ct是什么单位

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CT的基本概念和术语

2.2.1体素与像素（VoxelandPixel）

体素是体积单位。在CT扫描中，根据断层设置的厚度、矩阵的大小，

能被CT扫描的最小体积单位。体素作为体积单位，它有三要素，即

长、宽、高。通常CT中体素的长和宽都为1mm，高度或深度则根据

层厚可分别为10、5、3、2、1mm等。像素又称像元，是构成CT图

像最小的单位。它与体素相对应，体素的大小在CT图像上的表现，

即为像素。

2.2.2采集矩阵与显示矩阵（ScaningandDisplayingMatrix）

矩阵是像素以二维方式排列的阵列，它与重建后图像的质量有关。在

相同大小的采样野中，矩阵越大像素也就越多，重建后图像质量越高。

目前常用的采集矩阵大小基本为：512´512，另外还有256´256和

1024´1024。CT图像重建后用于显示的矩阵称为显示矩阵，通常为

保证图像显示的质量，显示矩阵往往是等于或大于采集矩阵。通常采

集矩阵为512´512的CT，显示矩阵常为1024´1024。

2.2.3原始数据（RawData）

原始数据是CT扫描后由探测器接收到的信号，经模数转换后传送给

计算机，其间已转换成数字信号经预处理后，尚未重建成横断面图像

的这部分数据被称为原始数据。

2.2.4重建与重组(ReconstructionandReformation)

原始扫描数据经计算机采用特定的算法处理，最后得到能用于诊断的

一幅横断面图像，该处理方法或过程被称为重建或图像的重建。重

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组是不涉及原始数据处理的一种图像处理方法。如多平面图像重组、

三维图像处理等。在以往英文文献中，有关图像的重建的概念也有些

混淆，三维图像处理有时也采用重建(reconstruction)一词，实际上，

目前CT的三维图像处理基本都是在横断面图像的基础上，重新组合

或构筑形成三维影像。由于重组是使用已形成的横断面图像，因此

重组图像的质量与已形成的横断面图像有密切的关系，尤其是层厚的

大小和数目。一般，扫描的层厚越薄、图像的数目越多，重组的效果

就越好。

2.2.5算法、重建函数核与滤波函数(Algorithm,Kernel)

算法是针对特定输入和输出的一组规则。算法的主要特征是不能有任

何模糊的含义，所以算法规则描述的步骤必须是简单、易操作并且概

念明确，而且能够由机器实施。另外，算法只能执行限定数量的步骤。

重建函数核或称重建滤波器、滤波函数。CT的扫描通常需包含一些

必要的参数，有的参数可由操作人员选择，有的则不能。重建函数核

是一项重要的内容，它是一种算法函数，并决定和影响了图像的分辨

力、噪声等等。·在CT临床检查中，可供CT图像处理选择的滤波

函数一般可有高分辨力、标准和软组织三种模式，有的CT机除这三

种模式外，还外加超高分辨力和精细模式等。·高分辨力模式实际

上是一种强化边缘、轮廓的函数，它能提高分辨力，但同时图像的噪

声也相应增加。软组织模式是一种平滑、柔和的函数，采用软组织模

式处理后，图像的对比度下降，噪声减少，密度分辨力提高。而标准

模式则是没有任何强化和柔和作用的一种运算处理方法。

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2.2.6卷积(Convolution)

卷积是图像重建运算处理的重要步骤。卷积处理通常需使用滤波函数

来修正图像，卷积结束后，形成一个新的用于图像重建的投影数据。

请参见“重建函数核”条。

2.2.7内插(Interpolation)

内插是采用数学方法在一已知某函数的两端数值，估计该函数在两端

之间任一值的方法。CT扫描采集的数据是离散的、不连续的，需要

从两个相邻的离散值求得其间的函数值。目前，很多螺旋CT都采用

该方法作图像的重建处理。内插的方法有很多种，如线性内插(单层

螺旋扫描CT常用)、滤过内插和优化采样扫描(多层螺旋扫描CT采

用)。

2.2.8准直宽度、层厚与有效层厚(Collimation,Sliceand

EffectiveSlice)

