浅谈ＣＴ技术的发展与应用
摘要：本文对CT的发展作了简要的概述，对目前最新机型双源CT作了重点技术分析。对CT今后发展作了展望。
关键词：CT；技术发展；技术特点
引言
如果要问现在医院里哪项检查最准确、最具权威，毫无疑问是影像检查。我国自80年代初引进第一台颅脑CT机到现在自主研发生产，已有二十载春秋。CT机临床诊断以其准确、快速、清楚、无创伤、无痛苦、无危险等特点，迅速在全国普及，现已成为各大小医院里，不可或缺的常规检查疾病的手段。随着微电子科学和计算机的飞速发展，CT必将有更广阔的发展空间，等待着人们开拓和创新。
一、CT的诞生
1972年第一台CT诞生，但仅用于颅脑检查，效果良好。1974年制成全身CT，检查范围扩大到胸、腹、脊柱及四肢。
, 百拇医药
第一代CT机采取旋转/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CT机将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1o增至23o，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CT机主要特点是控测器激增至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CT机控测器进一步增加，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。
, 百拇医药
第五代CT机将扫描时间缩短到50ms，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。
目前随着电子影像技术的不断发展又实现了血管内成像，包括有病变的冠状血管的成像，这就意味着，可能导致梗塞的早期特征——钙化和狭窄，无需插管检查即可被早期发现和治疗。现在CT技术水平已经发展到了可以检测早期特征，如果发现及时就能尽早清除掉。从1998年北美放射学会上首次正式推出4层螺旋CT以来，CT技术在突飞猛进，从4层到8层，再到16层，现在已经推出64层CT，仅用0.33秒即可获得病人的身体64层的图像，其空间分辨率小于0.4mm，这极大提高了图像质量，尤其是对搏动的心脏进行成像。
二、当今CT的技术分析
去年在市场上最新推出了“双源”CT系统——SOMATOM Definition。该系统通过增加了第二个X射线源和探测器重新定义了CT的临床应用。该系统的扫描速度比每次心跳的速度还要快，仅用单源CT扫描剂量的50%就能够显示心脏的细节。
, 百拇医药
优势一览：SOMATOM Definition具有83ms的时间分辨率，不受心率的影响，能够支持所有心率的心脏扫描，完成从急性胸痛的评估到冠状动脉的成像和心脏功能分析。它结合小于0.4mm的空间分辨率，将极为细小的解剖结构能高质量成像出来。该系统具有78cm的大机架孔径和成像视野，以及200cm的扫描范围和高压发生器的功率，可对急症病人实施最恰当的扫描，而不受病人体形或身体状况限制——重要的是，所有这些都是在极低剂量的情况下实现的。此外，SOMATOM Definition拓展了临床的应用范围，可在数分钟内完成更快、更准确的诊断。在计算机辅助下的直观读片工具能够帮助医生进行早期探测。甚至有时能帮助医生在病人下检查床之前就完成评估。
工作原理：SOMATOM Definition同时使用两个X射线源和两个探测器来实现时间分辨率、扫描速度和功率的翻倍，同时进一步降低放射剂量。
心脏成像：理想的心脏成像最好是在心动周期的舒张期，而心率越快，舒张期则越短。如果使用单源CT，X射线源/探测器系统就必须在心脏舒张期获得180°的数据投影才能完成图像重建。现在通过“双源”CT扫描仪，每组X射线源/探测器组合只需要转动90°就可以采集到质量卓越的心脏图像。基于0.33s的机架旋转时间，“双源”CT可提供83ms的时间分辨率，心脏CT成像将不再受心率的影响。
, 百拇医药
成像剂量减小：SOMATOM Definition在心脏CT检查时使用了极低的放射暴光剂量。 “双源”CT机架只需要旋转90°就可以采集到清晰的心脏图像，比单源CT心脏图像采集速度要快两倍，同时它的心脏采集剂量要减少一半以上。“双源”CT具有非常高的时间分辨率，可以在任何心率下，在一个心动周期内采集心脏图像，即使是更高心率的病例也不需要进行多扇区重建(既采用多个心动周期的数据采集心脏图像)。在心率较快时，SOMATOM Definition通过自动的进床速度调节可以增加扫描的螺距，加快进床速度并相应减少暴光时间。换句话说，心率越高，心脏成像所需时间则越短，所需剂量也越少。
综上所述：“双源”CT为更广泛的临床应用，和更多、更新的研究课题奠定了基础，这些可能的领域包括：扫描中血管或骨骼的直接减影、肿瘤学中的肿瘤分类、血管斑块的定性以及急诊中体液性质的鉴别等。
参考文献
