超级军网【放射时间】医用CT的创新之路（往事篇）
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/05/02 04:26:19
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【放射时间】医用CT的创新之路（往事篇）
发布时间:2015-12-04作者:追风
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自1895年伦琴发现X-射线以来，医用X-射线成像从投影成像扩展到断层成像；从几何断层成像发展到计算机断层成像；从传统的CT扫描发展到螺旋扫描；从吸收成像扩展到相位成像；从扇束CT发展到锥束CT；从单源成像扩展到双源乃至多源成像。从‘单能’扩展到‘双能’乃至能谱或彩色CT成像；从机械扫描经历了电子扫描；如此等等，不一而足。现在的X-线成像系统单位时间内取得的数据愈来愈多，病人所受剂量愈来愈少。广义上讲无论哪种X-线成像模式均可看作一个系统，系统内的组件主要由三大模块组成：X-射线源、检测器以及运动控制模块。不同的成像方式是由各式射线源、各种检测器以及它们与成像对象间的相对位置和相对运动（扫描方式）演绎而成。系统的输入是待成像对象（人体），系统的输出是图像（数据）。我们希望成像系统是理想的，也就是其点扩展函数是δ函数。对医学诊断还要求数据采集高速度、低剂量和低成本。像任何事物一样，医学X-射线成像术的发展有高潮、有低潮，有时发展快些，有时发展慢些。本文拟从一个视角扫描其发展历程，俾能以史为鉴，有所启迪......
1895年11月，德国物理学家威尔姆·康拉德·伦琴在科研实验中发现了X射线，三天后伦琴的夫人偶然看到了手的X射线造影，这使得随后陆续发展形成的X射线摄影技术成为了人类科技史诗的新篇章......
强烈建议你看完下面这个视频
1963年，美国物理学家科马克发现人体不同的组织对X线的透过率有所不同，在研究中还得出了一些有关的计算公式，这些公式为后来CT的应用奠定了理论基础......
1967年，英国电子工种师高弗雷·豪斯费尔德在并不知道科马克研究成果的情况下，也开始了研制一种新技术的工作。他首先研究了模式的识别，然后制作了一台能加强X射线放射源的简单的扫描装置，即后来的CT。
用牛脑标本进行实验
人类历史上第一个CT图片
后来用于对人的头部进行实验性扫描测量。后来，他又用这种装置去测量全身，获得了同样的效果。
1971年9月，高弗雷·豪斯费尔德又与一位神经放射学家合作，在伦敦郊外一家叫Atkinson Morley医院安装了他设计制造的这种装置，开始了头部检查。
10月4日，医院用它检查了第一个病人。患者在完全清醒的情况下朝天仰卧，X线管装在患者的上方，绕检查部位转动，同时在患者下方装一计数器，使人体各部位对X线吸收的多少反映在计数器上，再经过电子计算机的处理，使人体各部位的图像从荧屏上显示出来。这次试验非常成功。当时这台机器的速度是这样的，5分钟扫描一个层面，2小时运算。
当时的原形机
第一张人体脑部的CT
1972年4月，高弗雷·豪斯费尔德在北美放射学年会(RSNA)上首次公布了这一结果，正式宣告了CT的诞生。
看那个标示——C.T.SCANER首次出现在RSNA 上
CT的出现在RSNA上引起了巨大反响
这一消息引起科技界的极大震动，CT的研制成功被誉为自伦琴发现X射线以后，放射诊断学上最重要的成就!
1972年EMI公司取得世界上第一幅CT图像；Hounsfeld 教授因此发表了世界上第一篇CT论文；
1974年SIEMENS公司研制成第二代头颅CT——Siretom 2000；
1975年西门子研发的CT也首次出现在RSNA上......
1977年第一台全身CT Somtom 在SIEMENS公司问世；
第一张人体横截面的CT图
高弗雷·豪斯费尔德和科马克共同获取1979年诺贝尔生理学或医学奖
1974年的脑部图像到了1983年图像清晰度已经有了本质的提升
而今，各种CT已广泛运用于临床医疗诊断上，多数系统已支持强大的三维重建功能（如下图）
今天的CT系统按其适用范围可分为头颅CT、口腔CT、乳腺CT、全身常规CT。
头颅
口腔
乳腺
(关于常规CT)
第一代：采取旋转/平移方式（rotate/translate mode）进行扫描和收集信息。首先X线管和相对应的探测器作第一次同步平行移动。然后，环绕患者旋转1度并准备第二次扫描。周而复始，直到在180度范围内完成全部数据采集。由于采用笔形X线束和只有1－2个探测器，所采数据少，因而每扫一层所需时间长，图像质量差。
第二代：X线束改为扇形，探测器增多至30个，扩大了扫描范围，增多了采集的数据。因此，旋转角度由1度增至23度，缩短了扫描时间，图像质量有所提高，但仍不能完全避免患者生理运动所引起的伪影（Artifact）
第三代：控测器激增至300-800个，并与相对的X线管只作旋转运动（rotate/rotate mode）。因此，能收集较多的数据，扫描时间在5s以内，使伪影大为减少，图像质量明显提高。
第四代：控测器进一步增加，高达1000-2400个并环状排列而固定不动，只有X线管围绕患者旋转，即旋转/固定式（rotate/stationary mode）。它和第三代机的扫描切层都薄，扫描速度都快，图像质量都高。
第五代：轴扫描缩短到50ms以内，因而解决了心脏扫描。其中主要结构是一个电子枪，所产生的电子束（Electron beam）射向一个环形钨靶，环形排列的探测器收集信息。
<%@if($show_comment.DATA$=1)%> <%@endif%>
Engel
Gregorian - The Dark Side (Special Rock Edition) 黑夜极光
全球CT发展大事记
1.国际领域
1913年，Coolidge引入”热阴极”静止阳极X-线管[1]；
1921年，Bocage在一篇法国专利中描述了一种断层成像（几何断层成像Geomeric Tomography）方法；
1921年~1922年，在Netherlands 工作的Ziedes Plantes 独立地开发出该方法[1]；
1930年，旋转阳极X-线管问世（这个概念早在1897年就由Thomson E教授提出）；
