CT是Hounsfield 1969年設(shè)計(jì)成功，1972年公諸于世的。CT不同于X線成像，它是用X線束對人體層面進(jìn)行掃描，取得信息，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理而獲得的重建圖像。所顯示的是斷面解剖圖像，其密度分辨力明顯優(yōu)于X線圖像。從而顯著擴(kuò)大了人體的檢查范圍，提高了病變的檢出率和診斷的準(zhǔn)確率。CT也大大促進(jìn)了醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展。由于這一貢獻(xiàn)，Hounsfield獲得了1979年的諾貝爾獎(jiǎng)金。
一、CT的成像基本原理
CT是用X線束對人體某部一定厚度的層面進(jìn)行掃描，由探測器接收透過該層面的X線，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽夂螅晒怆娹D(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘�，再�?jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（analog/digital converter)轉(zhuǎn)為數(shù)字，輸入計(jì)算機(jī)處理。圖像形成的處理有如對選定層面分成若干個(gè)體積相同的長方體，稱之為體素（voxel)，見圖1-2-1。掃描所得信息經(jīng)計(jì)算而獲得每個(gè)體素的X線衰減系數(shù)或吸收系數(shù)，再排列成矩陣，即數(shù)字矩陣
.jpg)
圖1-2-1 掃描層面體素及象素
（digital matrix)，見圖1-2-2。數(shù)字矩陣可存貯于磁盤或光盤中。經(jīng)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器（digital/analog converter)把數(shù)字矩陣中的每個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)為由黑到白不等灰度的小方塊，即象素（pixel)，并按矩陣排列，即構(gòu)成CT圖像。所以，CT圖像是重建圖象。每個(gè)體素的X線吸收系數(shù)可以通過不同的數(shù)學(xué)方法算出。
.jpg)
圖1-2-2 數(shù)字矩陣
二、CT設(shè)備
CT設(shè)備主要有以下三部分：①掃描部分由X線管、探測器和掃描架組成；②計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，將掃描收集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行貯存運(yùn)算；③圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng)，將經(jīng)計(jì)算機(jī)處理、重建的圖像顯示在電視屏上或用多幅照相機(jī)或激光照相機(jī)將圖像攝下。CT成像流程如圖1-2-3。
.jpg)
圖1-2-3 CT裝置示意圖
掃描部分如圖1-2-4及圖1-2-5所示的幾種不同quanxiangyun.cn/kuaiji/掃描方式。探測器從原始的1個(gè)發(fā)展到現(xiàn)在的多達(dá)4800個(gè)。掃描方式也從平移/旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)/固定，發(fā)展到新近開發(fā)的螺旋CT掃描（spiralCt scan)。計(jì)算機(jī)容量大、運(yùn)算快，可達(dá)到立即重建圖像。由于掃描時(shí)間短，可避免運(yùn)動(dòng)，例如，呼吸運(yùn)動(dòng)的干擾，可提高圖像質(zhì)量；層面是連續(xù)的，所以不致于漏掉病變，而且可行三維重建，注射造影劑作血管造影可得CT血管造影（Ct angiography，CTA)。超高速CT掃描所用掃描方式與前者完全不同（圖1-2-5)。掃描時(shí)間可短到40ms以下，每秒可獲得多幀圖像。由于掃描時(shí)間很短，可攝得電影圖像，能避免運(yùn)動(dòng)所造成的偽影，因此，適用于心血管造影檢查以及小兒和急性創(chuàng)傷等不能很好的合作的患者檢查。
.jpg)
圖1-2-4 不同的掃描方式（I)
.jpg)
圖1-2-5 不同的掃描方式（II)
