CT成像基本原理及臨床應(yīng)用價(jià)值分析

馬潔雨

【摘 要】本文對(duì)CT成像技術(shù)的基本原理進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，探討CT成像技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并分析CT成像技術(shù)應(yīng)用于臨床治療的輔助效果。

【關(guān)鍵詞】CT成像;技術(shù)原理;臨床應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】R445.3【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1005-0019（2020）06--01

引言

傳統(tǒng)X線影像技術(shù)是把具有三維的立體解剖結(jié)構(gòu)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(diǎn)。CT成像技術(shù)的應(yīng)用，克服了上述缺點(diǎn)，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(méi)有結(jié)構(gòu)上的重疊，解剖關(guān)系明確，可以顯示出X線圖像無(wú)法顯示的器官和病變，對(duì)患者病變檢出率和診斷準(zhǔn)確率相對(duì)更高，而且患者檢查方便、迅速且安全，不會(huì)受到任何創(chuàng)傷和痛苦，已廣泛應(yīng)用于臨床輔助治療中。

1 CT成像的基本原理

CT的工作過(guò)程就是重建圖像，由于人體組織對(duì)X射線的吸收存在著不均衡特點(diǎn)，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(jìn)入體素后，其密度、灰度值被測(cè)量出來(lái)，密度、灰度值即為像素。已知探測(cè)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(cè)器在人體360°運(yùn)行時(shí)，利用迭代算法計(jì)算出衰減值，重建構(gòu)成黑白影像，如螺旋CT的滑環(huán)操作技術(shù)，聯(lián)接探測(cè)器的滑動(dòng)電刷、X射線管、金屬環(huán)等。 在檢查過(guò)程中，掃面沒(méi)有時(shí)間限制，勻速進(jìn)行，以螺旋狀開(kāi)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(shí)施掃描時(shí)，掃描面積大、速度高、成像質(zhì)量高，縱向和時(shí)間分辨率高，將CT的應(yīng)用擴(kuò)大化，患者射線劑量迅速降低，增強(qiáng)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(chǔ)

物質(zhì)對(duì)X線的吸收受到X線的能量變化的影響，不同的物質(zhì)都有屬于自己的對(duì)X射線衰減的獨(dú)特吸收曲線，而且均由光電效應(yīng)和康普頓散射共同決定該物質(zhì)的X射線吸收系數(shù)，所以說(shuō)，X射線的衰減是由吸收系數(shù)決定的。因?yàn)镃T是通過(guò)計(jì)算物體對(duì)X線的衰減來(lái)成像的，因此CT對(duì)圖像的重建過(guò)程就即體現(xiàn)出了每個(gè)體素線性衰減系數(shù)的過(guò)程。

1.2 CT成像基礎(chǔ)

CT圖像重建，是遵循物理學(xué)，利用監(jiān)測(cè)X線透射人體某斷層強(qiáng)度，來(lái)對(duì)衰減系數(shù)的分布進(jìn)行推算，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)斷層成像。物理學(xué)上所說(shuō)的“硬化效應(yīng)”，就是說(shuō)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(dāng)X線照射到人體時(shí)，X線中的低能量的射線就會(huì)先被吸收掉，這種現(xiàn)象就叫做硬化效應(yīng)。這種效應(yīng)可以向我們解釋CT成像原理。

1.3 CT成像的技術(shù)支持

1.3.1 寶石探測(cè)器 探測(cè)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(cè)器，與常用的普通的探測(cè)器相比，有著穩(wěn)定性更高、探測(cè)速度快、通透性良好、效率高等優(yōu)勢(shì)，而且余暉效應(yīng)更低，對(duì)能量射線的區(qū)分能力更強(qiáng)，同時(shí)在使用時(shí)產(chǎn)生的輻射損害也可減少5%左右，這對(duì)于放射科工作人員來(lái)說(shuō)，工作環(huán)境更為安全。寶石材質(zhì)實(shí)際上是在石榴石里面添加了稀土元素后，石榴石內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)變成了與真寶石相似的構(gòu)型，這樣具有特殊的光學(xué)特性，可將高能量和低能量的X射線轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的時(shí)間塊，實(shí)現(xiàn)成像。

1.3.2 瞬時(shí)變能高壓發(fā)生器 瞬時(shí)變能高壓發(fā)生器具有在極短的時(shí)間內(nèi)將系統(tǒng)內(nèi)電壓迅速的切換的功能，與普通的電壓發(fā)生器相比，可以節(jié)省出來(lái)較多的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)瞬間變能。