准直宽度是指CT机球管侧和病人侧所采用准直器的宽度，在非螺旋

和单层螺旋扫描方式时，所采用的准直器宽度决定了层厚的宽度，即

层厚等于准直器宽度。但是，在多层螺旋扫描方式时，情况则不完

全一样，因为同样的准直宽度可由4排甚至16排探测器接收，而此

时决定层厚的是所采用探测器排的宽度。如同样10mm的准直宽度，

可以由4个2.5mm的探测器排接收，那么层厚就是2.5mm；如果由16

个6.25mm的探测器排接收，那么层厚就变成了0.625mm。有效层厚

指扫描时实际所得的层厚，由于设备制造的精确性原因，标称1mm甚

至0.5mm的层厚设备制造厂家无法做到如此精确，一般都有一定的误

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差，其误差范围大约在10％～50％之间，层厚越小，误差越大。一

般，层厚的误差与扫描所采用的方式和设备的类型无关。

2.2.9螺距(Pitch)

单层螺旋螺距的定义是：扫描机架旋转一周检查床运行的距离与射线

束宽度的比值（参见螺旋扫描一节）。该比值(pitch)是扫描旋转架旋

转一周床运动的这段时间内，运动和层面曝光的百分比。在单层螺旋

CT扫描中，床运行方向(Z轴)扫描的覆盖率或图像的纵向分辨力与螺

距有关。

多层螺旋螺距的定义基本与单层螺旋相同：即扫描旋转架旋转一周检

查床运行的距离与全部射线束宽度的比值。但在单层螺旋扫描螺距等

于1时，只产生一幅图像（不考虑回顾性重建设置因素），而多层螺

旋扫描螺距等于1时，根据不同的CT机，可以同时产生4、8、16或

更多的图像。

2.2.10扫描时间和周期时间(ScaningandCircleTime)

扫描时间是指X线球管和探测器阵列围绕人体旋转扫描一个层面所

需的时间，常见的有全扫描（360°扫描），其它还有部分扫描（小于

360°扫描）和过度扫描（大于360°扫描）。

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目前的CT机都有几种扫描时间可供选择，以前最短的扫描时间为1

秒，其它有2秒或3秒，现在新的多螺旋CT机最短扫描时间可达0.33

秒。减少扫描时间除了可缩短病人的检查时间、提高效率外，并且是

减少病人运动伪影的一个有效手段。

从开始扫描、图像的重建一直到图像的显示，这一过程称为周期时间。

一般周期时间与上述因素有关，多数情况下是上述两个因素的总和，

但目前的CT机的计算机功能强大，并且都有并行处理和多任务处理

的能力，所以，在一些特殊扫描方式情况下，扫描后的重建未结束，

就可以开始下一次的扫描。所以，周期时间并非始终是扫描时间和重

建时间之和。

2.2.11重建增量（ReconstructionIncrement,Reconstruction

Interval,ReconstructionSpacing）

重建增量或重建间距是螺旋扫描方式的专用术语，它的定义是：被重

建图像长轴方向的距离。通过采用不同的重建增量，可确定螺旋扫描

被重建图像层面的重叠程度，如重建增量小于层厚即为重叠重建。

重建增量大小与被重建图像的质量有关，即重建增量减小图像的质量

改善，重叠重建可减少部分容积效应和改善3D后处理的图像质量。

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2.2.12重建时间（ReconstructionTime）

重建时间是指计算机的阵列处理器，将扫描原始数据重建成图像所需

的时间。

缩短重建时间也可减少病人的检查时间，提高检查效率，但与减少运

动伪影无关。

重建时间与被重建图像的矩阵大小有关，矩阵大，所需重建时间长；

另外，重建时间的长短也与阵列处理器的运算速度和计算机内存容量

的大小有关，阵列处理器的速度快、内存的容量大，图像重建的时间

短。

2.2.13扫描视野和重建视野(FieldofView,FOV)