1931年，Ziedes Plantes发表了他研究几何断层成像的结果与实际应用，并讨论了多切面放射摄影（muttisection radiography）；
1932年，几何断层成像术（分层片，X-射线体层摄影术）付诸应用；
1947年，同步辐射光源发现；
1948年， X-线影象增强器问世[2]；
1955年， R.W. Stanford研制出静电放射摄影（干板摄影，Xeroradiography）；
1956年， X射线电视问世；
1971年，Grant 发明模拟断层组合成像术（Analog Tomosynthesis）；同年，G.N.Hounsfeld在EMI公司研制成世界上第一台头颅CT (Computed Tomography，计算机断层扫描仪)，并于同年9月安装于伦敦Atkinson-Morley医院；
翌
1972年，EMI公司取得世界上第一幅CT图像后，Hounsfeld等发表了世界上第一篇CT论文；
1974年，SIEMENS公司研制成第二代头颅CT——Siretom 2000；
1977年，第一台全身CT Somtom 1在SIEMENS公司问世；
1979年，G.N.Hounsfield、A.M. Cormack 获1979年诺贝尔生理和医学奖；
1980年，动态空间重建器(Dynamic Spatial Reconstructor，DSR)在Mayo Clinic建成；该机1973年就开始研制[12]；
1983年，电子束CT（Electronic Beam CT, 或EBCT），C100问世（加州大学
旧金山分校）；
1988年，平板检测器在Xerox，PARC研制成功[4]；
1989年，第一台螺旋CT（Spiral CT）由SIEMENS研制成功[5]；螺旋CT的新构想由日本学者Issei Mori于1983年提出。他就这一新构想在1983年12月申请了美国专利，并在1986年12月正式获得专利授权[6]；
1993年， 双层螺旋CT (CT-MxTwin)在Elsint 公司下线，开创了多层螺旋CT的时代；
1996年， 第一台CBCT(cone beam CT，锥形束CT）——口腔CT，New Tom 9000，由意大利QR s.r.l公司制成。对Spiral CBCT扫描的理论研究最先由王革教授于1991年开创[8]；
1997年，数字组合断层成像 (Digital Tomosynthesis, DT) 出现，在2004年的RSNA上有产品展出；
1998年，4层螺旋CT，由GE、Marconi、SIEMENS制成；
2001年，16排CT—— GE lightspeed 16问世；
2004年，64排螺旋CT由GE、PHILIPS、SIEMENS、TOSHIBA等公司独立制成；同年，256层螺旋CT由TOSHIBA公司研制成功；
2005年，第一台双源螺旋CT (Dual Source CT) ——SOMATOM Definition在SIEMENS公司问世；
2007年，东芝 320排螺旋CT acquilion one研制成功；
2007年，第一台宝石能谱成像CT——Discovery CT750由GE公司研制成功，并在RSNA上展出;
2008年，Discovery CT750获FDA批准;
2014年，能谱成像技术的最新革新产品——revolution CT在GE面世，实现了16cm探测器、29ms时间分辨率、0.23mm空间分辨率；
2. 国内领域
1955年，国产X-光管诞生(复旦大学、上海精密医疗器械厂)[9]；
1958年，国产手提X-线机诞生(杭州医疗器械厂)；
1983年，自主研发出碘化铯影像增强器(上海医疗器械九厂)；
1983年，我国第一台颅脑CT，XDN-1，在上海诞生并通过鉴定；
1988年，我国第二代颅脑CT，JD-21，在上海研制成功；
1990年，中华I号全身CT于12月25 日在上海通过鉴定；
1994年，东大阿尔派全身CT扫描仪CT C6000问世；
1998年，东大阿尔派全身CT C-2000投放市场；
2000年，东大阿尔派制成中国第一台螺旋CT——C-3000，并投放市场；
2009年，东软NewViz 16排螺旋CT问世；
2012年，东软NewViz 64层螺旋CT问世；
2012年，清华朗视公司研制成口腔锥束CT (CBCT)，并获准生产;
2014年，东软NewViz 128层螺旋CT问世；同年，由联影制造的世界首台96环PET-CT开始投放市场；
2015年，由科宁（天津）医疗设备有限公司制造的中国境内生产的首台乳腺CT通过了CFDA认证；同年7月，杭州高能医疗设备有限公司生产的中国首台乳腺PET开始投放市场
*参考文献
[1] Euclide S. X-ray Imaging Equipments[M]. Illinois: Charles C Thomas Publisher, 1985.
[2] Krestel E. Imaging systems for medical diagnostics[M]. Berlin and Munich: Siemens Aktiengesellschaft, 1990.
[3] Grant DG. Tomosynthesis: a three-dimensional radiographic imaging technique [J]. IEEE Trans Biomed Eng, 1972, 19(1):20-28.
[4] Antonuk LE, Boudry J, Yorkston J, et al. Development of thin flm 懻琀 panel arrays for diagnostic and radiotherapy imaging[J]. SPIE, 1992, 1651: 94-105.[5] Kalender WA. X-ray computed tomography [J].Physics in Medicine and Biology, 2006, 51 R29-43.
[6] Issei Mori. Computerized tomographic apparatus utilizing a radiation source[P]. US: 4630202, 1986.
[7] 李铁. 医学影像设备的十年回顾[J]. 中国医院设备采购指南, 2005上.