耿茜，等.医学影像技术与创新[J].医疗设备信息，2004，(1)：1-3., 百拇医药(郑国祥)
关键词：CT；技术发展；技术特点
引言
如果要问现在医院里哪项检查最准确、最具权威，毫无疑问是影像检查。我国自80年代初引进第一台颅脑CT机到现在自主研发生产，已有二十载春秋。CT机临床诊断以其准确、快速、清楚、无创伤、无痛苦、无危险等特点，迅速在全国普及，现已成为各大小医院里，不可或缺的常规检查疾病的手段。随着微电子科学和计算机的飞速发展，CT必将有更广阔的发展空间，等待着人们开拓和创新。
一、CT的诞生
1972年第一台CT诞生，但仅用于颅脑检查，效果良好。1974年制成全身CT，检查范围扩大到胸、腹、脊柱及四肢。
, 百拇医药
第一代CT机采取旋转/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CT机将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1o增至23o，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CT机主要特点是控测器激增至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CT机控测器进一步增加，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。
, 百拇医药
第五代CT机将扫描时间缩短到50ms，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。
目前随着电子影像技术的不断发展又实现了血管内成像，包括有病变的冠状血管的成像，这就意味着，可能导致梗塞的早期特征——钙化和狭窄，无需插管检查即可被早期发现和治疗。现在CT技术水平已经发展到了可以检测早期特征，如果发现及时就能尽早清除掉。从1998年北美放射学会上首次正式推出4层螺旋CT以来，CT技术在突飞猛进，从4层到8层，再到16层，现在已经推出64层CT，仅用0.33秒即可获得病人的身体64层的图像，其空间分辨率小于0.4mm，这极大提高了图像质量，尤其是对搏动的心脏进行成像。
二、当今CT的技术分析
去年在市场上最新推出了“双源”CT系统——SOMATOM Definition。该系统通过增加了第二个X射线源和探测器重新定义了CT的临床应用。该系统的扫描速度比每次心跳的速度还要快，仅用单源CT扫描剂量的50%就能够显示心脏的细节。
, 百拇医药
优势一览：SOMATOM Definition具有83ms的时间分辨率，不受心率的影响，能够支持所有心率的心脏扫描，完成从急性胸痛的评估到冠状动脉的成像和心脏功能分析。它结合小于0.4mm的空间分辨率，将极为细小的解剖结构能高质量成像出来。该系统具有78cm的大机架孔径和成像视野，以及200cm的扫描范围和高压发生器的功率，可对急症病人实施最恰当的扫描，而不受病人体形或身体状况限制——重要的是，所有这些都是在极低剂量的情况下实现的。此外，SOMATOM Definition拓展了临床的应用范围，可在数分钟内完成更快、更准确的诊断。在计算机辅助下的直观读片工具能够帮助医生进行早期探测。甚至有时能帮助医生在病人下检查床之前就完成评估。
工作原理：SOMATOM Definition同时使用两个X射线源和两个探测器来实现时间分辨率、扫描速度和功率的翻倍，同时进一步降低放射剂量。
心脏成像：理想的心脏成像最好是在心动周期的舒张期，而心率越快，舒张期则越短。如果使用单源CT，X射线源/探测器系统就必须在心脏舒张期获得180°的数据投影才能完成图像重建。现在通过“双源”CT扫描仪，每组X射线源/探测器组合只需要转动90°就可以采集到质量卓越的心脏图像。基于0.33s的机架旋转时间，“双源”CT可提供83ms的时间分辨率，心脏CT成像将不再受心率的影响。
, 百拇医药
成像剂量减小：SOMATOM Definition在心脏CT检查时使用了极低的放射暴光剂量。 “双源”CT机架只需要旋转90°就可以采集到清晰的心脏图像，比单源CT心脏图像采集速度要快两倍，同时它的心脏采集剂量要减少一半以上。“双源”CT具有非常高的时间分辨率，可以在任何心率下，在一个心动周期内采集心脏图像，即使是更高心率的病例也不需要进行多扇区重建(既采用多个心动周期的数据采集心脏图像)。在心率较快时，SOMATOM Definition通过自动的进床速度调节可以增加扫描的螺距，加快进床速度并相应减少暴光时间。换句话说，心率越高，心脏成像所需时间则越短，所需剂量也越少。
综上所述：“双源”CT为更广泛的临床应用，和更多、更新的研究课题奠定了基础，这些可能的领域包括：扫描中血管或骨骼的直接减影、肿瘤学中的肿瘤分类、血管斑块的定性以及急诊中体液性质的鉴别等。
参考文献
耿茜，等.医学影像技术与创新[J].医疗设备信息，2004，(1)：1-3., 百拇医药(郑国祥)