扫描野或称有效视野，是扫描前设定的可扫描范围。

根据各厂家的设置，扫描野可有一个或数个，大小范围为16～50cm，

一般单个扫描野的CT机，扫描野的大小在40～50cm之间。单扫描野

的CT机，在定位相扫描后、正式扫描前，扫描野还可再次设置，以

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获得诊断需要的CT扫描图像，扫描完成后原始数据可再重建图像。

该有效视野的大小仍可改变此时的有效视野大小称为重建视野，理论

上重建视野只能小于扫描野。

2.2.14时间分辨力（TemporalResolution）

时间分辨力的主要含义是指扫描机架旋转一周的时间，但在多层螺旋

CT中，它还与扫描覆盖范围和重建方式有关，它也是影像设备的性

能参数之一，并且与每帧图像的采集时间、重建时间以及连续成像的

能力有关。在CT中表示了设备的动态扫描功能，如在多层螺旋CT心

脏成像时，时间分辨力的高低则决定了CT机在这方面临床应用的适

应性和范围。

2.2.15层厚敏感曲线（SliceSensitivityProfile,SSP）

层厚敏感曲线的定义是CT扫描机沿长轴方向通过机架中心测量的点

分布函数（pointspreadfunction，PSF）的长轴中心曲线。和非螺

旋CT相比，螺旋CT的层厚敏感曲线增宽，其半值宽度(FullWidthat

HalfMaximum,FWHM)也相应增加，即螺旋扫描的实际层厚增加。

通常，在其它条件不变的情况下，层厚增加X线光子量也增加，并使

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噪声降低和对比度增加，但也使Z轴方向的空间分辨力下降和部分容

积效应增大。理想的SSP应为矩形，非螺旋CT的SSP接近矩形而螺

旋CT的SSP呈铃形分布曲线。

在螺旋扫描中，曲线的形状随螺距的增加而改变，此外曲线的形状也

随采用内插算法的不同而改善，如采用180°线性内插可明显改善曲

线的形状。SSP对图像中的高对比度和低对比度的长轴分辨力都很重

要，它可影响小病灶的显示。具体地说，当病灶直径小于层厚宽度时，

小病灶的CT值与背景的比值会降低。当SSP偏离理想的矩形，并且

螺旋扫描采用较高的床速和360°线性内插算法，这种负作用更明显。

但不管螺距的大小，这种负作用可由采用180°线性内插算法而大为

减少。

2.2.16球管热容量和散热率(HeatCapacityandDiffusionofthe

Tube)

X线球管的热容量大，表示可承受的工作电流大，连续工作的时间可

以延长。所以，CT机所用的球管热容量越大越好。

与球管性能指标有关的还有散热率，同样散热率越高，该球管的性能

越好。现代的螺旋CT扫描机，对球管的要求更高，因为以前的扫描

是逐层进行，层与层扫描之间还可用于散热，现今的螺旋扫描一般都

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要连续扫描几十秒，甚至一百秒以上，所以必须要求球管有一个良好

的热容量和散热率性能。

热容量和散热率的单位分别是MHU和kHU。

2.2.17部分容积效应(PartialVolumeEffect)

在CT中，部分容积效应主要有两种现象：部分容积均化和部分容积

伪影。

CT成像时CT值的形成和计算，是根据被成像组织体素的线性衰减系

数计算的，如果某一体素内只包含一种物质，CT值只对该单一物质

进行计算。但是，如果一个体素内包含有三个相近组织，如血液(CT

值为40)、灰质(CT值为43)、和白质(CT值为46)，那么该体素CT

值的计算是将这三种组织的CT值平均，最后上述测量的CT值被计算

为43。CT中的这种现象被称为“部分容积均化”。

部分容积现象由于被成像部位组织构成的不同可产生部分容积伪影，

如射线束只通过一种组织，得到的CT值就是该物质真实的CT值；射

线束如同时通过衰减差较大的骨骼和软组织，CT值就要根据这两种

物质平均计算，由于该两种组织的衰减差别过大，导致CT图像重建

时计算产生误差，部分投影于扫描平面并产生伪影被称为部分容积伪

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影。

部分容积伪影的形状可因物体的不同而有所不同，一般在重建后横断

面图像上可见条形、环形或大片干扰的伪像，部分容积伪影最常见和

典型的现象是在头颅横断面扫描时颞部出现的条纹状伪影，又被称为

‘Houndsfield’氏伪影，这种现象也与射线硬化作用有关。

2.2.18周围间隙现象(PeripheralSpacePhenomenon)