CT圖像是由一定數(shù)目由黑到白不同灰度的象素按矩陣排列所構(gòu)成。這些象素反映的是相應(yīng)體素的X線吸收系數(shù)。不同CT裝置所得圖像的象素大小及數(shù)目不同。大小可以是1.0×1.0mm，0.5×0.5mm不等；數(shù)目可以是256×256，即65536個(gè)，或512×512，即262144個(gè)不等。顯然，象素越小，數(shù)目越多，構(gòu)成圖像越細(xì)致，即空間分辨力（spatialresolution)高。CT圖像的空間分辨力不如X線圖像高。
CT圖像是以不同的灰度來表示，反映器官和組織對X線的吸收程度。因此，與X線圖像所示的黑白影像一樣，黑影表示低吸收區(qū)，即低密度區(qū)，如肺部；白影表示高吸收區(qū)，即高密度區(qū)，如骨骼。但是CT與X線圖像相比，CT的密度分辨力高，即有高的密度分辨力（density resolutiln)。因此，人體軟組織的密度差別雖小，吸收系數(shù)雖多接近于水，也能形成對比而成像。這是CT的突出優(yōu)點(diǎn)。所以，CT可以更www.med126.com好地顯示由軟組織構(gòu)成的器官，如腦、脊髓、縱隔、肺、肝、膽、胰以及盆部器官等，并在良好的解剖圖像背景上顯示出病變的影像。
x 線圖像可反映正常與病變組織的密度，如高密度和低密度，但沒有量的概念。CT圖像不僅以不同灰度顯示其密度的高低，還可用組織對X線的吸收系數(shù)說明其密度高低的程度，具有一個(gè)量的概念。實(shí)際工作中，不用吸收系數(shù)，而換算成CT值，用CT值說明密度。單位為Hu（Hounsfield unit)。
水的吸收系數(shù)為10，CT值定為0Hu，人體中密度最高的骨皮質(zhì)吸收系數(shù)最高，CT值定為+1000Hu，而空氣密度最低，定為-1000Hu。人體中密度不同和各種組織的CT值則居于-1000Hu到+1000Hu的2000個(gè)分度之間（表1-2-1)。
.jpg)
表1-2-1 體組織CT值（Hu)
由表1-2-1可見人體軟組織的CT值多與水相近，但由于CT有高的密度分辨力，所以密度差別雖小，也可形成對比而顯影。
CT值的使用，使在描述某一組織影像的密度時(shí)，不僅可用高密度或低密度形容，且可用它們的CT值平說明密度高低的程度。
CT圖像是層面圖像，常用的是橫斷面。為了顯示整個(gè)器官，需要多個(gè)連續(xù)的層面圖像。通過CT設(shè)備上圖像的重建程序的使用，還可重建冠狀面和矢狀面的層面圖像。
患者臥于檢查床上，擺好位置，選好層面厚度與掃描范圍，并使掃描部位伸入掃描架的孔內(nèi)，即可進(jìn)行掃描。大都用橫斷面掃描，層厚用5或10mm，特殊需要可選用薄層，如2mm�；颊咭粍�(dòng)，胸、腹部掃描要停止呼吸。因?yàn)檩p微的移動(dòng)或活動(dòng)可造成偽影，影響圖像質(zhì)量。
CT檢查分平掃（plainCT scan)、造影增強(qiáng)掃描（contrast enhancement,CE)和造影掃描。
（一)平掃 是指不用造影增強(qiáng)或造影的普通掃描。一般都是先作平掃。
（二)造影增強(qiáng)掃描 是經(jīng)靜脈注入水溶性有機(jī)碘劑，如60%～76%泛影葡胺60ml后再行掃描的方法。血內(nèi)碘濃度增高后，器官與病變內(nèi)碘的濃度可產(chǎn)生差別，形成密度差，可能使病變顯影更為清楚。方法分團(tuán)注法、靜滴法和靜注與靜滴法幾種。
（三)造影掃描 是先作器官或結(jié)構(gòu)的造影，然后再行掃描的方法。例如向腦池內(nèi)注入碘曲侖8～10ml或注入空氣4～6ml行腦池造影再行掃描，稱之為腦池造影CT掃描，可清楚顯示腦池及其中的小腫瘤。
在觀察分析時(shí)，應(yīng)先了解掃描的技術(shù)條件，是平掃還是增強(qiáng)掃描，再對每幀CT圖像進(jìn)行觀察。結(jié)合一系列多幀圖像的觀察，可立體地了解器官大小、形狀和器官間的解剖關(guān)系。病變在良好的解剖背景上顯影是CT的特點(diǎn)，也是診斷的主要根據(jù)，大凡病變夠大并同鄰近組織有足夠的密度差，即可顯影。根據(jù)病變密度高于、低于或等于所在器官的密度而分為高密度、低密度或等密度病變。如果密度不均，有高有低，則為混雜密度病變。發(fā)現(xiàn)病變要分析病變的位置、大小、形狀、數(shù)目和邊緣，還可測定CT值以了解其密度的高低。如行造影增強(qiáng)掃描，則應(yīng)分析病變有無密度上的變化，即有無強(qiáng)化。如病變密度不增高，則為不強(qiáng)化；密度增高，則為強(qiáng)化。強(qiáng)化程度不同，形式亦異，可以是均勻強(qiáng)化或不均勻強(qiáng)化或不均勻強(qiáng)化或只病變周邊強(qiáng)化，即環(huán)狀強(qiáng)化。對強(qiáng)化區(qū)行CT值測量，并與平掃的CT值比較，可了解強(qiáng)化的程度。此外，還要觀察鄰近器官和組織的受壓、移位和浸潤、破壞等。