[8] Wang G, Ye Y, Yu H. Approximate and exact cone-beam reconstruction with standard and non-standard spiral scanning[J]. Phys Med Biol, 2007, 52(6): R1-R13.
[9] 唐东生. 中国现代医用设备产业发展回顾[J]. 中国医疗器械信息, 2010, 16(1): 12-25.
[10] Allsopp CB. Physics methods in medical diagnosis[J]. Brit J Appl Phys, Suppl, 1957, 8(S6): S40-S47.
[11] 庄天戈.医学放射成像与医学影像信息学[J].中国生物医学工程学报, 2008, 27(2): 169-173,181.
[12] 庄天戈. CT原理与算法[M]. 上海: 上海交通大学出版社, 1992.
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自1895年伦琴发现X-射线以来，医用X-射线成像从投影成像扩展到断层成像；从几何断层成像发展到计算机断层成像；从传统的CT扫描发展到螺旋扫描；从吸收成像扩展到相位成像；从扇束CT发展到锥束CT；从单源成像扩展到双源乃至多源成像。从‘单能’扩展到‘双能’乃至能谱或彩色CT成像；从机械扫描经历了电子扫描；如此等等，不一而足。现在的X-线成像系统单位时间内取得的数据愈来愈多，病人所受剂量愈来愈少。广义上讲无论哪种X-线成像模式均可看作一个系统，系统内的组件主要由三大模块组成：X-射线源、检测器以及运动控制模块。不同的成像方式是由各式射线源、各种检测器以及它们与成像对象间的相对位置和相对运动（扫描方式）演绎而成。系统的输入是待成像对象（人体），系统的输出是图像（数据）。我们希望成像系统是理想的，也就是其点扩展函数是δ函数。对医学诊断还要求数据采集高速度、低剂量和低成本。像任何事物一样，医学X-射线成像术的发展有高潮、有低潮，有时发展快些，有时发展慢些。本文拟从一个视角扫描其发展历程，俾能以史为鉴，有所启迪......
1895年11月，德国物理学家威尔姆·康拉德·伦琴在科研实验中发现了X射线，三天后伦琴的夫人偶然看到了手的X射线造影，这使得随后陆续发展形成的X射线摄影技术成为了人类科技史诗的新篇章......
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1963年，美国物理学家科马克发现人体不同的组织对X线的透过率有所不同，在研究中还得出了一些有关的计算公式，这些公式为后来CT的应用奠定了理论基础......
1967年，英国电子工种师高弗雷·豪斯费尔德在并不知道科马克研究成果的情况下，也开始了研制一种新技术的工作。他首先研究了模式的识别，然后制作了一台能加强X射线放射源的简单的扫描装置，即后来的CT。
用牛脑标本进行实验
人类历史上第一个CT图片
后来用于对人的头部进行实验性扫描测量。后来，他又用这种装置去测量全身，获得了同样的效果。
1971年9月，高弗雷·豪斯费尔德又与一位神经放射学家合作，在伦敦郊外一家叫Atkinson Morley医院安装了他设计制造的这种装置，开始了头部检查。
10月4日，医院用它检查了第一个病人。患者在完全清醒的情况下朝天仰卧，X线管装在患者的上方，绕检查部位转动，同时在患者下方装一计数器，使人体各部位对X线吸收的多少反映在计数器上，再经过电子计算机的处理，使人体各部位的图像从荧屏上显示出来。这次试验非常成功。当时这台机器的速度是这样的，5分钟扫描一个层面，2小时运算。
当时的原形机
第一张人体脑部的CT
1972年4月，高弗雷·豪斯费尔德在北美放射学年会(RSNA)上首次公布了这一结果，正式宣告了CT的诞生。
看那个标示——C.T.SCANER首次出现在RSNA 上
CT的出现在RSNA上引起了巨大反响
这一消息引起科技界的极大震动，CT的研制成功被誉为自伦琴发现X射线以后，放射诊断学上最重要的成就!
1972年EMI公司取得世界上第一幅CT图像；Hounsfeld 教授因此发表了世界上第一篇CT论文；
1974年SIEMENS公司研制成第二代头颅CT——Siretom 2000；
1975年西门子研发的CT也首次出现在RSNA上......
