CT成像基本原理及臨床應用價值分析

馬潔雨

【摘 要】本文對CT成像技術的基本原理進行簡要分析，探討CT成像技術應用優勢，并分析CT成像技術應用于臨床治療的輔助效果。

【關鍵詞】CT成像;技術原理;臨床應用

【中圖分類號】R445.3【文獻標識碼】A【文章編號】1005-0019（2020）06--01

引言

傳統X線影像技術是把具有三維的立體解剖結構攝成二維平面圖像，存在著影像相互重疊、密度分辨率不高等缺點。CT成像技術的應用，克服了上述缺點，其圖像清晰，密度分辨率高，X線散射小，能顯示真正的斷面圖像，沒有結構上的重疊，解剖關系明確，可以顯示出X線圖像無法顯示的器官和病變，對患者病變檢出率和診斷準確率相對更高，而且患者檢查方便、迅速且安全，不會受到任何創傷和痛苦，已廣泛應用于臨床輔助治療中。

1 CT成像的基本原理

CT的工作過程就是重建圖像，由于人體組織對X射線的吸收存在著不均衡特點，選定人體組織后，將其劃分為體素，即成立方體的小塊，X射線進入體素后，其密度、灰度值被測量出來，密度、灰度值即為像素。已知探測器接收的體素吸收的X射線的各種衰減值總和，未知不同體素的X射線的衰減值，在X射線源、探測器在人體360°運行時，利用迭代算法計算出衰減值，重建構成黑白影像，如螺旋CT的滑環操作技術，聯接探測器的滑動電刷、X射線管、金屬環等。 在檢查過程中，掃面沒有時間限制，勻速進行，以螺旋狀開展容積掃描。多層面的螺旋CT具有較高的空間分辨率、速度，實施掃描時，掃描面積大、速度高、成像質量高，縱向和時間分辨率高，將CT的應用擴大化，患者射線劑量迅速降低，增強了X線球館壽命，明顯降低了噪音、硬化和偽影。

1.1 X線成像基礎

物質對X線的吸收受到X線的能量變化的影響，不同的物質都有屬于自己的對X射線衰減的獨特吸收曲線，而且均由光電效應和康普頓散射共同決定該物質的X射線吸收系數，所以說，X射線的衰減是由吸收系數決定的。因為CT是通過計算物體對X線的衰減來成像的，因此CT對圖像的重建過程就即體現出了每個體素線性衰減系數的過程。

1.2 CT成像基礎

CT圖像重建，是遵循物理學，利用監測X線透射人體某斷層強度，來對衰減系數的分布進行推算，進而實現斷層成像。物理學上所說的“硬化效應”，就是說明了X線是一種能量射線，該射線由不同能量的射線混合而成，其中有高能量，也有低能量，當X線照射到人體時，X線中的低能量的射線就會先被吸收掉，這種現象就叫做硬化效應。這種效應可以向我們解釋CT成像原理。

1.3 CT成像的技術支持

1.3.1 寶石探測器 探測器常用的材料為陶瓷或鎢酸鎘，但采用寶石材料制作CT成像探測器，與常用的普通的探測器相比，有著穩定性更高、探測速度快、通透性良好、效率高等優勢，而且余暉效應更低，對能量射線的區分能力更強，同時在使用時產生的輻射損害也可減少5%左右，這對于放射科工作人員來說，工作環境更為安全。寶石材質實際上是在石榴石里面添加了稀土元素后，石榴石內部分子結構變成了與真寶石相似的構型，這樣具有特殊的光學特性，可將高能量和低能量的X射線轉化為可見光的時間塊，實現成像。

1.3.2 瞬時變能高壓發生器 瞬時變能高壓發生器具有在極短的時間內將系統內電壓迅速的切換的功能，與普通的電壓發生器相比，可以節省出來較多的時間，實現瞬間變能。

1.3.3 動態變焦球管 不同的儀器設備具有不同的動態變焦球管，動態變焦球管通過動態來改變球管的焦點進而提供出色的圖像質量，為臨床工作帶來極大便利。

2 CT成像的臨床應用

2.1 去除硬化偽影

CT成像可以在不同情況下發揮作用。如去除血管成像中俄硬化偽影，高密度的位置會產生硬化偽影，例如金屬和鈣化的斑塊，也可對動脈瘤夾閉后CT圖像進行復查;CT成像可以用特有的單能量去除偽影，去除掉骨關節手術后復查材料偽影，此時可采用CT能譜成像，避免受金屬的影響而出現失真現象影響檢測準確性;傳統的CT顱底偽影可能會出現顯現不清的問題，造成腦干及小腦下部結構的成像不準確等問題，利用顱底能譜成像，CT能譜成像可以克服這一缺點獲取準確成像。

2.2 腫瘤小病灶檢測及腫瘤定性分析

利用CT成像技術可檢查出患者腫瘤小病灶，病對腫瘤性質進行確定。 由于CT能譜成像敏感度較高，可以避開受碘劑產生的灰度影響導致的遺漏和誤診弊端，其生成的單能量圖像能如實反映出碘劑分布情況，提高患者小病灶檢出率。另外，由于不同患者臟器腫瘤的密度分布不同，CT成像對腫瘤的定性分析作用也有不同，CT能譜成像可以對患者腫瘤組成成分進行準確的判斷分析，幫助醫生判斷出腫瘤的來源，并進行腫瘤成分的鑒別診斷，最終確定患者腫瘤的浸潤程度，確定出TNM分期。

2.3 陰性結石檢查

可利用普通CT檢測患者陽性結石，陽性率檢查準確率很高，但檢查陰性結石的敏感性卻不是很高，運用能譜CT成像則可以通過原子序數來有效區分不同種類的腎結石，進而準確確定出陰性結石。

2.4 對物質定量分析

CT能譜成像能反映出肺血流動力學的改變，因此可以把碘和水作為標準對比劑，進行物質定量分析。如在CT能譜成像上，肺栓塞栓塞部位密度偏低于其他部位，說明該處肺血流灌注不足。所以利用CT成像技術不僅是對碘進行定量分析，還可以確定是否存在著肺栓塞。CT能譜成像也可以對甲狀腺含碘量進行檢測，評估對患者甲狀腺功能狀況進行評估。因此CT能譜成像在對患者甲狀腺疾病的鑒別中發揮著重要作用。而且，CT能譜成像還可以用于其他如水、 鈣、鐵等物質的定量分析。

2.5 在腦外科手術中的應用

患者進行腦外科手術過程中，腦CT成像技術應用必不可少，通過影響學診斷方法檢查時間短、出血反應速度快、靈敏度高等特點，能清晰顯示患者顱內壓強改變情況。而且，腦CT也適用頭顱骨折的確認，在患者行腦外科手術中具有很好的臨床輔助治療效果。

3 結語

CT的發明彌補了X線的不足，是放射學里程碑式的重大發明，其優勢明顯，用途廣泛，技術先進，CT成像技術的應用使影響學進入了一個全新的階段。隨著CT成像技術的逐漸成熟完善，CT能譜成像技術有望于在更多的領域內發揮其卓越的臨床應用前景。

參考文獻

何冰凝.腦CT成像技術在腦外科手術中的臨床應用研究[J].吉林醫學，2014，35（7）.

韓文艷.CT能譜成像的基本原理與臨床應用優勢[J].中國醫療設備，2015，30（12）.