CT發(fā)展及其優(yōu)缺點(diǎn)

1、CT發(fā)展及其優(yōu)缺點(diǎn)CT簡介CT（computer tomography）計算機(jī)斷層掃描。CT是從X線機(jī)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(jī)，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(jī)進(jìn)行處理，輸出到顯示的熒光屏上顯示出圖像，這種

2、圖像被稱為橫 斷面圖像。CT的特點(diǎn)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。第一代CT機(jī)第一代CT機(jī)采取旋轉(zhuǎn)/平移方式。這是一種最原始的 CT機(jī)。此機(jī) 在病人的兩側(cè)分別裝有一個 X線管和一個晶體檢測器，在對X線管所 產(chǎn)生的光束進(jìn)行準(zhǔn)直后，使光束與檢測器成為一條連線，當(dāng)作掃描運(yùn) 動時X線管和檢測器作平移運(yùn)動掃描，然后，X線管和檢測器繞病人 旋轉(zhuǎn)1° ,再作一次平移掃描，如此重復(fù)，總

3、共旋轉(zhuǎn)180 ,這樣，就能從不同的方向上采集某一掃描部位的投影信號， 并由圖像處理機(jī) 加工處理，這種掃描過程很費(fèi)時間，要 3.56分鐘才完成一次掃描， 這不適合運(yùn)動性大的器官，可對容易靜止的部位，如頭顱，還是很有 用的，盡管其圖像質(zhì)量不太理想，但這是一個新的醫(yī)療技術(shù)的開端。 優(yōu)點(diǎn)：（1）解決大型x小線機(jī)不能解決的橫斷體層問題；（2）采用 計算機(jī)圖像處理系統(tǒng)；（3）采用窗口技術(shù)；（4） CT管功率大，熱 容量高，并用油循環(huán)風(fēng)冷散熱；（5）探測器將射線能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?（模擬信號）；（6）適用頭顱檢查。缺點(diǎn)：（1）探測器少可供記錄的電信號少，射線利用率低；（2）掃 描速度慢，重建1幅圖像的時間為4-

4、5min,如果病人需掃6個層面 則需30min; （3）圖像運(yùn)動偽影最多，CT像質(zhì)差。第二代CT第二 代CT （平移一旋轉(zhuǎn)）掃描機(jī)。第二代 CT機(jī)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(kuò)大了掃描范圍，增多了采集的數(shù)據(jù)。因此，旋轉(zhuǎn)角度由1度增至23度，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(yùn)動所引起的偽影（Artifact ）.優(yōu)點(diǎn)：（1）具有第一代CT的優(yōu)點(diǎn)，并增加探測器的數(shù)量，射線利用 率增加（2）掃描時間縮短；（3）適用頭顱檢查。缺點(diǎn)：（1）探測器排列成直線，對X線發(fā)出的扇形束來說，扇形束 的中心和邊緣射線束的測量值不相等；（2）運(yùn)動

5、偽影較多，影響CT 像的質(zhì)量。第三代CT第三代CT （旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn)）掃描機(jī),第三代CTM的主要特點(diǎn)是控測器激 增至300 800個，并與相對的 雙管只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)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。優(yōu)點(diǎn)：（1）寬束掃描X線利用率高；（2）掃描時間短；（3）運(yùn)動 可靠性高，空間分辨率高；（4）適用全身檢查，臨床應(yīng)用較廣泛。 缺點(diǎn)：（1）需對每個相鄰探測器的靈敏度差異進(jìn)行校正；（2）旋轉(zhuǎn) 掃描運(yùn)動會產(chǎn)生環(huán)形偽影。第四代CT第四代CT機(jī)的特點(diǎn)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

