CT诊断技术的发展综述

CT诊断技术的发展综述

陈鹏

广西玉林市博白县中医院　广西 玉林 537600

摘 要：CT诊断技术在临床医学的应用为医学影像技术的发展以及整体医疗水平的提高起到了极大的推动作用。本文主要阐述了CT诊断技术在医学方面的应用，以及今后的发展趋势进行了展望。

关键词：CT；诊断技术；发展；综述

1 CT技术简介

CT技术即电子计算机断层扫描技术。通过一些类超声波以及射线来对指定的人体部位做出一个断面的扫描，这种扫描能够快速得出检查结果，同时显示出图像，相对传统的扫描设备，CT技术更加清晰，可以作为多种疾病的检查手段之一。根据所采用的射线不同可分为:X射线CT（X－CT）、超声CT（UCT）以及y射线CT（y－CT）等。它主要由三大部分组成:即扫描部分、计算机系统、图像显示和存储系统。其中，X射线发射源,探测器、扫描支架组成了扫描部分。计算机处理部分负责处理由扫描部分的得到的数字信号,然后进行数据的运算和存储,最后生成重建后的图像。经重建后的CT图像通过存储设备存储到CT机中,并随时通过显示系统进行显示。CT机成像的过程可以概括如下：利用X射线对扫描对象的某一特定部分某一厚度的层面进行扫描处理,穿过该物体的X射线被探测器所接受,通过内部变化转化为可见光信号,再由光电转换器转换为电信号,通过数字信号采用器将模拟电信号采样转化为数字信号,利用计算机处理得到的数字信号。处理过程将特定位置的层面细分为若干个体积相同、大小相同的单元,经扫描后的数字信号描述成对应的数字矩阵。计算机可以直接对数字矩阵进行处理,经数字模拟转换运算把数字矩阵转换为实际的图像最小单位,并按顺序就行排列,便可以形成CT图像。

2 CT技术的发展过程

当属医学领域，CT技术大部分的应用与发展过程都与医学领域相关。CT技术从20世纪70年代Hous-fielld发明的CT扫描头部成像技术以来，到1980年以后，CT技术的主要发展趋势是可扫描的部位的范围不断得以扩大。从最原始的头部检查不断的扩展到身体的各个部分。20世纪80年代到90年代中后期，主要是CT机扫描速度的不断加快，真正的实现了秒的扫描速度。90年代中后期到21世纪，CT的主要发展方向是从单一的横断面扫描技术向多层连续扫描的螺旋CT机发展。螺旋CT能够扫描的层数己经从最初的4层，发展到现在的64层，以后甚至会发展到128层，256层，极大地开拓了CT的应用范围和领域，提高了CT的诊断价值。

3 CT成像技术的新发展

3.1高压发生器及X射线管的新发展CT机的X射线管主要有两个发展方向:大功率和高散热率。其中以大功率为特点的X射线管，首推以美国通用GE公司代号V8的大力神球管为代表。大力神V8系列要求有较高的峰值毫安输出，最高高达800mA以上。西门子公司的产品以高散热率著称，西门子公司的OM系列高散热率X射线管，具备高达5M/min以上的散热率，可以有效延长扫描时一间而无需冷却，另外加入电子束过滤技术的X射线管，能够有效过滤对CT成像不起作用的低能量电子束，减少了无效阴极电子对阳极面的冲击，减少阳极热量，无形中延长了X射线管的寿命，降低了X射线的辐射剂量，减少患者一的受辐射量，增强了影响质量。

3.2探测器的新发展趋势继稀土陶瓷探测器后，美国GE公司采用加入稀土的宝石作为探测器的材料，配合无缝切割技术，大大提高了图像的成像质量。据相关研究显示，密度分辨率能够达到MR软组织成像的水平，空间分辨率更可以高达1mm。西门子公司甚至推出了128层的4D螺旋CT机，覆盖范围更)’一可达275mm。东芝与飞利浦公司分辨推出了320排和256排的多层螺旋CT机。