1.3.3 動(dòng)態(tài)變焦球管 不同的儀器設(shè)備具有不同的動(dòng)態(tài)變焦球管，動(dòng)態(tài)變焦球管通過(guò)動(dòng)態(tài)來(lái)改變球管的焦點(diǎn)進(jìn)而提供出色的圖像質(zhì)量，為臨床工作帶來(lái)極大便利。

2 CT成像的臨床應(yīng)用

2.1 去除硬化偽影

CT成像可以在不同情況下發(fā)揮作用。如去除血管成像中俄硬化偽影，高密度的位置會(huì)產(chǎn)生硬化偽影，例如金屬和鈣化的斑塊，也可對(duì)動(dòng)脈瘤夾閉后CT圖像進(jìn)行復(fù)查;CT成像可以用特有的單能量去除偽影，去除掉骨關(guān)節(jié)手術(shù)后復(fù)查材料偽影，此時(shí)可采用CT能譜成像，避免受金屬的影響而出現(xiàn)失真現(xiàn)象影響檢測(cè)準(zhǔn)確性;傳統(tǒng)的CT顱底偽影可能會(huì)出現(xiàn)顯現(xiàn)不清的問(wèn)題，造成腦干及小腦下部結(jié)構(gòu)的成像不準(zhǔn)確等問(wèn)題，利用顱底能譜成像，CT能譜成像可以克服這一缺點(diǎn)獲取準(zhǔn)確成像。

2.2 腫瘤小病灶檢測(cè)及腫瘤定性分析

利用CT成像技術(shù)可檢查出患者腫瘤小病灶，病對(duì)腫瘤性質(zhì)進(jìn)行確定。 由于CT能譜成像敏感度較高，可以避開(kāi)受碘劑產(chǎn)生的灰度影響導(dǎo)致的遺漏和誤診弊端，其生成的單能量圖像能如實(shí)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(duì)腫瘤的定性分析作用也有不同，CT能譜成像可以對(duì)患者腫瘤組成成分進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷分析，幫助醫(yī)生判斷出腫瘤的來(lái)源，并進(jìn)行腫瘤成分的鑒別診斷，最終確定患者腫瘤的浸潤(rùn)程度，確定出TNM分期。

2.3 陰性結(jié)石檢查

可利用普通CT檢測(cè)患者陽(yáng)性結(jié)石，陽(yáng)性率檢查準(zhǔn)確率很高，但檢查陰性結(jié)石的敏感性卻不是很高，運(yùn)用能譜CT成像則可以通過(guò)原子序數(shù)來(lái)有效區(qū)分不同種類的腎結(jié)石，進(jìn)而準(zhǔn)確確定出陰性結(jié)石。

2.4 對(duì)物質(zhì)定量分析

CT能譜成像能反映出肺血流動(dòng)力學(xué)的改變，因此可以把碘和水作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比劑，進(jìn)行物質(zhì)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(shuō)明該處肺血流灌注不足。所以利用CT成像技術(shù)不僅是對(duì)碘進(jìn)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(duì)甲狀腺含碘量進(jìn)行檢測(cè)，評(píng)估對(duì)患者甲狀腺功能狀況進(jìn)行評(píng)估。因此CT能譜成像在對(duì)患者甲狀腺疾病的鑒別中發(fā)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(zhì)的定量分析。

2.5 在腦外科手術(shù)中的應(yīng)用

患者進(jìn)行腦外科手術(shù)過(guò)程中，腦CT成像技術(shù)應(yīng)用必不可少，通過(guò)影響學(xué)診斷方法檢查時(shí)間短、出血反應(yīng)速度快、靈敏度高等特點(diǎn)，能清晰顯示患者顱內(nèi)壓強(qiáng)改變情況。而且，腦CT也適用頭顱骨折的確認(rèn)，在患者行腦外科手術(shù)中具有很好的臨床輔助治療效果。

3 結(jié)語(yǔ)

CT的發(fā)明彌補(bǔ)了X線的不足，是放射學(xué)里程碑式的重大發(fā)明，其優(yōu)勢(shì)明顯，用途廣泛，技術(shù)先進(jìn)，CT成像技術(shù)的應(yīng)用使影響學(xué)進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。隨著CT成像技術(shù)的逐漸成熟完善，CT能譜成像技術(shù)有望于在更多的領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮其卓越的臨床應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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