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电子计算机断层扫描
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CT(Computed tomography),即电子计算机断层扫描,它是利用精确准直的X线束、γ射线超声波,与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描,具有扫描时间快,图像清晰等特点,可用于疾病检查;根据所采用的射线不同可分为:X射线CT(X-CT)以及γ射线CT(γ-CT)等。

基本信息

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中文名:计算机体层摄影

外文名:ComputedTomography

别名:CT机

成像原理:人体不同组织对X射线的吸收与透过率不同

发现时间:1963年

主要应用:医学检查、工业检测、安保检测

成像原理

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图3 腹部CT图像图3 腹部CT图像

CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成。这些像素反映的是相应体素的X线吸收系数。不同CT装置所得图像的像素大小及数目不同。大小可以是1.0 × 1.0 mm,0.5 × 0.5 mm不等;数目可以是256 × 256,即65536个,或512 × 512,即262144个不等。显然,像素越小,数目越多,构成图像越细致,即空间分辨(spatial resolution)高。CT图像的空间分辨力不如X线图像高。

CT图像是以不同的灰度来表示,反映器官和组织对X线的吸收程度。因此,与X线图像所示的黑白影像一样,黑影表示低吸收区,即低密度区,如含气体多的部;白影表示高吸收区,即高密度区,如骨骼。但是CT与X线图像相比,CT的密度分辨力高,即有高的密度分辨力(density resolution)。因此,人体软组织密度差别虽小,吸收系数虽多接近于,也能形成对比而成像。这是CT的突出优点。所以,CT可以更好地显示由软组织构成的器官,如脊髓纵隔、肺、、胆、胰以及盆部器官等,并在良好的解剖图像背景上显示出病变的影像。

X线图像可反映正常与病变组织的密度,如高密度和低密度,但没有的概念。CT图像不仅以不同灰度显示其密度的高低,还可用组织对X线的吸收系数说明其密度高低的程度,具有一个量的概念。实际工作中,不用吸收系数,而换算成CT值,用CT值说明密度,单位为Hu(Hounsfield unit)。

水的吸收系数为10,CT值定为0 Hu,人体中密度最高的骨皮质吸收系数最高,CT值定为+1000 Hu,而空气密度最低,定为-1000 Hu。人体中密度不同和各种组织的CT值则居于-1000 Hu到+1000 Hu的2000个分度之间。

CT图像是层面图像,常用的是横断面。为了显示整个器官,需要多个连续的层面图像。通过CT设备上图像的重建程序的使用,还可重建冠状面矢状面的层面图像,可以多角度查看器官和病变的关系。

优势缺点

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优势

CT诊断由于它的特殊诊断价值,已广泛应用于临床。 而且随着工艺水平、计算机技术的发展,CT得到了飞速的发展。多排螺旋CT投入实用的机型已经发展到了320排,同时各个厂家也在研究更先进的平板CT。CT与PET相结合的产物PET/CT在临床上得到普遍运用,特别是在肿瘤的诊断上更是具有很高的应用价值。

缺点

CT设备比较昂贵,检查费用偏高,某些部位的检查,诊断价值,尤其是定性诊断,还有一定限度,所以不宜将CT检查视为常规诊断手段,应在了解其优势的基础上,合理的选择应用。此外,CT诊断辐射剂量较普通X线机大,故怀孕妇女不宜进行CT检查。

核磁共振

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计算机断层扫描(CT)能在一个横断解剖平面上,准确地探测各种不同组织间密度的微小差别,是观察骨关节及软组织病变的一种较理想的检查方式。在关节炎的诊断上,主要用于检查脊柱,特别是骶髂关节。CT优于传统X线检查之处在于其密度分辨率高,而且还能做轴位成像。由于CT的密度分辨率高,所以软组织、骨与关节都能显得很清楚。加上CT可以做轴位扫描,一些传统X线影像上分辨较困难的关节都能CT图像上“原形毕露”。如由于骶髂关节关节面生来就倾斜和弯曲,同时还有其他组织之重叠,尽管大多数病例的骶髂关节用X线片已可能达到要求,但有时X线检查发现骶髂关节炎比较困难,则对有问题的病人就可做CT检查。

