CT機檢查特點有哪些?工作原理是什么?
CT是“計算機X線斷層攝影機”或“計算機X線斷層攝影術”英文(ComputedTomography;)的簡稱CT,是從1895年倫琴發現X線以來在X線診斷方面的最大突破,是近代飛速發展的電子計算機控制技術和X線檢查攝影技術相結合的產物。CT由英國物理學家hounsfield在1971年研制成功,先用于顱腦疾病診斷,后于1976年又擴大到全身檢查,是X線在放射學中的一大革命。那么,它的結構和工作原理是什么呢?
基本結構
X線體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。
CT機的工作原理
CT機掃描部分主要由X線管和不同數目的控測器組成,用來收集信息。X線束對所選擇的層面進行掃描,其強度因和不同密度的組織相互作用而產生相應的吸收和衰減。探測器將收集到X線信號轉變為電信號,經模/數轉換器(A/Dconverter)轉換成數字,輸入計算機儲存和處理,從而得到該層面各單位容積的CT值(CTnumber),并排列成數字矩陣(Digitalmatrix)(圖7-2)。這些數字可儲存于硬磁盤(Harddisk)、軟磁盤(Floppy)和磁帶(Magnetictape,MT)中,也可用打印機印用。數字矩陣經數/模(D/A)轉換器在監視器上轉為圖像,即為該層的橫斷圖像。圖像可用多幅照相機攝于膠片上,供讀片、存檔和會診用。
發展和類型
CT機按其適用范圍分為頭顱CT機和全身CT機。CT機的發展常用代(generation)來表示。
第一代CT機采取旋轉/平移方式(rotate/translatemode)進行掃描和收集信息。首先X線管和相對應的探測器作第一次同步平行移動。然后,環繞患者旋轉1度并準備第二次掃描。周而復始,直到在180度范圍內完成全部數據采集。由于采用筆形X線束和只有1-2個探測器,所采數據少,因而每掃一層所需時間長,圖像質量差。
第二代CT機是在第一代CT的基礎上發展而來。X線束改為扇形,探測器增多至30個,擴大了掃描范圍,增多了采集的數據。因此,旋轉角度由1o增至23o,縮短了掃描時間,圖像質量有所提高,但仍不能完全避免患者生理運動所引起的偽影(Artifact)
第三代CT機的主要特點是控測器激增至300-800個,并與相對的X線管只作旋轉運動(rotate/rotatemode)。因此,能收集較多的數據,掃描時間在5s以內,使偽影大為減少,圖像質量明顯提高。
第四代CT機的特點是控測器進一步增加,高達1000-2400個并環狀排列而固定不動,只有X線管圍繞患者旋轉,即旋轉/固定式(rotate/stationarymode)。它和第三代機的掃描切層都薄,掃描速度都快,圖像質量都高。
第五代CT特點是掃描時間縮短到50ms,因而解決了心臟掃描。其中主要結構是一個電子槍,所產生的電子束(Electronbeam)射向一個環形鎢靶,環形排列的探測器收集信息。
特點
1、密度分辨力高,可直接顯示X線檢查無法顯示的器官和病變。
2、檢查方便、迅速而安全,只需患者不動,即可順利完成檢查,易為患者接受,且隨診方便,尤其是對于急診病人能較快做出診斷,對爭取時間搶救病人起到重要作用。此外,CT還可以對急癥在短期內重復檢查,有利于觀察病變的演變。
3、克服了傳統X線平片影像重疊,相鄰器官組織密度差異不大而不能形成對比圖像,軟組織構成器官不能顯影或顯影不佳等缺點。和核素掃描及超聲圖像相比,CT圖像清晰,解剖關系明確,病變顯示好,因此,病變的檢查率和診斷準確率高。
4、可獲得各種正常組織與病變組織的X線吸收系數(或衰減系數),以行定量分析,即不僅顯示出不同密度的器官、組織或病變的影像,且直接得到各自對X線吸收多少的數值即吸收系數。
5、由于圖像是來自吸收系數的轉換,因此,可進行圖像處理,使圖像的密度或灰度調節到適合觀察某種組織或病變,而X線照片各部影像密度是不能調節的。
6、必要時還可以加做增強掃描,使圖像更為清晰,并對某些病變進行鑒別診斷,提高病變的診斷準確率及顯示率。目前我院使用的造影劑為非離子造影劑,安全性高。
分類
CT診斷一般為平掃CT、增強CT和腦池造影CT。
平掃CT一般為橫斷面掃描,多以聽眥線為基線,依次向上或向下連續掃描。增強CT掃描常用的造影劑為60%泛影葡胺,每公斤體重1.5~2.0ml,凡有過敏史及心腎功能衰竭者禁用60%泛影葡胺。
腦池造影CT一般經腰穿或枕大池穿刺注入非離子型造影劑或氣體,使擬檢查的腦池充盈。作腹部CT檢查時,檢查前要禁食;口服稀釋的碘水劑襯托臟器的輪廓;檢查中患者需屏住呼吸后掃描。
中耳癌可表現為以中耳為中心的骨破壞,聽小骨完全消失,局部可見軟組織塊影。鼻竇炎CT表現為粘膜增厚,腔內密度增高,形成積液或積膿。肝癌在平掃時多數呈低密度區。肝硬化CT表現包括肝臟表面凹凸不平,各葉比例失調,肝實質密度不勻,脾腫大等。胰腺炎急性患者表現為胰腺彌慢性增大、變形和邊緣模糊,胰周脂肪層消失,以及腎筋膜增厚;慢性患者表現為胰腺增大或縮小、變形和鈣化,胰管擴大,腎筋膜增厚。支氣管擴張患者CT上支氣管可呈柱狀、囊狀或混合狀。CT顯示胸壁內面靠外靠后的有弧線形陰影,表示有胸腔積液存在。
(責任編輯:付子顏 )
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