、環(huán)形探測器、符合電路、檢查床及工作站等。探測系統(tǒng)是整個(gè)正電子發(fā)射顯像系統(tǒng)中的主要部分，它采用的塊狀探測結(jié)構(gòu)有利于消除散射、提高計(jì)數(shù)率。許多塊結(jié)構(gòu)組成一個(gè)環(huán)，再由數(shù)十個(gè)環(huán)構(gòu)成整個(gè)探測器。每個(gè)塊結(jié)構(gòu)由大約36個(gè)鍺酸鉍（BGO）小晶體組成，晶體之后又帶有2對（4個(gè)）光電倍增管（PMT）（請看圖1）。BGO晶體將高能光子轉(zhuǎn)換為可見光．PMT將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)再被轉(zhuǎn)換成時(shí)間脈沖信號(hào)，探頭層間符合線路對每個(gè)探頭信號(hào)的時(shí)間耦合性進(jìn)行檢驗(yàn)判定，排除其它來源射線的干擾，經(jīng)運(yùn)算給出正電子的位置，計(jì)算機(jī)采用散射、偶然符合信號(hào)校正及光子飛行時(shí)間計(jì)算等技術(shù)，完成圖像重建。重建后的圖像將PET的整體分辨率提高到2 mm左右。

PET采用符合探測技術(shù)進(jìn)行電子準(zhǔn)直校正，大大減少了隨機(jī)符合事件和本底，電子準(zhǔn)直器具有非常高的靈敏度（沒有鉛屏蔽的影響）和分辨率。另外．BGO晶體的大小與靈敏度成正相關(guān)性。塊狀結(jié)構(gòu)的PET探頭。能進(jìn)行2D或3D采集。2D采集是在環(huán)與環(huán)之間隔置鉛板或鎢板，以減少散射對圖像質(zhì)量的影響 2D圖像重建時(shí)只對臨近幾個(gè)環(huán)（一般2－3個(gè)環(huán)）內(nèi)的計(jì)數(shù)進(jìn)行符合計(jì)算，其分辨率高，計(jì)數(shù)率低；3D數(shù)據(jù)采集則不同。取消了環(huán)與環(huán)之間的間隔，在所有環(huán)內(nèi)進(jìn)行符合計(jì)算，明顯地提高了計(jì)數(shù)率，但散射嚴(yán)重，圖像分辨率也較低，且數(shù)據(jù)重組時(shí)要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算。兩種采集方法的另一個(gè)重要區(qū)別是靈敏度不同，3D采集的靈敏度在視野中心為最高。

二、多層螺旋CT的工作原理

CT的基本原理是圖像重建，根據(jù)人體各種組織（包括正常和異常組織）對X射線吸收不等這一特性，將人體某一選定層面分成許多立方體小塊（也稱體素）X射線穿過體素后，測得的密度或灰度值稱為象素。X射線束穿過選定層面，探測器接收到沿X射線束方向排列的各體素吸收X射線后衰減值的總和，為已知值，形成該總量的各體素X射線衰減值為未知值，當(dāng)X射線發(fā)生源和探測器圍繞人體做圓弧或圓周相對運(yùn)動(dòng)時(shí)。用迭代方法

求出每一體素的X射線衰減值并進(jìn)行圖像重建，得到該層面不同密度組織的黑白圖像。

螺旋CT突破了傳統(tǒng)CT的設(shè)計(jì)，采用滑環(huán)技術(shù)，將電源電纜和一些信號(hào)線與固定機(jī)架內(nèi)不同金屬環(huán)相連運(yùn)動(dòng)的X射線管和探測器滑動(dòng)電刷與金屬環(huán)導(dǎo)聯(lián)。球管和探測器不受電纜長度限制，沿人體長軸連續(xù)勻速旋轉(zhuǎn)，掃描床同步勻速遞進(jìn)（傳統(tǒng) CT掃描床在掃描時(shí)靜止不動(dòng)），掃描軌跡呈螺旋狀前進(jìn)，可快速、不間斷地完成容積掃描。

多層螺旋CT的特點(diǎn)是探測器多層排列。是高速度、高空間分辨率的最佳結(jié)合。多層螺旋CT的寬探測器采用高效固體稀土陶瓷材料制成。每個(gè)單元只有 0．5、1或 1.25 mm厚，最多也只有5 mm厚薄層掃描探測器的光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)99%能連續(xù)接收X射線信號(hào)。余輝極短，且穩(wěn)定性好。多層螺旋CT能高速完成較大范圍的容積掃描，圖像質(zhì)量好，成像速度快，具有很高的縱向分辨率和很好的時(shí)間分辨率。大大拓寬了CT的應(yīng)