1977年第一台全身CT Somtom 在SIEMENS公司问世；
第一张人体横截面的CT图
高弗雷·豪斯费尔德和科马克共同获取1979年诺贝尔生理学或医学奖
1974年的脑部图像到了1983年图像清晰度已经有了本质的提升
而今，各种CT已广泛运用于临床医疗诊断上，多数系统已支持强大的三维重建功能（如下图）
今天的CT系统按其适用范围可分为头颅CT、口腔CT、乳腺CT、全身常规CT。
头颅
口腔
乳腺
(关于常规CT)
第一代：采取旋转/平移方式（rotate/translate mode）进行扫描和收集信息。首先X线管和相对应的探测器作第一次同步平行移动。然后，环绕患者旋转1度并准备第二次扫描。周而复始，直到在180度范围内完成全部数据采集。由于采用笔形X线束和只有1－2个探测器，所采数据少，因而每扫一层所需时间长，图像质量差。
第二代：X线束改为扇形，探测器增多至30个，扩大了扫描范围，增多了采集的数据。因此，旋转角度由1度增至23度，缩短了扫描时间，图像质量有所提高，但仍不能完全避免患者生理运动所引起的伪影（Artifact）
第三代：控测器激增至300-800个，并与相对的X线管只作旋转运动（rotate/rotate mode）。因此，能收集较多的数据，扫描时间在5s以内，使伪影大为减少，图像质量明显提高。
第四代：控测器进一步增加，高达1000-2400个并环状排列而固定不动，只有X线管围绕患者旋转，即旋转/固定式（rotate/stationary mode）。它和第三代机的扫描切层都薄，扫描速度都快，图像质量都高。
第五代：轴扫描缩短到50ms以内，因而解决了心脏扫描。其中主要结构是一个电子枪，所产生的电子束（Electron beam）射向一个环形钨靶，环形排列的探测器收集信息。
<%@if($show_comment.DATA$=1)%> <%@endif%>
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全球CT发展大事记
1.国际领域
1913年，Coolidge引入”热阴极”静止阳极X-线管[1]；
1921年，Bocage在一篇法国专利中描述了一种断层成像（几何断层成像Geomeric Tomography）方法；
1921年~1922年，在Netherlands 工作的Ziedes Plantes 独立地开发出该方法[1]；
1930年，旋转阳极X-线管问世（这个概念早在1897年就由Thomson E教授提出）；
1931年，Ziedes Plantes发表了他研究几何断层成像的结果与实际应用，并讨论了多切面放射摄影（muttisection radiography）；
1932年，几何断层成像术（分层片，X-射线体层摄影术）付诸应用；
1947年，同步辐射光源发现；
1948年， X-线影象增强器问世[2]；
1955年， R.W. Stanford研制出静电放射摄影（干板摄影，Xeroradiography）；
1956年， X射线电视问世；
1971年，Grant 发明模拟断层组合成像术（Analog Tomosynthesis）；同年，G.N.Hounsfeld在EMI公司研制成世界上第一台头颅CT (Computed Tomography，计算机断层扫描仪)，并于同年9月安装于伦敦Atkinson-Morley医院；
翌
1972年，EMI公司取得世界上第一幅CT图像后，Hounsfeld等发表了世界上第一篇CT论文；
1974年，SIEMENS公司研制成第二代头颅CT——Siretom 2000；
1977年，第一台全身CT Somtom 1在SIEMENS公司问世；
1979年，G.N.Hounsfield、A.M. Cormack 获1979年诺贝尔生理和医学奖；
1980年，动态空间重建器(Dynamic Spatial Reconstructor，DSR)在Mayo Clinic建成；该机1973年就开始研制[12]；
1983年，电子束CT（Electronic Beam CT, 或EBCT），C100问世（加州大学
旧金山分校）；
1988年，平板检测器在Xerox，PARC研制成功[4]；
1989年，第一台螺旋CT（Spiral CT）由SIEMENS研制成功[5]；螺旋CT的新构想由日本学者Issei Mori于1983年提出。他就这一新构想在1983年12月申请了美国专利，并在1986年12月正式获得专利授权[6]；
1993年， 双层螺旋CT (CT-MxTwin)在Elsint 公司下线，开创了多层螺旋CT的时代；
1996年， 第一台CBCT(cone beam CT，锥形束CT）——口腔CT，New Tom 9000，由意大利QR s.r.l公司制成。对Spiral CBCT扫描的理论研究最先由王革教授于1991年开创[8]；
1997年，数字组合断层成像 (Digital Tomosynthesis, DT) 出现，在2004年的RSNA上有产品展出；
1998年，4层螺旋CT，由GE、Marconi、SIEMENS制成；
2001年，16排CT—— GE lightspeed 16问世；
2004年，64排螺旋CT由GE、PHILIPS、SIEMENS、TOSHIBA等公司独立制成；同年，256层螺旋CT由TOSHIBA公司研制成功；
2005年，第一台双源螺旋CT (Dual Source CT) ——SOMATOM Definition在SIEMENS公司问世；
2007年，东芝 320排螺旋CT acquilion one研制成功；
2007年，第一台宝石能谱成像CT——Discovery CT750由GE公司研制成功，并在RSNA上展出;
2008年，Discovery CT750获FDA批准;
2014年，能谱成像技术的最新革新产品——revolution CT在GE面世，实现了16cm探测器、29ms时间分辨率、0.23mm空间分辨率；
2. 国内领域
1955年，国产X-光管诞生(复旦大学、上海精密医疗器械厂)[9]；
1958年，国产手提X-线机诞生(杭州医疗器械厂)；
1983年，自主研发出碘化铯影像增强器(上海医疗器械九厂)；
1983年，我国第一台颅脑CT，XDN-1，在上海诞生并通过鉴定；
1988年，我国第二代颅脑CT，JD-21，在上海研制成功；
1990年，中华I号全身CT于12月25 日在上海通过鉴定；
1994年，东大阿尔派全身CT扫描仪CT C6000问世；
1998年，东大阿尔派全身CT C-2000投放市场；
2000年，东大阿尔派制成中国第一台螺旋CT——C-3000，并投放市场；
2009年，东软NewViz 16排螺旋CT问世；
2012年，东软NewViz 64层螺旋CT问世；
2012年，清华朗视公司研制成口腔锥束CT (CBCT)，并获准生产;
2014年，东软NewViz 128层螺旋CT问世；同年，由联影制造的世界首台96环PET-CT开始投放市场；
2015年，由科宁（天津）医疗设备有限公司制造的中国境内生产的首台乳腺CT通过了CFDA认证；同年7月，杭州高能医疗设备有限公司生产的中国首台乳腺PET开始投放市场
*参考文献
[1] Euclide S. X-ray Imaging Equipments[M]. Illinois: Charles C Thomas Publisher, 1985.
[2] Krestel E. Imaging systems for medical diagnostics[M]. Berlin and Munich: Siemens Aktiengesellschaft, 1990.
[3] Grant DG. Tomosynthesis: a three-dimensional radiographic imaging technique [J]. IEEE Trans Biomed Eng, 1972, 19(1):20-28.
[4] Antonuk LE, Boudry J, Yorkston J, et al. Development of thin flm 懻琀 panel arrays for diagnostic and radiotherapy imaging[J]. SPIE, 1992, 1651: 94-105.[5] Kalender WA. X-ray computed tomography [J].Physics in Medicine and Biology, 2006, 51 R29-43.