綜合分析器官大小、形狀的變化，病變的表現(xiàn)以及鄰近器官受累情況，就有可能對病變的位置、大小與數(shù)目、范圍以及病理性質(zhì)作出判斷。和其他成像技術(shù)一樣，還需要與臨床資料結(jié)合，并同其他影像診斷綜合分析。
CT在發(fā)現(xiàn)病變、確定病變位置及大小與數(shù)目方面是較敏感而可靠的，但對病理性質(zhì)的診斷，也有一定的限制。
CT診斷由于它的特殊診斷價(jià)值，已廣泛應(yīng)用于臨床。但CT設(shè)備比較昂貴，檢查費(fèi)用偏高，某些部位的檢查，診斷價(jià)值，尤其是定性診斷，還有一定限度，所以不宜將CT檢查視為常規(guī)診斷手段，應(yīng)在了解其優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，合理的選擇應(yīng)用。
CT診斷應(yīng)用于各系統(tǒng)疾病有以下特點(diǎn)及優(yōu)勢，參考圖1-2-6。
CT檢查對中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷價(jià)值較高，應(yīng)用普遍。對顱內(nèi)腫瘤、膿腫與肉芽腫、寄生蟲病、外傷性血腫與腦損傷、腦梗塞與腦出血以及椎管內(nèi)腫瘤與椎間盤脫出等病診斷效果好，診斷較為可靠。因此，腦的X線造影除腦血管造影仍用以診斷顱內(nèi)動(dòng)脈瘤、血管發(fā)育異常和腦血管閉塞以及了解腦瘤的供血?jiǎng)用}以外，其他如氣腦、腦室造影等均已少用。螺旋CT掃描，可以獲得比較精細(xì)和清晰的血管重建圖像，即CTA，而且可以做到三維實(shí)時(shí)顯示，有希望取代常規(guī)的腦血管造影。
CT對頭頸部疾病的診斷也很有價(jià)值。例如，對眶內(nèi)占位病變、鼻竇早期癌、中耳小膽指瘤、聽骨破壞與脫位、內(nèi)耳骨迷路的輕微破壞、耳先天發(fā)育異常以及鼻咽癌的早期發(fā)現(xiàn)等。但明顯病變，X線平片已可確診者則無需CT檢查。
.jpg)
圖1-2-6 CT圖像
少支膠質(zhì)細(xì)胞瘤增強(qiáng)，右額、頂葉有一較大不規(guī)則腫塊，強(qiáng)化不均，周圍有低密度水腫區(qū)
星形細(xì)胞瘤 增強(qiáng)，左額頂葉有一不均勻強(qiáng)化腫塊，不規(guī)則，內(nèi)有未有強(qiáng)化的低密度區(qū)，周圍有低密度水腫區(qū)，中線結(jié)構(gòu)右移
胸腺增生 平掃，胸腺區(qū)有一分葉狀密度均一病灶，仍呈胸腺狀，主動(dòng)脈受壓右移
肝膿腫 平掃，肝右葉有一低密度灶類圓形，中心部密度更低為膿腔，周邊為膿腫壁呈“雙邊征”
腰椎骨折 平掃，椎弓多處中斷，椎管變形，其內(nèi)可見碎骨片
肝轉(zhuǎn)移癌 增強(qiáng)，肝左、右葉多個(gè)大小不一、不規(guī)則低密度灶，周邊有細(xì)的強(qiáng)化環(huán)圍繞
肺膿腫 平掃，右上葉有一空洞性病灶，內(nèi)壁光滑，并見氣液平面，胸部X線片曾疑肺癌
前裂腺癌 平掃，前列腺分葉狀增大，并向膀胱內(nèi)突入
對胸部疾病的診斷，CT檢查隨著高分辨力CT的應(yīng)用，日益顯示出它的優(yōu)越性。通常采用造影增強(qiáng)掃描以明確縱隔和肺門有無腫塊或淋巴結(jié)增大、支氣管有無狹窄或阻塞，對原發(fā)和轉(zhuǎn)移性縱隔腫瘤、淋巴結(jié)結(jié)核、中心型肺癌等的診斷，均很在幫助。肺內(nèi)間質(zhì)、實(shí)質(zhì)性病變也可以得到較好的顯示。CT對平片檢查較難顯示的部分，例如同心、大血管重迭病變的顯圾，更具有優(yōu)越性。對胸膜、膈、胸壁病變，也可清楚顯示。
心及大血管的CT檢查，尤其是后者，具有重要意義。心臟方面主要是心包病變的診斷。心腔及心壁的顯示。由于掃描時(shí)間一般長于心動(dòng)周期，影響圖像的清晰度，診斷價(jià)值有限。但冠狀動(dòng)脈和心瓣膜的鈣化、大血管壁的鈣化及動(dòng)脈瘤改變等，CT檢查可以很好顯示。
腹部及盆部疾病的CT檢查，應(yīng)用日益廣泛，主要用于肝、膽、胰、脾，腹膜腔及腹膜后間隙以及泌尿和生殖系統(tǒng)的疾病診斷。尤其是占位性病變、炎癥性和外傷性病變等。胃腸病變向腔外侵犯以及鄰近和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等，CT檢查也有很大價(jià)值。當(dāng)然，胃腸管腔內(nèi)病變情況主要仍依賴于鋇劑造影和內(nèi)鏡檢查及病理活檢。
骨關(guān)節(jié)疾病，多數(shù)情況可通過簡便、經(jīng)濟(jì)的常規(guī)X線檢查確診，因此使用CT檢查相對較少。