相邻两个不同密度组织的交界部分如处于同一层面内，即同一层厚内

垂直方向同时包含这两种组织，CT图像上显示的这两种组织的交界

处CT值会失真，同时交界处这两种组织变得模糊不清，这种由于射

线衰减吸收差引起的图像失真和CT值改变，称为周围间隙现象

(peripheralspacephenomenon)。

在两种组织差别较大时，密度高的组织边缘CT值偏低，而密度低的

组织边缘CT值偏高；当密度差别较小的组织相邻时，因其交界处影

像不清，使图像上的微小密度差别难以辨别。周围间隙实质上也是一

种部分容积效应。

2.2.19常规/普通与螺旋CT扫描方式(ConventionalandSpiralMode)

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在螺旋扫描方式出现之前，只有一种扫描方式，故不存在CT扫描方

式的区别问题。自螺旋CT扫描方式出现以后，为了与非螺旋CT扫描

方式的区别，人们有时把非螺旋扫描方式称为普通或常规CT扫描，

但目前较规范的、对螺旋CT机出现以前的逐层扫描方式通称为非螺

旋CT扫描方式。

2.2.20逐层扫描与容积扫描(SequentialandVolumeScan)

逐层扫描（又称序列扫描）和容积扫描分别表示两种不同的扫描方式。

逐层扫描是非螺旋CT扫描的基本方式。在该扫描方式中，扫描一层

图像机架一般需旋转360°，称为全扫描。部分扫描机架一般旋转

240°采集一层图像。

逐层扫描方式的特点是：扫描层厚和层距设定后，每扫描一层，检查

床移动一定的距离，然后作下一次扫描，如此往复循环直至完成预定

的扫描范围。早期电缆式CT和现在滑环式CT都可采用逐层扫描方式，

尤其是滑环式CT，它既可作逐层扫描也可作容积扫描。

螺旋CT尤其是多层螺旋CT出现后，逐层扫描方式逐渐被螺旋扫描方

式替代。目前，仅颅脑、CT介入穿刺等一些检查中，仍使用逐层扫

描方式。

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螺旋CT扫描通常都采用容积扫描方式，它通常以人体部位的一个器

官或一个区段为单位作连续的容积采集。这两种扫描无论是扫描方式

上，还是成像的质量方面都有较大的区别。

2.2.21纵向分辨力（Z-Resolution）

过去与CT有关的质量参数主要由空间分辨力和密度分辨力表示。笼

统地说，空间分辨力主要表示CT扫描成像平面上的分辨能力（或称

为平面内分辨力，也有称为横向分辨力，即X、Y方向）。

在螺旋CT扫描方式出现后，由于多平面和三维的成像质量提高，出

现了应用上的一个新概念即纵向分辨力。

纵向分辨力的含义是扫描床移动方向或人体长轴方向的图像分辨力，

它表示了CT机多平面和三维成像的能力。纵向分辨力的优与劣，其

结果主要涉及与人体长轴方向有关的图像质量，例如矢状或冠状位的

多平面图像重组。

目前，4层螺旋CT的纵向分辨力约1.0mm，16层螺旋CT的纵向分辨

力是0.6mm，而64层的纵向分辨力可达0.4mm。

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2.2.22物体对比度和图像对比度(ContrastofObjectandImage)

物体对比度是相邻两个物体之间在图像中的显示能力，在CT成像中，

其与物体的大小、物体的原子序数、物体的密度、重建的算法和窗的

设置有关。CT值大于100HU时的对比度差，称为高对比度；CT值小

于10HU时的对比度差，称为低对比度。

图像对比度是重建后的图像与CT值有关的亮度差（DH）。它与射线衰

减后CT值的高低以及接受器亮度的调节有关。

2.2.23接受器分辨力(ResolutionofAcceptor)