[6] Issei Mori. Computerized tomographic apparatus utilizing a radiation source[P]. US: 4630202, 1986.
[7] 李铁. 医学影像设备的十年回顾[J]. 中国医院设备采购指南, 2005上.
[8] Wang G, Ye Y, Yu H. Approximate and exact cone-beam reconstruction with standard and non-standard spiral scanning[J]. Phys Med Biol, 2007, 52(6): R1-R13.
[9] 唐东生. 中国现代医用设备产业发展回顾[J]. 中国医疗器械信息, 2010, 16(1): 12-25.
[10] Allsopp CB. Physics methods in medical diagnosis[J]. Brit J Appl Phys, Suppl, 1957, 8(S6): S40-S47.
[11] 庄天戈.医学放射成像与医学影像信息学[J].中国生物医学工程学报, 2008, 27(2): 169-173,181.
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1967年，英国电子工种师高弗雷·豪斯费尔德在并不知道科马克研究成果的情况下，也开始了研制一种新技术的工作。他首先研究了模式的识别，然后制作了一台能加强X射线放射源的简单的扫描装置，即后来的CT。
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人类历史上第一个CT图片
后来用于对人的头部进行实验性扫描测量。后来，他又用这种装置去测量全身，获得了同样的效果。
1971年9月，高弗雷·豪斯费尔德又与一位神经放射学家合作，在伦敦郊外一家叫Atkinson Morley医院安装了他设计制造的这种装置，开始了头部检查。
10月4日，医院用它检查了第一个病人。患者在完全清醒的情况下朝天仰卧，X线管装在患者的上方，绕检查部位转动，同时在患者下方装一计数器，使人体各部位对X线吸收的多少反映在计数器上，再经过电子计算机的处理，使人体各部位的图像从荧屏上显示出来。这次试验非常成功。当时这台机器的速度是这样的，5分钟扫描一个层面，2小时运算。
当时的原形机
第一张人体脑部的CT
1972年4月，高弗雷·豪斯费尔德在北美放射学年会(RSNA)上首次公布了这一结果，正式宣告了CT的诞生。
看那个标示——C.T.SCANER首次出现在RSNA 上
CT的出现在RSNA上引起了巨大反响
这一消息引起科技界的极大震动，CT的研制成功被誉为自伦琴发现X射线以后，放射诊断学上最重要的成就!
1972年EMI公司取得世界上第一幅CT图像；Hounsfeld 教授因此发表了世界上第一篇CT论文；
1974年SIEMENS公司研制成第二代头颅CT——Siretom 2000；
1975年西门子研发的CT也首次出现在RSNA上......
1977年第一台全身CT Somtom 在SIEMENS公司问世；
第一张人体横截面的CT图
高弗雷·豪斯费尔德和科马克共同获取1979年诺贝尔生理学或医学奖
1974年的脑部图像到了1983年图像清晰度已经有了本质的提升
而今，各种CT已广泛运用于临床医疗诊断上，多数系统已支持强大的三维重建功能（如下图）
今天的CT系统按其适用范围可分为头颅CT、口腔CT、乳腺CT、全身常规CT。
头颅
口腔
乳腺
(关于常规CT)
第一代：采取旋转/平移方式（rotate/translate mode）进行扫描和收集信息。首先X线管和相对应的探测器作第一次同步平行移动。然后，环绕患者旋转1度并准备第二次扫描。周而复始，直到在180度范围内完成全部数据采集。由于采用笔形X线束和只有1－2个探测器，所采数据少，因而每扫一层所需时间长，图像质量差。
第二代：X线束改为扇形，探测器增多至30个，扩大了扫描范围，增多了采集的数据。因此，旋转角度由1度增至23度，缩短了扫描时间，图像质量有所提高，但仍不能完全避免患者生理运动所引起的伪影（Artifact）
第三代：控测器激增至300-800个，并与相对的X线管只作旋转运动（rotate/rotate mode）。因此，能收集较多的数据，扫描时间在5s以内，使伪影大为减少，图像质量明显提高。
第四代：控测器进一步增加，高达1000-2400个并环状排列而固定不动，只有X线管围绕患者旋转，即旋转/固定式（rotate/stationary mode）。它和第三代机的扫描切层都薄，扫描速度都快，图像质量都高。
第五代：轴扫描缩短到50ms以内，因而解决了心脏扫描。其中主要结构是一个电子枪，所产生的电子束（Electron beam）射向一个环形钨靶，环形排列的探测器收集信息。
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Engel
Gregorian - The Dark Side (Special Rock Edition) 黑夜极光
全球CT发展大事记
1.国际领域
1913年，Coolidge引入”热阴极”静止阳极X-线管[1]；
1921年，Bocage在一篇法国专利中描述了一种断层成像（几何断层成像Geomeric Tomography）方法；
1921年~1922年，在Netherlands 工作的Ziedes Plantes 独立地开发出该方法[1]；
1930年，旋转阳极X-线管问世（这个概念早在1897年就由Thomson E教授提出）；
1931年，Ziedes Plantes发表了他研究几何断层成像的结果与实际应用，并讨论了多切面放射摄影（muttisection radiography）；
1932年，几何断层成像术（分层片，X-射线体层摄影术）付诸应用；
1947年，同步辐射光源发现；
1948年， X-线影象增强器问世[2]；
1955年， R.W. Stanford研制出静电放射摄影（干板摄影，Xeroradiography）；
1956年， X射线电视问世；
1971年，Grant 发明模拟断层组合成像术（Analog Tomosynthesis）；同年，G.N.Hounsfeld在EMI公司研制成世界上第一台头颅CT (Computed Tomography，计算机断层扫描仪)，并于同年9月安装于伦敦Atkinson-Morley医院；
翌