用范圍，與單層螺旋CT相比。采集同樣體積的數(shù)據(jù)，掃描時(shí)間大為縮短，在不增加X射線劑量的情況下，每15 S左右就能掃描一個(gè)部位；5S內(nèi)可完成層厚為3 mm的整個(gè)胸部掃描；采用較大的螺距 P值，一次屏氣20 S，可以完成體部掃描；同樣層厚，同樣時(shí)間內(nèi)，掃描范圍增大4倍。掃描的單位時(shí)間覆蓋率明顯提高，病人接受的射線劑量明顯減少，x線球管的使用壽命明顯延長，同時(shí)，節(jié)省了對比劑用量，提高了低對比分辨率和空間分辨率，明顯減少了噪聲、偽影及硬化效應(yīng)。另外，還可根據(jù)不同層厚需要自動(dòng)調(diào)節(jié)X射線錐形線束的寬度，經(jīng)過準(zhǔn)直的X射線束聚焦在相應(yīng)數(shù)目的探測器上探測器通過電子開關(guān)與四個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）相連。每個(gè)DAS能獨(dú)立采集完成一套圖像，按照DAS與探測器匹配方式不同。通過電子切換可以選擇性地獲得1層、2層或4層圖像，每層厚度可自由選擇（0.5、1.0、1.25 mm或 5、10 mm。采集的數(shù)據(jù)既可做常規(guī)圖像顯示，也可在工作站進(jìn)行后處理，完成三維立體重建、多層面重建、器官表面重建等，并能實(shí)時(shí)或近于實(shí)時(shí)顯示。另外．不同角度的旋轉(zhuǎn)、不同顏色的標(biāo)記，使圖像更具立體感更直觀、逼真。仿真內(nèi)窺鏡、三維CT血管造影技術(shù)也更加成熟和快捷。

三、 PET－CT的圖像融合

PET與CT兩種不同成像原理的設(shè)備同機(jī)組合，不是其功能的簡單相加。而是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行圖像融合，融合后的圖像既有精細(xì)的解剖結(jié)構(gòu)又有豐富的生理．生化功能信息能為確定和查找腫瘤及其它病灶的精確位置定量、定性診斷提供依據(jù)。并可用X線對核醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行衰減校正。

PET－CT的核心是融合，圖像融合是指將相同或不同成像方式的圖像經(jīng)過一定的變換處理使它們的空間位置和空間坐標(biāo)達(dá)到匹配，圖像融臺(tái)處理系統(tǒng)利用各自成像方式的特點(diǎn)對兩種圖像進(jìn)行空間配準(zhǔn)與結(jié)合，將影像數(shù)據(jù)注冊后合成為一個(gè)單一的影像。 PET－CT同機(jī)融合（又叫硬件融合、非影像對位）具有相同的定位坐標(biāo)系統(tǒng)，病人掃描時(shí)不必改變位置，即可進(jìn)行 PET－CT同機(jī)采集，避免了由于病人移位所造成的誤差。采集后兩種圖像不必進(jìn)行對位、轉(zhuǎn)換及配準(zhǔn)，計(jì)算機(jī)圖像融合軟件便可方便地進(jìn)行

2D、3D的精確融合，融合后的圖像同時(shí)顯示出人體解剖結(jié)構(gòu)和器官的代謝活動(dòng)，大大簡化了整個(gè)圖像融合過程中的技術(shù)難度、避免了復(fù)雜的標(biāo)記方法和采集后的大量運(yùn)算，并在一定程度上解決了時(shí)間、空間的配準(zhǔn)問題，圖像可靠性大大提高。

PET在成像過程中由于受康普頓效應(yīng)、散射、偶然符合事件、死時(shí)間等衰減因素的影響，采集的數(shù)據(jù)與實(shí)際情況并不一致，圖像質(zhì)量失真，必須采用有效措施進(jìn)行校正，才能得到更真實(shí)的醫(yī)學(xué)影像。同位素校正得到的穿透圖像系統(tǒng)分辨率一般為12 mm、而 X線方法的穿透圖像系統(tǒng)分辨率為1mm左右圖像信息量遠(yuǎn)大于同位素方法。用 CT圖像對 PET進(jìn)行衰減校正使 PET圖像的清晰度大為提高，圖像質(zhì)量明顯優(yōu)于同位素穿透源校正的效果（請看圖2），分辨率提高了 25%以上，校正效率提高了 30%，且易于操作。校正后的 PET圖像與 CT圖像進(jìn)行融合，經(jīng)信息互補(bǔ)后得到更多的解剖結(jié)構(gòu)和生理功能關(guān)系的信息對于腫瘤病人手術(shù)和放射治療定位具有極其重要的臨床意義。

關(guān)于CT仿真設(shè)備的內(nèi)容到此結(jié)束，希望對大家有所幫助。