磁共振成像(MRI)是根据在强磁场中放射波和核的相互作用而获得的。磁共振一问世,很快就成为在对许多疾病诊断方面有用的成像工具,包括骨骼肌系统肌肉骨骼系统最适于做磁共振成像,因为它的组织密度对比范围大。在骨、关节与软组织病变的诊断方面,磁共振成像由于具有多于CT数倍的成像参数和高度的软组织分辨率,使其对软组织的对比度明显高于CT。磁共振成像通过它多向平面成像的能,应用高分辨的表面线圈可明显提高各关节部位的成像质量,使神经肌腱韧带血管软骨等其他影像检查所不能分辨的细微结果得以显示。磁共振成像在骨关节系统的不足之处是,对于骨与软组织病变定性诊断无特异性,成像速度慢,在检查过程中。病人自主或不自主的活动可引起运动伪影,影响诊断。

X线摄片、CT、磁共振成像可称为三驾马车,三者有机地结合,使当前影像学检查既扩大了检查范围,又提高了诊断水平。

主要用途

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医学检查

CT检查对中枢神经系统疾病的诊断价值较高,应用普遍。对颅内肿瘤、脓肿肉芽肿寄生虫病、外伤性血肿与脑损伤、脑梗塞脑出血以及椎管内肿瘤与椎间盘脱出等病诊断效果好,诊断较为可靠。因此,脑的X线造影脑血管造影仍用以诊断颅内动脉瘤、血管发育异常和脑血管闭塞以及了解脑瘤的供血动脉以外,其他如气脑、脑室造影均已少用。螺旋CT扫描,可以获得比较精细和清晰的血管重建图像,即CTA,而且可以做到三维实时显示,有希望取代常规的脑血管造影

CT对头颈部疾病的诊断也很有价值。例如,对眶内占位病变、早期癌中耳小胆脂瘤、听骨破坏与脱位、内耳骨迷路轻微破坏、耳先天发育异常以及鼻咽癌的早期发现等。但明显病变,X线平片已可确诊者则无需CT检查。

对胸部疾病的诊断,CT检查随着高分辨力CT的应用,日益显示出它的优越性。通常采用造影增强扫描以明确纵隔和肺门有无肿块淋巴结增大、支气管有无狭窄或阻塞,对原发和转移性纵隔肿瘤淋巴结结核中心型肺癌等的诊断,有较大的帮助。肺内间质、实质性病变也可以得到较好的显示。CT对平片检查较难显示的部分,例如同大血管重叠病变的显圾,更具有优越性。对胸膜、膈、胸壁病变,也可清楚显示。

心及大血管的CT检查,尤其是后者,具有重要意义。心脏方面主要是心包病变的诊断。心腔心壁的显示。由于扫描时间一般长于心动周期,影响图像的清晰度,诊断价值有限。但冠状动脉心瓣膜化、大血管壁的钙化及动脉瘤改变等,CT检查可以很好显示。

腹部及盆部疾病的CT检查,应用日益广泛,主要用于肝、胆、胰、腹膜腔腹膜后间隙以及泌尿和生殖系统的疾病诊断。尤其是占位性病变炎症性和外伤性病变等。肠病变向腔外侵犯以及邻近和远处转移等,CT检查也有很大价值。当然,胃肠管腔内病变情况主要仍依赖于钡剂造影和内镜检查病理活检

工业检测

现代工业的发展,使得CT在无损检测和逆向工程中发挥重大的作用。

采用工业CT对产品进行无损检测的结果表明,工业CT技术对气孔、夹杂、针孔、缩孔、分层等各种常见缺陷具有很高的探测灵敏度,并能精确地测定这些缺陷的尺寸,给出其在零件中的部位。与其他常规无损检测技术相比,工业CT技术的空间和密度分辨率小于0.5%,成像尺寸精度高,不受工件材料种类和几何形状限制,可生成材料缺陷的三维图像,在工程陶瓷结构尺寸、材料均匀性、微孔率精确测量和整体微裂纹、夹杂物、气孔、异常大晶粒等缺陷检测中极具研究和应用价值。

安保检测

除了医学及工业应用,CT设备还可应用于安保、航空运输、港湾运输、大型货物集装箱案件装置等的检测中。