1972年，EMI公司取得世界上第一幅CT图像后，Hounsfeld等发表了世界上第一篇CT论文；
1974年，SIEMENS公司研制成第二代头颅CT——Siretom 2000；
1977年，第一台全身CT Somtom 1在SIEMENS公司问世；
1979年，G.N.Hounsfield、A.M. Cormack 获1979年诺贝尔生理和医学奖；
1980年，动态空间重建器(Dynamic Spatial Reconstructor，DSR)在Mayo Clinic建成；该机1973年就开始研制[12]；
1983年，电子束CT（Electronic Beam CT, 或EBCT），C100问世（加州大学
旧金山分校）；
1988年，平板检测器在Xerox，PARC研制成功[4]；
1989年，第一台螺旋CT（Spiral CT）由SIEMENS研制成功[5]；螺旋CT的新构想由日本学者Issei Mori于1983年提出。他就这一新构想在1983年12月申请了美国专利，并在1986年12月正式获得专利授权[6]；
1993年， 双层螺旋CT (CT-MxTwin)在Elsint 公司下线，开创了多层螺旋CT的时代；
1996年， 第一台CBCT(cone beam CT，锥形束CT）——口腔CT，New Tom 9000，由意大利QR s.r.l公司制成。对Spiral CBCT扫描的理论研究最先由王革教授于1991年开创[8]；
1997年，数字组合断层成像 (Digital Tomosynthesis, DT) 出现，在2004年的RSNA上有产品展出；
1998年，4层螺旋CT，由GE、Marconi、SIEMENS制成；
2001年，16排CT—— GE lightspeed 16问世；
2004年，64排螺旋CT由GE、PHILIPS、SIEMENS、TOSHIBA等公司独立制成；同年，256层螺旋CT由TOSHIBA公司研制成功；
2005年，第一台双源螺旋CT (Dual Source CT) ——SOMATOM Definition在SIEMENS公司问世；
2007年，东芝 320排螺旋CT acquilion one研制成功；
2007年，第一台宝石能谱成像CT——Discovery CT750由GE公司研制成功，并在RSNA上展出;
2008年，Discovery CT750获FDA批准;
2014年，能谱成像技术的最新革新产品——revolution CT在GE面世，实现了16cm探测器、29ms时间分辨率、0.23mm空间分辨率；
2. 国内领域
1955年，国产X-光管诞生(复旦大学、上海精密医疗器械厂)[9]；
1958年，国产手提X-线机诞生(杭州医疗器械厂)；
1983年，自主研发出碘化铯影像增强器(上海医疗器械九厂)；
1983年，我国第一台颅脑CT，XDN-1，在上海诞生并通过鉴定；
1988年，我国第二代颅脑CT，JD-21，在上海研制成功；
1990年，中华I号全身CT于12月25 日在上海通过鉴定；
1994年，东大阿尔派全身CT扫描仪CT C6000问世；
1998年，东大阿尔派全身CT C-2000投放市场；
2000年，东大阿尔派制成中国第一台螺旋CT——C-3000，并投放市场；
2009年，东软NewViz 16排螺旋CT问世；
2012年，东软NewViz 64层螺旋CT问世；
2012年，清华朗视公司研制成口腔锥束CT (CBCT)，并获准生产;
2014年，东软NewViz 128层螺旋CT问世；同年，由联影制造的世界首台96环PET-CT开始投放市场；
2015年，由科宁（天津）医疗设备有限公司制造的中国境内生产的首台乳腺CT通过了CFDA认证；同年7月，杭州高能医疗设备有限公司生产的中国首台乳腺PET开始投放市场
*参考文献
[1] Euclide S. X-ray Imaging Equipments[M]. Illinois: Charles C Thomas Publisher, 1985.
[2] Krestel E. Imaging systems for medical diagnostics[M]. Berlin and Munich: Siemens Aktiengesellschaft, 1990.
[3] Grant DG. Tomosynthesis: a three-dimensional radiographic imaging technique [J]. IEEE Trans Biomed Eng, 1972, 19(1):20-28.
[4] Antonuk LE, Boudry J, Yorkston J, et al. Development of thin flm 懻琀 panel arrays for diagnostic and radiotherapy imaging[J]. SPIE, 1992, 1651: 94-105.[5] Kalender WA. X-ray computed tomography [J].Physics in Medicine and Biology, 2006, 51 R29-43.
[6] Issei Mori. Computerized tomographic apparatus utilizing a radiation source[P]. US: 4630202, 1986.
[7] 李铁. 医学影像设备的十年回顾[J]. 中国医院设备采购指南, 2005上.
[8] Wang G, Ye Y, Yu H. Approximate and exact cone-beam reconstruction with standard and non-standard spiral scanning[J]. Phys Med Biol, 2007, 52(6): R1-R13.
[9] 唐东生. 中国现代医用设备产业发展回顾[J]. 中国医疗器械信息, 2010, 16(1): 12-25.
[10] Allsopp CB. Physics methods in medical diagnosis[J]. Brit J Appl Phys, Suppl, 1957, 8(S6): S40-S47.
[11] 庄天戈.医学放射成像与医学影像信息学[J].中国生物医学工程学报, 2008, 27(2): 169-173,181.
[12] 庄天戈. CT原理与算法[M]. 上海: 上海交通大学出版社, 1992.
