CT機

計算機X線斷層攝影機

CT機即“計算機X線斷層攝影機”,是由英國物理學家在1971年研製成功,現廣泛應用於臨床醫學領域。

簡介


CT機
CT機
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(Computed Tomography;)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年研製成功,先用於顱腦疾病診斷,後於1976年又擴大到全身檢查,是X線在放射學中的一大革命。我國也在70年代末引進了這一新技術,在短短的30年裡,全國各地乃至縣鎮級醫院共安裝了各種型號的CT機數千台,CT檢查在全國範圍內迅速地層開,成為醫學診斷中不可缺少的設備。

基本結構


CT機
CT機
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;後者主要包括數據採集系統、中央處理系統、磁帶機操作台等。此外,CT機還應包括圖像顯示器、多幅照相機等輔助設備。

工作原理


CT是從X線機發展而來的,它顯著地改善了X線檢查的分辨能力,其解析度和定性診斷準確率大大高於一般X線機,從而開闊了X線檢查的適應範圍,大幅度地提高了x線診斷的準確率。
CT是用X線束對人體的某一部分按一定厚度的層面進行掃描,當X線射向人體組織時,部分射線被組織吸收,部分射線穿過人體被檢測器接收,產生信號。因為人體各種組織的疏密程度不同,X線的穿透能力不同,所以檢測器接收到的射線就有了差異。將所接收的這種有差異的射線信號,轉變為數字信息後由計算機進行處理,輸出到顯示的熒光屏上顯示出圖像,這種圖像被稱為橫斷面圖像。CT的特點是操作簡便,對病人來說無痛苦,其密度、解析度高,可以觀察到人體內非常小的病變,直接顯示X線平片無法顯示的器官和病變,它在發現病變、確定病變的相對空間位置、大小、數目方面非常敏感而可靠,具有特殊的價值,但是在疾病病理性質的診斷上則存在一定的限制。

產品特點


CT與傳統X線攝影不同,在CT中使用的X線探測系統比攝影膠片敏感,是利用計算機處理探測器所得到的資料。CT的特點在於它能區別差異極小的X 線吸收值。與傳統X線攝影比較,CT能區分的密度範圍多達2000級以上,而傳統X線片大約只能區分20級密度。這種密度解析度,不僅能區分脂肪與其他軟組織,也能分辨軟組織的密度等級。這種革命性技術顯著地改變了許多疾病的診斷方式。
在進行CT檢查時,目前最常應用的斷層面是水平橫斷面,斷層層面的厚度與部位都可由檢查人員決定。常用的層面厚度在1~10毫米間,移動病人通過檢查機架后,就能陸續獲得能組合成身體架構的多張相 接影像。利用較薄的切片能獲得較準確的資料,但這時必須對某一體積的構造進行較多切片掃描才行。
在每次曝光中所得到的資料由計算機重建形成影像,這些影像可顯示在熒光屏上,也可將其攝成膠片以作永久保存。此外,其基本資料也可以儲存在磁碟或磁帶里。

發展和類型


CT機按其適用範圍分為頭顱CT機和全身CT機。CT機的發展常用代(generation)來表示。
第一代CT機採取旋轉/平移方式(rotate/translate mode)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。然後,環繞患者旋轉1度並準備第二次掃描。周而復始,直到在180度範圍內完成全部數據採集。由於採用筆形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,擴大了掃描範圍,增多了採集的數據。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,並與相對的X線管只作旋轉運動(rotate/rotate mode)。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個並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/stationary mode)。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(Electron beam)射向一個環形鎢靶,環形排列的探測器收集信息。