杨宇 黄杏

    计算机体层成像(computed tomography, CT)技术的原理在于用X 线束对机体局部进行扫描, X 射线穿过人体组织后经由探测器接收信号并将其进行转化, 基于计算机处理技术后可得到图像资料[1]。现阶段, 随着螺旋CT 技术、多层CT 技术、计算机技术的迅速发展,CT 技术在临床领域中的应用日益普遍, 随之而来的受检者辐射剂量问题也备受关注, CT 技术辐射剂量与存在的潜在风险备受关注, 如何平衡CT 扫描的辐射剂量与图像质量是国内外学者所面临的重要课题, 胸部低剂量扫描是该项研究的主要方向之一。

    1 CT 技术的历史沿革

    从CT 技术问世至今主要经历了5 代。第一代CT机的问世可以追溯到1971 年, 是由英国学者汉斯菲尔德设计的X 射线诊断机, 该机器包含三个主要部分,第一部分是X 光断层扫描装置, 第二部分是微型电子计算机, 第三部分是电视显示装置, 该机器当时被命名为X 线电子计算机体层摄影机, 可对人体实施扫描检查。该机器的问世及应用代表着CT 机的诞生与CT 影像扫描技术正式走进医疗领域。运用该机器进行扫描和检查需要5～10 min, 能够基于单个探测器接收信号,但该机器仅适用于头部检查, 并不适合用于心脏与肺部的检查, 且运动伪影较为明显, 图像噪声较大。

    第二代CT 机在第一代CT 机的基础上进行了一些改进, 最为明显的改进是探测器数量的增加, 基于这一改进更好地覆盖了探测器的范围, X 线束呈扇形但角度小, 这样一来可以实现扫描效率的提升, 并且相应地缩短扫描时间, 扫描时间约30 s。同第一代CT 机一致的是, 第二代CT 机也不适宜进行心脏、肺部等动态器官的检查, 仅适用于头部的检查。在机型方面, 第二代CT 机具体可以分为快速和慢速两种, 快速CT 机的数目更多, X 射线束呈扇形, 且角度较大, 但未能覆盖全部人体截面。第一代CT 机与第二代CT 机还有一点较为相似的地方, 即两者均无法实现连续扫描, 扫描方式均只能采用横向平移扫描。

    第三代CT 机相对于第一代和第二代CT 机而言有了更明显的进步, 也是目前临床应用广泛的一种机型。在探测数目方面, 第三代CT 机增加至数百个之多。在X 射线扇形光束张角方面, 第三代CT 机的张角进一步扩大至30～45°。基于上述改进, 第三代CT 机实现了对人体全部截面的覆盖[2]。采用第三代CT 机进行扫描时, X 线球管与检测器无需平移, 仅需基于人体轴心进行同步旋转即可。随着相关医学科技技术的不断发展和进步, 融合应滑环技术使螺旋扫描成为可能, 这一技术也被应用于第三代CT 机中 ......