【CT技术的发展历程与原理】
CT(Computed Tomography),即计算机体层摄影,是现代医学影像诊断中的重要技术。自1917年奥地利科学家J.Radon提出通过无限投影重建二维和三维物体的数学理论以来,CT技术经历了多次重大发展。1938年,Gabriel Frank首次尝试用光子方法进行图像重建。1961年,Oldendorf将这种方法应用于临床诊断。1971年,英国工程师Hounsfield成功研制出第一台头部CT机,这一创新在1972年被公之于众,并于1979年获得诺贝尔奖。随后,CT技术不断进化,出现了全身CT、电子束CT、单螺旋CT、双螺旋CT,直至多排螺旋CT和平板CT,显著提高了成像质量和速度。
【CT成像原理】
CT成像主要分为三个步骤。X线穿过人体,被组织吸收并衰减,探测器记录下衰减后的X线信号。这些信号由闪烁晶体转换为可见光,再通过光电管和光电倍增管转化为电信号。然后,模拟信号通过模拟/数字转换器变成数字信号,输入计算机。第二步,计算机对原始数据进行处理,通过算法重建图像。重建的数字图像经过数字/模拟转换,以不同灰度的光点在荧屏上显示,可以打印、保存在磁带、光盘、软盘或硬盘上。
【CT机基本结构】
CT机主要包括扫描机架、球管、探测器、准直器、模/转换单元。扫描机架上装配有X线球管和探测器,球管发射X线,探测器接收并转化信号。检查床用于患者定位。高压发生器提供高频高压电源。计算机系统包括主计算机,负责整个系统的控制,以及陈列处理器,专门用于图像重建。此外,CT机还包括图像显示、存储和输出设备,如显示器、激光照相机、MOD、CD等。现代CT系统往往还连接到PACS(Picture Archiving and Communication System),便于图像的长期存储和远程访问。
【CT检查方法】
CT检查主要有两种方式:平扫(NECT)和增强扫描(CECT)。平扫不使用对比剂,直接进行轴向或冠状扫描。增强扫描则需要注入对比剂,如离子型或非离子型的碘基对比剂,以提高血管和组织之间的对比度,使图像更清晰。对比剂的作用原理是通过血管进入体内,增加组织间的对比,其效果受血流量、速度、毛细血管通透性等因素影响。对比剂种类多样,包括水溶性和油脂性,如泛影葡胺、优维显、碘必乐等。
CT技术的发展和其成像原理揭示了医学影像诊断的进步,使得医生能够更准确地识别和评估体内各种结构,对疾病的诊断和治疗起到了关键作用。