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【放射时间】医用CT的创新之路（往事篇）
发布时间:2015-12-04作者:追风
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自1895年伦琴发现X-射线以来，医用X-射线成像从投影成像扩展到断层成像；从几何断层成像发展到计算机断层成像；从传统的CT扫描发展到螺旋扫描；从吸收成像扩展到相位成像；从扇束CT发展到锥束CT；从单源成像扩展到双源乃至多源成像。从‘单能’扩展到‘双能’乃至能谱或彩色CT成像；从机械扫描经历了电子扫描；如此等等，不一而足。现在的X-线成像系统单位时间内取得的数据愈来愈多，病人所受剂量愈来愈少。广义上讲无论哪种X-线成像模式均可看作一个系统，系统内的组件主要由三大模块组成：X-射线源、检测器以及运动控制模块。不同的成像方式是由各式射线源、各种检测器以及它们与成像对象间的相对位置和相对运动（扫描方式）演绎而成。系统的输入是待成像对象（人体），系统的输出是图像（数据）。我们希望成像系统是理想的，也就是其点扩展函数是δ函数。对医学诊断还要求数据采集高速度、低剂量和低成本。像任何事物一样，医学X-射线成像术的发展有高潮、有低潮，有时发展快些，有时发展慢些。本文拟从一个视角扫描其发展历程，俾能以史为鉴，有所启迪......
1895年11月，德国物理学家威尔姆·康拉德·伦琴在科研实验中发现了X射线，三天后伦琴的夫人偶然看到了手的X射线造影，这使得随后陆续发展形成的X射线摄影技术成为了人类科技史诗的新篇章......
强烈建议你看完下面这个视频
1963年，美国物理学家科马克发现人体不同的组织对X线的透过率有所不同，在研究中还得出了一些有关的计算公式，这些公式为后来CT的应用奠定了理论基础......
1967年，英国电子工种师高弗雷·豪斯费尔德在并不知道科马克研究成果的情况下，也开始了研制一种新技术的工作。他首先研究了模式的识别，然后制作了一台能加强X射线放射源的简单的扫描装置，即后来的CT。
用牛脑标本进行实验
人类历史上第一个CT图片
后来用于对人的头部进行实验性扫描测量。后来，他又用这种装置去测量全身，获得了同样的效果。
1971年9月，高弗雷·豪斯费尔德又与一位神经放射学家合作，在伦敦郊外一家叫Atkinson Morley医院安装了他设计制造的这种装置，开始了头部检查。
10月4日，医院用它检查了第一个病人。患者在完全清醒的情况下朝天仰卧，X线管装在患者的上方，绕检查部位转动，同时在患者下方装一计数器，使人体各部位对X线吸收的多少反映在计数器上，再经过电子计算机的处理，使人体各部位的图像从荧屏上显示出来。这次试验非常成功。当时这台机器的速度是这样的，5分钟扫描一个层面，2小时运算。
当时的原形机
第一张人体脑部的CT
1972年4月，高弗雷·豪斯费尔德在北美放射学年会(RSNA)上首次公布了这一结果，正式宣告了CT的诞生。
看那个标示——C.T.SCANER首次出现在RSNA 上
CT的出现在RSNA上引起了巨大反响
这一消息引起科技界的极大震动，CT的研制成功被誉为自伦琴发现X射线以后，放射诊断学上最重要的成就!
1972年EMI公司取得世界上第一幅CT图像；Hounsfeld 教授因此发表了世界上第一篇CT论文；
1974年SIEMENS公司研制成第二代头颅CT——Siretom 2000；
1975年西门子研发的CT也首次出现在RSNA上......
1977年第一台全身CT Somtom 在SIEMENS公司问世；
第一张人体横截面的CT图
高弗雷·豪斯费尔德和科马克共同获取1979年诺贝尔生理学或医学奖
1974年的脑部图像到了1983年图像清晰度已经有了本质的提升
而今，各种CT已广泛运用于临床医疗诊断上，多数系统已支持强大的三维重建功能（如下图）
今天的CT系统按其适用范围可分为头颅CT、口腔CT、乳腺CT、全身常规CT。
头颅
口腔
乳腺
(关于常规CT)
第一代：采取旋转/平移方式（rotate/translate mode）进行扫描和收集信息。首先X线管和相对应的探测器作第一次同步平行移动。然后，环绕患者旋转1度并准备第二次扫描。周而复始，直到在180度范围内完成全部数据采集。由于采用笔形X线束和只有1－2个探测器，所采数据少，因而每扫一层所需时间长，图像质量差。
第二代：X线束改为扇形，探测器增多至30个，扩大了扫描范围，增多了采集的数据。因此，旋转角度由1度增至23度，缩短了扫描时间，图像质量有所提高，但仍不能完全避免患者生理运动所引起的伪影（Artifact）
第三代：控测器激增至300-800个，并与相对的X线管只作旋转运动（rotate/rotate mode）。因此，能收集较多的数据，扫描时间在5s以内，使伪影大为减少，图像质量明显提高。
第四代：控测器进一步增加，高达1000-2400个并环状排列而固定不动，只有X线管围绕患者旋转，即旋转/固定式（rotate/stationary mode）。它和第三代机的扫描切层都薄，扫描速度都快，图像质量都高。
第五代：轴扫描缩短到50ms以内，因而解决了心脏扫描。其中主要结构是一个电子枪，所产生的电子束（Electron beam）射向一个环形钨靶，环形排列的探测器收集信息。
<%@if($show_comment.DATA$=1)%> <%@endif%>
Engel
Gregorian - The Dark Side (Special Rock Edition) 黑夜极光
全球CT发展大事记
1.国际领域
1913年，Coolidge引入”热阴极”静止阳极X-线管[1]；
1921年，Bocage在一篇法国专利中描述了一种断层成像（几何断层成像Geomeric Tomography）方法；
1921年~1922年，在Netherlands 工作的Ziedes Plantes 独立地开发出该方法[1]；
1930年，旋转阳极X-线管问世（这个概念早在1897年就由Thomson E教授提出）；
1931年，Ziedes Plantes发表了他研究几何断层成像的结果与实际应用，并讨论了多切面放射摄影（muttisection radiography）；
1932年，几何断层成像术（分层片，X-射线体层摄影术）付诸应用；
1947年，同步辐射光源发现；
1948年， X-线影象增强器问世[2]；
1955年， R.W. Stanford研制出静电放射摄影（干板摄影，Xeroradiography）；
1956年， X射线电视问世；
1971年，Grant 发明模拟断层组合成像术（Analog Tomosynthesis）；同年，G.N.Hounsfeld在EMI公司研制成世界上第一台头颅CT (Computed Tomography，计算机断层扫描仪)，并于同年9月安装于伦敦Atkinson-Morley医院；