3.3双源CT成像技术顾名思义，双源CT成像技术突破了传统CT机只有1个X射线发射源与1个探测器的成像结构，采用2个X射线发射源与2个探测器构成CT图像的组成系统。双源CT机的另一个优点，可以分别将2个发射源设置为不同的发射能量，分别采集CT图像，极大地扩展了CT机的临床应用领域。2008年，西门子公司在原有CT机的基础上，推出了新一代的双源CT机，能够做到0.25s/圈，扫描心只需0.25s，能够进行全胸扫描。搞到48cm的4D动态扫描范围。真正的实现了微量、快速大范围的扫描。

3.4多能量成像技术多能量成像技术大体有2种:一种是利用球管将能量进行分离，另外一种是利用探测器将能量进行分离。第1种方法虽然能量能被控制住，但辐射的剂量会有所增加;第2种方法可以对冠状动脉、心等动态的物体进行成像，但探测器需要被重新的开发和设计，增加了开发成本。西门子公司己经陆续从2005年开始推出多能量成像系统，第2代多能量成像系统于2008年被成功推出。多能量成像系统应用谱纯化技术进行选择，能有效增强组织的鉴别能力，辐射剂量被有效的降低，增加了10多种CT多能量成像应用。

4 CT图像采集技术的新发展

为了有效增强Z轴覆盖面积的大小，CT机图像重建技术采用了3D锥形束进行反投影重新建立图像。其基本原理是采用每个断层的每个点的X,Y,Z坐标上探测器采集到的单儿容积数据进行数值插值处理，然后通过投影逆过程，重新建立图像，大大提高信噪比，降低伪图形的出现几率。3D反投影技术与2D技术的区别，在于反投影之前需要选择标准容积数据层，容积数据可任意选取，能轻易获得任意层面的有效重建数据图像。

5 CT辐射剂量控制新发展

CT扫描辐射剂量关系到患者的生命安全问题，因此受到广泛的关注。这是CT技术发展的关键瓶颈技术之一。有效的降低CT的辐射剂量，同时能够保证CT的成像质量，不影响医生的诊断效果，是后64排CT发展阶段所必需解决的重要问题之一。现阶段应用的领先技术主要有以下几个方面:心自动滤线器技术、ECG自动毫安技术、三维立体自动毫安技术、电子采集器技术及4D实时剂量调节方法等。大量事实己经证明，通过剂量优化方法，不但可以保证图像的质量，能最大限度的降低患者的辐射剂量，最大程度的做到图像质量与辐射剂量的有机统一。

6 CT技术的未来发展新趋势

CT扫描辐射剂量关系到患者的生命安全问题,因此受到广泛的关注。它也是CT技术发展的关键瓶颈技术之一。有效的降低CT的辐射剂量,同时能够保证CT的成像质量,不影响医生的诊断效果,是后64排CT发展阶段所必需解决的重要问题之一。现阶段应用的领先技术主要有以下几个方面：心脏自动滤线器技术、ECG自动毫安技术、3D立体自动毫安技术、电子采集器技术、4D实时剂量调节方法等。事实证明,通过剂量优化方法不但可以保证图像的质量,而且能够最大限度的降低患者的辐射剂量,最大程度的做到图像质量与辐射剂量的有机统一。未来是科技发展的爆炸年代,新的科学技术不断涌现,CT技术应用领域也经历着蓬勃的发展阶段。双源CT、大孔径CT技术、纳米版CT技术和双能量探头CT、移动CT技术都不断的出现,当今世界是一个不断发展的世界,有理由相信未来的CT技术将会发展的越来越完善。

参考文献：

[1]但果.务实看待CT发展.现代医学仪器与应用,2016(3).

[2]韦钰.超声CT发展评述.中国医学影像技术,2006(1):6-11.

[3]任庆国，滑炎卿，李剑颖.CT能谱成像的基本原理及临床应用[J].国际医学放射学杂志,2011(6).