医学影像CT技术的进展与临床应用

医学影像CT技术的进展与临床应用

诸葛瑞晓孙黎明

诸葛瑞晓孙黎明（瑞安市中医院浙江瑞安325200）

【中图分类号】R445【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2013）32-0166-02

1、CT的成像基本原理

CT是用X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（analog/digitalconverter）转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素（voxel）。

2、CT的检查技术和设备分类

CT的检查技术分平扫（plainCTscan）、造影增强扫描（contrastenhancement,CE）和造影扫描三种。

现有的设备：常规CT和螺旋CT，其中螺旋CT又可分为（分单层螺旋ct、双层螺旋ct、多层螺旋ct）

2.1常规CT

传统的CT影像设备包括：高压电缆与扫描机架外的高压连接，必须有电缆连接的主计算机，数据采样系统等。

缺点：病人在扫描时候不能移动；图像的分辨率较低；设备需电缆链接，较复杂。

2.2螺旋CT

螺旋CT突破了传统CT的设计，采用滑环技术，将电源电缆和一些信号线与固定机架内不同金属环相连运动的X射线管和探测器滑动电刷与金属环导联。球管和探测器不受电缆长度限制，沿人体长轴连续匀速旋转，扫描床同步匀速递进,扫描轨迹呈螺旋状前进，可快速、不间断地完成容积扫描。

2.3螺旋CT的优缺点

多层CT的劣势:是显著增加数据量，尤其是选择均质成像。

多层CT优点：改善了数据处理和影像重建，这直接转变成提高扫描仪的效率。于是，多层CT克服了螺旋CT最严重的局限之一，即，在扫描范围和SC之间相反的关系。

2.4多排螺旋CT

多排螺旋CT机是在常规CT机的基础上发展而来的一种先进的适用于全身各个部位精细诊断的机器，它具有扫描速度快、扫描范围大、成像质量高及接受剂量少等特点，代表着当代CT技术的最高水平

2.5多排螺旋CT的现状

多层CT很快就被放射学家们接受了，在早些年，世界范围内使用这类CT扫描仪的数量几乎呈指数上升：1998年安装了10台，1999年中期就有100台，而2007年末超过了10000台。

2.6螺旋CT的目前发展

1998年，CT影像再次掀起了新一轮的技术革新―多排螺旋CT的发明是影像学的第二次革命，使CT检查迈入了薄层大范围扫描的时代。

2001年16排螺旋CT的问世开创了CT各向同性微体素时代从而让医生从二维图像的观察进入到三维成像世界

多层CT采用2个或更多的平行探测器阵列，利用同步旋转球管和探测器阵列的第三代技术装备而成。90年代早期就有双探测器或多探测器系统，1998年又引入了4排探测器系统，2001年和2002年就可买到8排、10排、16排或更多排探测器系统的CT。

2008年的256排CT叩开了容积CT时代的大门，每次扫描覆盖4Omm的范围，10秒钟内完成全身扫描。

2.7螺旋CT的未来发展趋势——三更标准

（1）更宽的覆盖范围

（2）更快的扫速度

（3）更高的分辨率

宽度：更宽的覆盖范围

理论上覆盖范围越宽越好，现在最宽的是4Omm，如果未来能有8Omm，甚至160mm的探测器宽度，将在临床上实现全器官功能灌注，器官四维成像，和旱期的肿瘤筛查。以目前的球管技术，光子量和点源的设计难以保证更宽探测器的成像质量，今后是点光源还是面光源或多光源技术，都是值得研究的领域。64排CT的数据量就是16排的4-5倍，宽大的探测器又必定带来更为庞大的数据流，对计算机平台支持提出了更快更便捷的要求。目前的硬件和软件技术能在4Omm平台上做到80mm的功能灌注范围，并已经有了初步的临床成果。

速度：更快的扫速度

现在西门子公司采用2个球管同时采集来提高心脏的时间分辨率，这也是一种方法。而纵观所有技术，电子束EBCT是最快冻结心脏运动的扫描仪，其真正的成像速度为33-5Oms。

精度：更高的分辨率

图像分辨率直接影响诊断的准确性，高精度图像对显示细小病变，冠脉支架内内膜再生，易损型冠脉粥样斑块的判断等非常重要。整个影像成像链上每一个因素都会直接影响图像分辨率，探测器单元的大小仅仅是其中因素之一，球管的焦点大小，重建算法也是直接影响图像分辨率的重要要素。此外，射线量的增加可以帮助提高图像的精度，但分辨率的提高不能以增加患者的受线量为代价。

3、临床应用

今天，多层螺旋CT机已发展到256层（排），更有利三维立体影像成像、虚拟影像成像和CT血管成像，并且更多地被用于临床疾病的筛选，也会进一步发现微小的病灶，特别是临床症状不明显而被忽略的病灶，进而有利于治疗效果的提高[1]。另外，超高速CT（VFCT）将用于临床[2]，它用电子束代替X线，以极快的速度完成扫描，尤其适用于

动态器官的扫描，使肺门部、心脏及大血管的影像质量进一步提高。未来的CT将是容积CT，随着探测器数量和材料的改进、计算机技术的提高、检出器的复数化排列，容积数据采集将会有更大的进步;数据量大，分辨率高，虚拟现实技术，这些新技术相加并用于临床，将会为CT的临床应用开辟更广阔的领域。

参考文献

[1]钟桂棉，张金娥，赵振军.256层螺旋CT对吸烟肺的形态学分析[J].实用放射学杂志，2011，27（9）：1351-1355．

[2]祁青.医学影像学的进展及其对临床医学的影响[J].中华放射学杂志，2003，37(特)：11—17.