CT機的簡介、檢測與技術展望
汪 瑩
X射線CT的英文是“X－ray ComputerizedTomography Scanner”，譯成中文全稱應當是X射線計算機化斷層攝影掃描儀。它是利用X線對人體某一范圍進行逐層的橫斷掃描，取得信息，經計算機處理后獲得重建的圖像。獲得的圖像為人體的橫斷解剖圖，并可通過計算機處理得到三維的重建圖像。
主要結構：
CT的主要結構包括兩大部分：X線斷層掃描裝置和計算機系統。前者主要由產生X線束的發生器和球管，以及接收和檢測X線的探測器組成；后者主要包括數據采集系統、中央處理系統、磁帶機、操作臺等。此外，CT機還應包括圖像顯示器、多幅照相機等輔助設備。X線球管和探測器分別安裝在被掃描組織的兩側，方向相對。球管產生的X線穿過被掃描組織，透過組織的剩余射線為探測器所接收。探測器對X線高度敏感，它將接收到的X線先轉換成模擬信號，再轉變為數字信號，輸入計算機的中央處理系統。處理后的結果送入磁帶機
儲存，或經數/模處理后經顯示器顯示出來，變成CT圖像，再由多幅照相機攝片以供診斷。
工作原理：
人體各種組織（包括正常和異常組織）對X線的吸收不等。CT即利用這一特性，將人體某一選定層面分成許多立方體小塊，這些立方小塊稱為體素。X線通過人體測得每一體素的密度或灰度，即為CT圖像上的基本單位，稱為像素。它們排列成行列方陣，形成圖像矩陣。當線球管從一個方向發出X線束穿過選定層面時，沿該方向排列的各體素均在一定程度上吸收一部分X線，使X線衰減。因此，當該X線束穿透組織層面（包括許多體素）為對面探測器接收時，X線量已衰減很多，為該方向所有體素X線衰減值的總和；然后X線球管轉動一定角度，再沿另一方向發出X線束，則在其對面的探測器可測得沿第2次照射方向所有體素X線衰減值的總和。以同樣方法反復多次在不同方向對選定的組織層面進行X線掃描，即可得到若干個X線衰減值總和。在上述過程中，每掃描一次，即可得一方程。該方程中X線衰減總量為已知值，而形成該總量的各體素X線衰減值是未知值。經過若干次掃描，即可得一聯立方程，經過計算機運算可解出這一聯立方程，而求出每一體素的X線衰減值，再經數/模轉換，使各體素不同的衰減值形成相應各像素的不同灰度，各像素所形成的矩陣圖像即為該層面不同密度組織的黑
白圖像。
目前CT圖像的質量有了明顯改善，特別是高分辨力掃描（HRCT）圖像已能顯示肺小葉間隔改變。但這多是提高kV和mAs為代價取得的。國際放射線防護委員會（ICRP）推薦的醫用輻射防護的兩個基本原則之一就是輻射防護的最優化，它強調在保持臨床一致的前提下，保證患者接受合理的盡可能低的劑量。國際上關于CT檢測研究十分活躍，美國、德國和日本都先后發表了標準測量方法，作為國際標
準，國際電工委員會也發表了IEC1223－2－6號正式出版物，為許多國家采用。鑒于此，2001年國家質量技術監督局發布了CT醫用輻射源的國家計量檢定規程，在規程中對反映患者輻射劑量的劑量指數的安全閾值和反映影像診斷質量的噪聲、低對比分辨力、空間分辨力、CT值均勻性、準確性等物理學影像參數的技術指標均作了統一規定，并在每一項的檢定中都要求記錄KV和mAs值，包括新制造和使用中的檢定，其中使用中的檢定要求每年一次。它是對使用CT的醫院實施強制性監督管理的國家技術法規。通過依據規程強檢的實施，達到使CT性能保持最佳狀態的目的，為接受診斷的患者的安全性及診斷結果可靠性提供技術保障。
CT技術的展望
20多年來的實踐，已經確認了CT在影像醫學中的重要位置，預計將來CT技術的發展，會在以下幾個方面：目前CT圖像的質量有了明顯改善，特別是高分辨力掃描（HRCT）圖像已能顯示肺小葉間隔改變。但這多是提高kV和mAs為代價取得的。而醫學界的目的是既要獲得高質量的圖像，又要使患者盡量地減少X線輻射，這應該使下一步CT改革的重點之一。
要想同時獲得這兩種效益，看來一是要提高探測器的靈敏度，要能夠在不增加甚至減少輻射劑量的前提下，提高圖像質量；二是要進一步改進圖像重建的處理方式，在軟件方面下工夫。已有很多廠家在這一方面取得了進展。掃描速度的提高，也是CT將來發展的趨勢。盡管目前常規（包括螺旋）CT的掃描速度已達亞秒級，但仍不能滿足需要。如果五代CT的圖像質量再能進一步提高到常規CT圖像水平甚至超過常規圖像，這種掃描方式將會替代目前的機械運動掃描方式。如能實現，將是CT發展史上的又一次革命。圖像后處理功能的發展，將是CT發展的另一個重點。MIP、SSD、CT內窺鏡和容積演示等圖像后處理功能已將常規CT只能顯示二維橫斷解剖發展發展到三維觀察，這些圖像已接近實際人體的大體解剖，更接近手術中的實際所見，為手術方案的制訂提供了更為詳盡的信息。相信將來這些功能將進一步完善。隨著CT機技術的不斷提高，國家也應不斷完善檢定規程，提高檢定手段，以滿足日新月異的技術發展。 |
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