翌
1972年，EMI公司取得世界上第一幅CT图像后，Hounsfeld等发表了世界上第一篇CT论文；
1974年，SIEMENS公司研制成第二代头颅CT——Siretom 2000；
1977年，第一台全身CT Somtom 1在SIEMENS公司问世；
1979年，G.N.Hounsfield、A.M. Cormack 获1979年诺贝尔生理和医学奖；
1980年，动态空间重建器(Dynamic Spatial Reconstructor，DSR)在Mayo Clinic建成；该机1973年就开始研制[12]；
1983年，电子束CT（Electronic Beam CT, 或EBCT），C100问世（加州大学
旧金山分校）；
1988年，平板检测器在Xerox，PARC研制成功[4]；
1989年，第一台螺旋CT（Spiral CT）由SIEMENS研制成功[5]；螺旋CT的新构想由日本学者Issei Mori于1983年提出。他就这一新构想在1983年12月申请了美国专利，并在1986年12月正式获得专利授权[6]；
1993年， 双层螺旋CT (CT-MxTwin)在Elsint 公司下线，开创了多层螺旋CT的时代；
1996年， 第一台CBCT(cone beam CT，锥形束CT）——口腔CT，New Tom 9000，由意大利QR s.r.l公司制成。对Spiral CBCT扫描的理论研究最先由王革教授于1991年开创[8]；
1997年，数字组合断层成像 (Digital Tomosynthesis, DT) 出现，在2004年的RSNA上有产品展出；
1998年，4层螺旋CT，由GE、Marconi、SIEMENS制成；
2001年，16排CT—— GE lightspeed 16问世；
2004年，64排螺旋CT由GE、PHILIPS、SIEMENS、TOSHIBA等公司独立制成；同年，256层螺旋CT由TOSHIBA公司研制成功；
2005年，第一台双源螺旋CT (Dual Source CT) ——SOMATOM Definition在SIEMENS公司问世；
2007年，东芝 320排螺旋CT acquilion one研制成功；
2007年，第一台宝石能谱成像CT——Discovery CT750由GE公司研制成功，并在RSNA上展出;
2008年，Discovery CT750获FDA批准;
2014年，能谱成像技术的最新革新产品——revolution CT在GE面世，实现了16cm探测器、29ms时间分辨率、0.23mm空间分辨率；
2. 国内领域
1955年，国产X-光管诞生(复旦大学、上海精密医疗器械厂)[9]；
1958年，国产手提X-线机诞生(杭州医疗器械厂)；
1983年，自主研发出碘化铯影像增强器(上海医疗器械九厂)；
1983年，我国第一台颅脑CT，XDN-1，在上海诞生并通过鉴定；
1988年，我国第二代颅脑CT，JD-21，在上海研制成功；
1990年，中华I号全身CT于12月25 日在上海通过鉴定；
1994年，东大阿尔派全身CT扫描仪CT C6000问世；
1998年，东大阿尔派全身CT C-2000投放市场；
2000年，东大阿尔派制成中国第一台螺旋CT——C-3000，并投放市场；
2009年，东软NewViz 16排螺旋CT问世；
2012年，东软NewViz 64层螺旋CT问世；
2012年，清华朗视公司研制成口腔锥束CT (CBCT)，并获准生产;
2014年，东软NewViz 128层螺旋CT问世；同年，由联影制造的世界首台96环PET-CT开始投放市场；
2015年，由科宁（天津）医疗设备有限公司制造的中国境内生产的首台乳腺CT通过了CFDA认证；同年7月，杭州高能医疗设备有限公司生产的中国首台乳腺PET开始投放市场
*参考文献
[1] Euclide S. X-ray Imaging Equipments[M]. Illinois: Charles C Thomas Publisher, 1985.
[2] Krestel E. Imaging systems for medical diagnostics[M]. Berlin and Munich: Siemens Aktiengesellschaft, 1990.
[3] Grant DG. Tomosynthesis: a three-dimensional radiographic imaging technique [J]. IEEE Trans Biomed Eng, 1972, 19(1):20-28.
[4] Antonuk LE, Boudry J, Yorkston J, et al. Development of thin flm 懻琀 panel arrays for diagnostic and radiotherapy imaging[J]. SPIE, 1992, 1651: 94-105.[5] Kalender WA. X-ray computed tomography [J].Physics in Medicine and Biology, 2006, 51 R29-43.
[6] Issei Mori. Computerized tomographic apparatus utilizing a radiation source[P]. US: 4630202, 1986.
[7] 李铁. 医学影像设备的十年回顾[J]. 中国医院设备采购指南, 2005上.
[8] Wang G, Ye Y, Yu H. Approximate and exact cone-beam reconstruction with standard and non-standard spiral scanning[J]. Phys Med Biol, 2007, 52(6): R1-R13.
[9] 唐东生. 中国现代医用设备产业发展回顾[J]. 中国医疗器械信息, 2010, 16(1): 12-25.
[10] Allsopp CB. Physics methods in medical diagnosis[J]. Brit J Appl Phys, Suppl, 1957, 8(S6): S40-S47.
[11] 庄天戈.医学放射成像与医学影像信息学[J].中国生物医学工程学报, 2008, 27(2): 169-173,181.
[12] 庄天戈. CT原理与算法[M]. 上海: 上海交通大学出版社, 1992.
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