6、管圍繞患者旋轉(zhuǎn)，即旋轉(zhuǎn)/固定 式（rotate/stationarymode）。它和第三代機(jī)的掃描切層都薄，掃描速度都快，圖像質(zhì)量都高。優(yōu)缺點(diǎn)：第四代CT掃描機(jī)克服了第三代CT掃描機(jī)在探測器性能不 穩(wěn)定時易產(chǎn)生環(huán)形偽影的缺點(diǎn)。但是，隨著第三代CT掃描機(jī)探測器穩(wěn)定性的提高，以及軟件上采用了相應(yīng)的 措施，使第四代CT掃描機(jī)在這方面已無明顯的優(yōu)勢。相反， 探測器數(shù)量的增多，提高了設(shè)備的成本，所以第四代 CT掃 描機(jī)在臨床上使用得不多。第五代CT（超高速CT掃描機(jī)）第五代CT又稱電子束CT掃描機(jī).特點(diǎn)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（曰ect

7、ron beam）射向一個環(huán)形鴇靶，環(huán)形排列的探測器收 集信息。優(yōu)點(diǎn)：（1）掃描速度快，成像速度快（計算機(jī)容量大），有利于心 臟和動態(tài)器官的檢查；（2）能較長地保持較高的探測精度，使用壽 命較長；（3）只需更換電子槍的極板，維修費(fèi)用（相對一般 CT）較 低，所需更換的電子槍及靶環(huán)，比球管更耐用，更經(jīng)濟(jì)，且效率高。在同等使用條件下，一般CT每年更換12只球管，超高速CT掃描機(jī) 一年半更換一次靶環(huán)，或者不換靶環(huán)換電子槍；（4）增加單位時間 的檢查次數(shù)，大大提高工作效率并縮短患者候檢時間；（5）運(yùn)動偽 影最小，時間分辨率高；（6）提高造影劑的利用率和動態(tài)研究，對 心臟冠狀動脈及心血管的研究有特殊作用

8、等。缺點(diǎn)：（1）機(jī)架笨重 龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，當(dāng)電子槍部分發(fā)生故障或定期更換時，一般不具備 技術(shù)條件的用戶需請廠家專門處理；（2）掃描系統(tǒng)外圍輔助系統(tǒng)涉 及面廣，給維修人員提出更高要求；（3）設(shè)備價格太貴，維修費(fèi)用 高等。螺旋CT及多層面螺旋CT滑環(huán)技術(shù)的使用使CT上了一個很大的臺階。采用滑環(huán)技術(shù)不僅 縮短了工作周期時間，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計出了螺旋 CT；即在連續(xù)掃 描的同時，病床承載病人連續(xù)送入機(jī)架掃描孔。掃描軌跡為螺旋形 曲線，可以一次收集到掃描范圍內(nèi)全部容積的數(shù)據(jù)，所以也稱為螺 旋容積掃描。多層面螺旋CT是在螺旋CT的基礎(chǔ)上使探測器由一排 轉(zhuǎn)向了兩排至多排。優(yōu)點(diǎn)：（1）依靠滑環(huán)技術(shù)使X線管能連

9、續(xù)地沿一個方向轉(zhuǎn)動，病床 能做同步勻速直線運(yùn)動；（2）使用大功率、高熱量的X線管；（3） 具有螺旋加權(quán)算法軟件；（4）選用速度快、存儲容量大的計算機(jī)系 統(tǒng)；（5）采用多層螺旋CT進(jìn)一步縮短了掃描時間，并且可延長掃描 覆蓋長度；（6）圖像質(zhì)量有所提高，尤其Z軸方向分辯力的提高；（7） 可以任意組合掃描層面的厚度；（8）在取得同一樣圖像質(zhì)量的前提 下，可減少病人的受照劑量；（9）延長了 X線管的使用壽命；（10） 任何部分均可進(jìn)行多斷面或三維圖像重建，圖像質(zhì)量較好等。缺點(diǎn)：（1）有運(yùn)動偽影；（2）不能得到心臟等動態(tài)器官的高分辯力的圖像。雙源CT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)射不同射線的射線，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。由于雙源CT將掃描速度和掃描效率大大提高，所以明顯縮短了檢查時間，也就意味著受檢者接受的X射線