作者：巩忠 北京航天总医院

计算机体层扫描成像(CT)是断层图像,空间分辨率高,解剖关系清楚,病变显示良好,病变的检出率和诊断准确率均较高。此外,不同正常组织和病变组织的X线吸收系数不同,因而可以进行定量分析。

一、基本构成和成像原理

CT由X线发生,X线检测,图像处理及显示,操作及控制等部分构成。X线发生部分有高压发生器,X线球管,扫描框架和冷却器等。X线检测部分有监测器,监测回路和模数转换器等。主要功能是监测人体对X线的吸收量。图像处理及显示部分有电子计算机,图像显示器,磁盘,磁带和宽行打印机。其主要任务是为进行数据处理和图像重建,以及记录、储存和显示有关信息或图像。操作和控制部分为整个CT操作或控制的命令部分,通过它进行X线曝光条件的选择,控制X线源的检测系统工作。CT是应用高度准直的X线束围绕身体某一部位作一个断面的扫描,扫描过程中由灵敏的、动态量程范围大的检测器记录下大量的衰减信号,再由快速的模数转换器将模拟量转换成数字量,然后输入电子计算机,高速计算出该断面上各点的X线衰减数值,由这些数据组成矩阵图像,图像显示器将不同的数据用不同的灰度等级显示出来,这样断面上的诸解剖结构就由电视显示器清楚地显示出来。

二、影响 CT成像的因素

1.CT值 CT检查中,无论是矩阵图像或矩阵数字,都是 CT值的代表,而 CT值又是从人体不同组织、器官吸收 X线后的衰减系数μ值换算出来的,CT 值=[(μ~μW)/μW]Xa,p和 μW 分别为受测物体和水的衰减系数,a为各厂商所选定的标度因素。正常人体不同组织、器官的 CT 值不尽相同。

2.窗宽和窗位 窗宽(window width)是指屏幕上的图像所包括的 CT值范围。在此 CT值范围内的组织结构按其密度高低从内到黑分16个灰阶供观察对比。例如,窗宽选定为100Hu,则其分辨的 (T值为 100/16=6.25,即两种组织(T值的差别在 6.25Hu 以上即可分辨出来。因此,窗宽的宽窄直接影响图像的反衬度与清晰度。窗位(window level)是指窗宽上下限的平均数。不同组织的CT值不同,要想观察它的细微结构,最好以该组织的 CT值为中心进行扫描。这个中心就是窗位。

3.噪声和伪影 扫描噪声即光子噪声,为穿透人体后到达检测器的光子数量有限,且在矩阵内各图像点(像素)上的分布不足绝对均匀所造成。为减少噪声,必须增加X线剂量。伪影(artifacts)为扫描时,患者移动、高密度物质(如术后银夹、枕外隆凸等)、低密度物质周围(如鼻旁窦及空气组织周围)都有可能产生扫描实际情况与重建像所带来的一系列假设不符合所造成。另外,机器发生故障时,可出现环形或同心圆形低密度伪影。4.部分容积效应(partial volume phenomena)矩阵图像中的像素代表的是一个体积,即像素面积X厚度,此体积内可能含有各种组织。因此,每一像素的 CT值实际上所代表的是单位体积各组织 CT值的平均数。因而这种 CT值所代表的组织密度可能实际上并不存在。在高密度区域中间的较小低密度病灶的CT值常偏高,而低密度区域中间的较小高密度病灶

的 CT 值常偏低。5.空间分辨率与密度分辨率空间分辨率所表示的是影像中能显示的最小细节;而密度分辨率所表示的是能显示的最小密度差别。两者之间有着密切关系。CT的密度分辨率受噪声和显示物的大小所制约,噪声越小和显示物越大,密度分辨率越佳。CT图像的空间分辨率不如X线照片高,但密度分辨率则比X线照片高的多。

三、检查方法

(一)颅脑CT检查方法1.非增强检查 非增强扫描,又称普通扫描或平扫,有横断面扫描和冠状位扫描,以横断面扫描为多用。横断面扫描时,患者仰卧于检査床上,头部伸入扫描架的框孔内。扫描基线多为听眦线或眶耳线(简称 OM线),即由外眦至外耳道的连线。扫描时,要求包括整个颅脑,

一般从基线向上至颅顶进行各层面扫描。根据CT装置和需要的不同可选用不同的层厚，0.5或 1.0cm 层厚,甚至更薄层扫描。颅脑 CT 检查有时需加冠状面扫描,适于大脑深部、大脑凸面、接近颅底的脑内和幕下病变的显示,特别是在上矢状窦前中部、直窦等病变时尤为重要。(T扫描时,头部摆位十分重要。2.增强检査 经静脉给水溶性碘造影药后,再行增强扫描,使病变组织与邻近正常颅脑组织间X线吸收差别增大,可提高病变的检出率。常用的造影药为水溶性离子型造影药,如60%~70%的泛影葡胺或碘他拉酸匍胺 60~100ml,儿童按体重计为2ml/kg。对于存在高危因素的患者,以采用非离子型造影药为妥,如 Omnipague、碘海醇(lohexol)和碘普胺(lopro-mide)等。注药时应用高压注射器装置,技术操作简单、规范、效果理想,弥补了人工手推的不足。