接受器分辨力包括图像监视器和胶片，它们很容易与空间分辨力与密

度分辨力相混淆。

CT中的空间分辨力概念只指CT机本身由于系统接收和传递过程中所

产生的分辨力，它与接收器的分辨力无关；但是接收器分辨力的优劣

也影响CT机的空间分辨力，如果监视器或胶片的分辨力低于CT机的

分辨力，那么再高的系统分辨力也无法在图像上得到体现。

2.2.24动态范围（DianamicRange）

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动态范围是指最大的响应值与最小可探测值之间的比值，其响应与转

换的效率通常与接受器所采用的物质有关。

CT探测器中钨酸钙的吸收转换效率是99％，动态范围是1000000:1。

2.2.25零点漂移

CT成像的整个过程中，是一个系列的、多部件参与的过程。成像中

的主要部件如探测器之间由于存在扫描参数和余辉时间的差异，以及

X线输出量的变化，CT机执行下一次扫描时各通道的X线量输出也不

相同，有的通道是零，而另一些可能会是正数或负数，导致探测器接

收到的空气CT值不是－1000，这种现象被称为探测器的零点漂移。

2.2.26头先进和足先进（HeadFirstandFootFirst）

头先进和足先进是CT检查体位摆放的专用术语。头先进含义是检查

床运行时，头朝向扫描机架方向，扫描从头方向往下（朝向足）；而

足先进则表示检查床运行时，足朝向扫描机架方向，扫描则从足方向

往上（朝向头）。

2.2.27扫描覆盖率（CoverageofScaning）

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扫描覆盖率与多层螺旋扫描方式有关，含义是指机架旋转一周扫描覆

盖的范围，在相同的扫描时间内，扫描的覆盖范围又称扫描覆盖率。

扫描覆盖率的大小主要取决于以下两个因素：一是扫描所使用探测器

阵列的宽度，二是扫描机架旋转一周的速度。如探测器阵列Z轴方向

的总宽度为4cm，旋转一周即产生4cm的覆盖，因扫描机架的旋转时

间不相同，乘以一次扫描所用的总时间，即为扫描覆盖率。

2.2.28灌注参数（ParameterofPerfusion）

灌注量、组织血流量、组织血容量和平均通过时间均为CT灌注术语。

灌注量(P)：是以一定的速率注射对比剂后，通过动态扫描后得到的

一个时间密度曲线。某一器官或组织灌注量的计算公式是：

P=MS/Pa

式中P表示灌注量，MS表示时间密度曲线的最大斜率，Pa表示供血

动脉的最大强化值。此处动脉常选用扫描层面内的较大动脉血管，如

胸、腹部选择主动脉，颅脑选用上矢状窦。灌注计算软件根据组织的

灌注值，重建出灌注图及灌注的分布情况，通常用伪彩色的红色表示

高灌注，黑色表示低灌注。

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组织血流量(rBF)：组织血流量常以相对血流量表示，可由下述公式

计算：

rBF=rBV/cMTT

此处的相对血流量代表单位时间内流经扫描层面每一个体素的血量，

因此相对血流量图与灌注图相似，都反映了组织的血流灌注情况，实

际工作中有时也常用来取代灌注图，同样红色表示高灌注，黑色表示

低灌注。

组织血容量(rBV)：组织血容量也是一个相对量，以组织时间密度曲

线以下面积除以供血血管时间密度曲线以下面积，即求得相对组织血

容量，实际应用常采用下述近似的公式：

rBV=Pt/Pv

其中Pt和Pv分别代表组织和血管的最高强化值，逐个计算出像素的

rBV值并重建出图像称为血容量图，通过该图像可以评价组织的血管

化程度及血容量的分布情况，以伪彩色红色表示高度血管化，黑色表

示低度血管化。

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平均通过时间(MTT)：在时间密度曲线图上，MTT是对比剂开始注射

