CT是“計算機X線斷層攝影機”或“計算機X線斷層攝影術(shù)”英文(Computed Tomography;)的簡稱CT,是從1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X線以來在X線診斷方面的最大突破,是近代飛速發(fā)展的電子計算機控制技術(shù)和X線檢查攝影技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。CT由英國物理學(xué)家hounsfield在1971年研制成功,先用于顱腦疾病診斷,后于1976年又?jǐn)U大到全身檢查,是X線在放射學(xué)中的一大革命。我國也在70年代末引進(jìn)了這一新技術(shù),在短短的30年里,全國各地乃至縣鎮(zhèn)級醫(yī)院共安裝了各種型號的CT機數(shù)千臺,CT檢查在全國范圍內(nèi)迅速地層開,成為醫(yī)學(xué)診斷中不可缺少的設(shè)備。
X線體層掃描裝置和計算機系統(tǒng)。前者主要由產(chǎn)生X線束的發(fā)生器和球管,以及接收和檢測X線的探測器組成;后者主要包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)、磁帶機、操作臺等。此外,CT機還應(yīng)包括圖像顯示器、多幅照相機等輔助設(shè)備。
CT是從X線機發(fā)展而來的,它顯著地改善了X線檢查的分辨能力,其分辨率和定性診斷準(zhǔn)確率大大高于一般X線機,從而開闊了X線檢查的適應(yīng)范圍,大幅度地提高了x線診斷的準(zhǔn)確率。
CT是用X線束對人體的某一部分按一定厚度的層面進(jìn)行掃描,當(dāng)X線射向人體組織時,部分射線被組織吸收,部分射線穿過人體被檢測器接收,產(chǎn)生信號。因為人體各種組織的疏密程度不同,X線的穿透能力不同,所以檢測器接收到的射線就有了差異。將所接收的這種有差異的射線信號,轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息后由計算機進(jìn)行處理,輸出到顯示的熒光屏上顯示出圖像,這種圖像被稱為橫斷面圖像。CT的特點是操作簡便,對病人來說無痛苦,其密度、分辨率高,可以觀察到人體內(nèi)非常小的病變,直接顯示X線平片無法顯示的器官和病變,它在發(fā)現(xiàn)病變、確定病變的相對空間位置、大小、數(shù)目方面非常敏感而可靠,具有特殊的價值,但是在疾病病理性質(zhì)的診斷上則存在一定的限制。
CT與傳統(tǒng)X線攝影不同,在CT中使用的X線探測系統(tǒng)比攝影膠片敏感,是利用計算機處理探測器所得到的資料。CT的特點在于它能區(qū)別差異極小的X線吸收值。與傳統(tǒng)X線攝影比較,CT能區(qū)分的密度范圍多達(dá)2000級以上,而傳統(tǒng)X線片大約只能區(qū)分20級密度。這種密度分辨率,不僅能區(qū)分脂肪與其他軟組織,也能分辨軟組織的密度等級。這種革命性技術(shù)顯著地改變了許多疾病的診斷方式。
在進(jìn)行CT檢查時,目前最常應(yīng)用的斷層面是水平橫斷面,斷層層面的厚度與部位都可由檢查人員決定。常用的層面厚度在1~10毫米間,移動病人通過檢查機架后,就能陸續(xù)獲得能組合成身體架構(gòu)的多張相接影像。利用較薄的切片能獲得較準(zhǔn)確的資料,但這時必須對某一體積的構(gòu)造進(jìn)行較多切片掃描才行。
在每次曝光中所得到的資料由計算機重建形成影像,這些影像可顯示在熒光屏上,也可將其攝成膠片以作永久保存。此外,其基本資料也可以儲存在磁盤或磁帶里。
CT機按其適用范圍分為頭顱CT機和全身CT機。CT機的發(fā)展常用代(generation)來表示。
第一代CT機采取旋轉(zhuǎn)/平移方式(rotate/translate mode)進(jìn)行掃描和收集信息。首先X線管和相對應(yīng)的探測器作第一次同步平行移動。然后,環(huán)繞患者旋轉(zhuǎn)1度并準(zhǔn)備第二次掃描。周而復(fù)始,直到在180度范圍內(nèi)完成全部數(shù)據(jù)采集。由于采用筆形X線束和只有1-2個探測器,所采數(shù)據(jù)少,因而每掃一層所需時間長,圖像質(zhì)量差。
第二代CT機是在第一代CT的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。X線束改為扇形,探測器增多至30個,擴大了掃描范圍,增多了采集的數(shù)據(jù)。因此,旋轉(zhuǎn)角度由1o增至23o,縮短了掃描時間,圖像質(zhì)量有所提高,但仍不能完全避免患者生理運動所引起的偽影(Artifact)
第三代CT機的主要特點是控測器激增至300-800個,并與相對的X線管只作旋轉(zhuǎn)運動(rotate/rotate mode)。因此,能收集較多的數(shù)據(jù),掃描時間在5s以內(nèi),使偽影大為減少,圖像質(zhì)量明顯提高。
第四代CT機的特點是控測器進(jìn)一步增加,高達(dá)1000-2400個并環(huán)狀排列而固定不動,只有X線管圍繞患者旋轉(zhuǎn),即旋轉(zhuǎn)/固定式(rotate/stationary mode)。它和第三代機的掃描切層都薄,掃描速度都快,圖像質(zhì)量都高。
第五代CT特點是掃描時間縮短到50ms,因而解決了心臟掃描。其中主要結(jié)構(gòu)是一個電子槍,所產(chǎn)生的電子束(Electron beam)射向一個環(huán)形鎢靶,環(huán)形排列的探測器收集信息。