螺旋CT的发展历史及未来展望

螺旋CT的发展历史及未来展望

    自从X射线发现后，医学上就开始用它来探测人体疾病。但是，由于人体内有些器官对X线的吸收差别极小，因此X射线对那些前后重叠的组织的病变就难以发现。于是，美国与英国的科学家开始了寻找一种新的东西来弥补用X线技术检查人体病变的不足。

1963年，美国物理学家科马克发现人体不同的组织对X线的透过率有所不同，在研究中还得出了一些有关的计算公式，这些公式为后来CT的应用奠定了理论基础。

                          科马克

1967年，英国电子工程师亨斯菲尔德（Hounsfield)在并不知道科马克研究成果的情况下，也开始了研制一种新技术的工作。首先研究了模式的识别，然后制作了一台能加强X射线放射源的简单的扫描装置，即后来的CT，用于对人的头部进行实验性扫描测量。后来，他又用这种装置去测量全身，获得了同样的效果。

                        亨斯菲尔德（Hounsfield)

1971年9月，亨斯菲尔德又与一位神经放射学家合作，在伦敦郊外一家医院安装了他设计制造的这种装置，开始了头部检查。10月4日，医院用它检查了第一个病人。患者在完全清醒的情况下朝天仰卧，X线管装在患者的上方，绕检查部位转动，同时在患者下方装一计数器，使人体各部位对X线吸收的多少反映在计数器上，再经过电子计算机的处理，使人体各部位的图像从荧屏上显示出来。这次试验非常成功。

1972年第一台 CT诞生，仅用于颅脑检查，4月，亨斯菲尔德在英国放射学年会上首次公布了这一结果，正式宣告了CT的诞生。

1974年制成全身CT，检查范围扩大到胸、腹、脊柱及四肢。

第一代CT机采取旋转 /平移方式（rotate/translate mode)进行扫描和收集信息。由于采用笔形X线束和只有 1~ 2个探测器，所采数据少，所需时间长，图像质量差。

第二代CT机扫描方式跟上一代没有变化，只是将X线束改为扇形，探测器增至30个，扩大了扫描范围，增加了采集数据，图像质量有所提高，但仍不能避免因患者生理运动所引起的伪影 (Artifact)。

第三代CT机的控测器激增至300~ 800个，并与相对的X线管只作旋转运动（rotate/rotate mode），收集更多的数据，扫描时间在 5s以内，伪影大为减少，图像质量明显提高。

第四代CT机控测器增加到1000~ 2400个，并环状排列而固定不动，只有X线管围绕患者旋转，即旋转/固定式 (rotate/stationary mode)，扫描速度快，图像质量高。

第五代CT机将扫描时间缩短到50ms，解决了心脏扫描，是一个电子枪产生的电子束（electron beam）射向一个环形钨靶，环形排列的探测器收集信息。推出的64层CT，仅用0.33s即可获得病人的身体64层的图像，空间分辨率小于0.4mm，提高了图像质量，尤其是对搏动的心脏进行的成像。

     CT原理建立在正常组织与病变组织的成像不同。分头部、肺部、肝部、胆部、脾部、胰部、肾部或者全身检查。全身检查，通常需扫描范围比较大，受辐射的剂量相对比头部等部分器官高，若非必要，一般不选全身检查；检查头部的时候，CT显示脑组织的灰质与白质，脑室系统和蛛网膜下腔，可直接显示脑瘤、脑出血、脑梗塞等改变；肺部检查能显示出肺细小纹理，当肺部纤维性病变，或者有钙化，对比成像更加明显；需要了解肝、脾、胰、肾、肾上腺等器官形态，轮廓及其病变时，也首选CT，毕竟普通X线检查只擅长于骨骼器官，但软组织方面，与CT有段距离。CT检查能提供真正的断面图像，相当于解剖学中把人分成多层研究断层基本结构，得到的图像层次分明，对比明显，没有病灶互相重叠，不影响观察，又能提供受检层面器官和病灶的细节，使定位准确性达到很高的水平。

                                                                                  128层螺旋CT

CT设备未来展望

     多层螺旋CT进入临床并有了重大发现之后，CT图像质量和成像速度有了极大提高，CT应用技术种类的不断拓宽，临床CT检查技术的日趋完善，使医生能更加自如和直观地从图像中去捕捉所需要的诊断信息。

CT技术的发展趋势可归纳为：①更低的射线剂量②更快的采集和重建速度③更便捷和多样的图像处理④更好的图像质量⑤更短的病人等候时间⑥更人性化的操作设计。把相关的工程学科和医学紧密结合起来，经过一代一代的努力，继续发展CT技术，CT影像一定会迎来更美好更广阔的前景。同时这也需要我们这一代人的努力，要去其糟粕，取其精华，敢于创新，不断实践，相信未来在我们手中。