后至血管内对比剂峰值下降段的平均值，大约为开始注射至峰值的一

半时间，由于检查部位的不同，对比剂经过的途径不同，该时间有差

异，计算公式为：

cMTT=MTT-TA

cMTT是经过校正的MTT图像，TA是开始注射对比剂后至被检查器官

或组织出现对比剂强化时的这一段时间。同样图中红色表示高灌注，

黑色表示低灌注。

2.2.29单扇区和多扇区重建（SingleSectorandMultiSector

Reconstruction）

单扇区和多扇区重建是冠状动脉CT检查的专用术语。一般，冠状动

脉CT图像的重建采用180°或240°的扫描数据，称为单扇区重建；

采用不同心动周期、相同相位两个90°或120°的扫描数据合并重建

为一幅图像称为双扇区重建；采用不同心动周期、相同相位的4个

60°扫描数据（如GE）合并重建为一幅图像称为多扇区重建。多扇

区重建的目的主要是为了改善冠状动脉CT检查的时间分辨力。

2.2.30准直螺距和层厚螺距（CollimatonPitchandSlicePitch）

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准直螺距和层厚螺距是自4层螺旋CT出现后对螺距的一些不同计算

方法。准直螺距（或称螺距因子、射线束螺距）的定义是：不管是单

层还是多层螺旋CT（与每次旋转产生的层数无关），螺距的计算方法

是扫描时准直器打开的宽度除以所使用探测器阵列的总宽度。如16

层螺旋CT每排探测器的宽度为0.75mm，当准直器宽度打开为12mm

时，16排探测器全部使用，则此时多层螺旋扫描的螺距为1

（16×0.75mm＝12mm，12/12＝1）。4层螺旋CT时，如准直器打开宽

度为10mm，使用两排5mm的探测器，此时螺距同样为1。上述螺距计

算的特点是不考虑所使用探测器的排数和宽度，与单层螺旋CT螺距

的计算基本概念相同，同样由于螺距变化对图像质量的影响也相同。

层厚螺距（或称容积螺距）的定义是：准直器打开的宽度（或扫描机

架旋转一周检查床移动的距离）除以扫描时所使用探测器的宽度，如

4层螺旋CT使用2排5mm的探测器，检查床移动距离10mm，则层厚

螺距为2（10/5＝2）。又如检查床移动距离仍为10mm，使用4排2.5mm

的探测器，则层厚螺距为4（10/2.5＝4）。层厚螺距的特点是着重体

现了扫描时所使用探测器的排数。

2.2.31共轭采集和飞焦点采集重建（ConjugateandFlyFocus

Acquisition）

共轭采集重建是在扫描时快速地改变探测器的位置，分别采集180°

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和360°的扫描数据，并利用两组数据重建图像。飞焦点采集重建是

在扫描时使焦点在两个点之间快速变换，得到双倍的采样数据并重建

图像。共轭采集和飞焦点采集都可提高扫描图像的纵向分辨力。

2.2.32窗口技术（WindowingTechnique）

目前，CT机的CT值标尺都被设置为大于2000。以西门子CT为例，

它的CT值标尺设置为-1024～+3071，总共有4096个CT值，而显示

系统灰阶的设置一般为256个灰阶。因为人眼识别灰阶的能力有限

（一般不超过60个灰阶），为了良好地显示人体组织的解剖结构，这

种通过窗值调整来更好地显示和适应人眼视觉习惯的处理方法或技

术被称为窗口技术或窗值。

2.2.33各“相”同性（Isophasic）

“各相同性”名词的出现源于多层螺旋CT探测器技术的发展，主要

指心脏冠状动脉的CT扫描。在256层以下（包括双源CT）CT的冠状

动脉检查中，扫描机架旋转一周无法覆盖整个心脏，一般至少需5～

10次旋转，由于心脏的图像是采用回顾性重建，在多扇区心脏图像

重建中，需采用相同相位、不同扫描时间的CT扫描数据。而目前256

层心脏CT扫描，其探测器阵列的宽度旋转一周足以覆盖整个心脏，

即扫描覆盖的所有层面都在同一心动周期相位中。因而这种一次旋转

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完成采集的心脏扫描方式，其获得的心脏图像被称为“各相同性”，

即无需相位选择的一次性采集。