CT成像基本原理及临床应用价值分析

马洁雨

【摘 要】本文对CT成像技术的基本原理进行简要分析，探讨CT成像技术应用优势，并分析CT成像技术应用于临床治疗的辅助效果。

【关键词】CT成像;技术原理;临床应用

【中图分类号】R445.3【文献标识码】A【文章编号】1005-0019（2020）06--01

引言

传统X线影像技术是把具有三维的立体解剖结构摄成二维平面图像，存在着影像相互重叠、密度分辨率不高等缺点。CT成像技术的应用，克服了上述缺点，其图像清晰，密度分辨率高，X线散射小，能显示真正的断面图像，没有结构上的重叠，解剖关系明确，可以显示出X线图像无法显示的器官和病变，对患者病变检出率和诊断准确率相对更高，而且患者检查方便、迅速且安全，不会受到任何创伤和痛苦，已广泛应用于临床辅助治疗中。

1 CT成像的基本原理

CT的工作过程就是重建图像，由于人体组织对X射线的吸收存在着不均衡特点，选定人体组织后，将其划分为体素，即成立方体的小块，X射线进入体素后，其密度、灰度值被测量出来，密度、灰度值即为像素。已知探测器接收的体素吸收的X射线的各种衰减值总和，未知不同体素的X射线的衰减值，在X射线源、探测器在人体360°运行时，利用迭代算法计算出衰减值，重建构成黑白影像，如螺旋CT的滑环操作技术，联接探测器的滑动电刷、X射线管、金属环等。 在检查过程中，扫面没有时间限制，匀速进行，以螺旋状开展容积扫描。多层面的螺旋CT具有较高的空间分辨率、速度，实施扫描时，扫描面积大、速度高、成像质量高，纵向和时间分辨率高，将CT的应用扩大化，患者射线剂量迅速降低，增强了X线球馆寿命，明显降低了噪音、硬化和伪影。

1.1 X线成像基础

物质对X线的吸收受到X线的能量变化的影响，不同的物质都有属于自己的对X射线衰减的独特吸收曲线，而且均由光电效应和康普顿散射共同决定该物质的X射线吸收系数，所以说，X射线的衰减是由吸收系数决定的。因为CT是通过计算物体对X线的衰减来成像的，因此CT对图像的重建过程就即体现出了每个体素线性衰减系数的过程。

1.2 CT成像基础

CT图像重建，是遵循物理学，利用监测X线透射人体某断层强度，来对衰减系数的分布进行推算，进而实现断层成像。物理学上所说的“硬化效应”，就是说明了X线是一种能量射线，该射线由不同能量的射线混合而成，其中有高能量，也有低能量，当X线照射到人体时，X线中的低能量的射线就会先被吸收掉，这种现象就叫做硬化效应。这种效应可以向我们解释CT成像原理。

1.3 CT成像的技术支持

1.3.1 宝石探测器 探测器常用的材料为陶瓷或钨酸镉，但采用宝石材料制作CT成像探测器，与常用的普通的探测器相比，有着稳定性更高、探测速度快、通透性良好、效率高等优势，而且余晖效应更低，对能量射线的区分能力更强，同时在使用时产生的辐射损害也可减少5%左右，这对于放射科工作人员来说，工作环境更为安全。宝石材质实际上是在石榴石里面添加了稀土元素后，石榴石内部分子结构变成了与真宝石相似的构型，这样具有特殊的光学特性，可将高能量和低能量的X射线转化为可见光的时间块，实现成像。

1.3.2 瞬时变能高压发生器 瞬时变能高压发生器具有在极短的时间内将系统内电压迅速的切换的功能，与普通的电压发生器相比，可以节省出来较多的时间，实现瞬间变能。

1.3.3 动态变焦球管 不同的仪器设备具有不同的动态变焦球管，动态变焦球管通过动态来改变球管的焦点进而提供出色的图像质量，为临床工作带来极大便利。

2 CT成像的临床应用

2.1 去除硬化伪影

CT成像可以在不同情况下发挥作用。如去除血管成像中俄硬化伪影，高密度的位置会产生硬化伪影，例如金属和钙化的斑块，也可对动脉瘤夹闭后CT图像进行复查;CT成像可以用特有的单能量去除伪影，去除掉骨关节手术后复查材料伪影，此时可采用CT能谱成像，避免受金屬的影响而出现失真现象影响检测准确性;传统的CT颅底伪影可能会出现显现不清的问题，造成脑干及小脑下部结构的成像不准确等问题，利用颅底能谱成像，CT能谱成像可以克服这一缺点获取准确成像。

2.2 肿瘤小病灶检测及肿瘤定性分析

利用CT成像技术可检查出患者肿瘤小病灶，病对肿瘤性质进行确定。 由于CT能谱成像敏感度较高，可以避开受碘剂产生的灰度影响导致的遗漏和误诊弊端，其生成的单能量图像能如实反映出碘剂分布情况，提高患者小病灶检出率。另外，由于不同患者脏器肿瘤的密度分布不同，CT成像对肿瘤的定性分析作用也有不同，CT能谱成像可以对患者肿瘤组成成分进行准确的判断分析，帮助医生判断出肿瘤的来源，并进行肿瘤成分的鉴别诊断，最终确定患者肿瘤的浸润程度，确定出TNM分期。

2.3 阴性结石检查

可利用普通CT检测患者阳性结石，阳性率检查准确率很高，但检查阴性结石的敏感性却不是很高，运用能谱CT成像则可以通过原子序数来有效区分不同种类的肾结石，进而准确确定出阴性结石。

2.4 对物质定量分析

CT能谱成像能反映出肺血流动力学的改变，因此可以把碘和水作为标准对比剂，进行物质定量分析。如在CT能谱成像上，肺栓塞栓塞部位密度偏低于其他部位，说明该处肺血流灌注不足。所以利用CT成像技术不仅是对碘进行定量分析，还可以确定是否存在着肺栓塞。CT能谱成像也可以对甲状腺含碘量进行检测，评估对患者甲状腺功能状况进行评估。因此CT能谱成像在对患者甲状腺疾病的鉴别中发挥着重要作用。而且，CT能谱成像还可以用于其他如水、 钙、铁等物质的定量分析。

2.5 在脑外科手术中的应用

患者进行脑外科手术过程中，脑CT成像技术应用必不可少，通过影响学诊断方法检查时间短、出血反应速度快、灵敏度高等特点，能清晰显示患者颅内压强改变情况。而且，脑CT也适用头颅骨折的确认，在患者行脑外科手术中具有很好的临床辅助治疗效果。

3 结语

CT的发明弥补了X线的不足，是放射学里程碑式的重大发明，其优势明显，用途广泛，技术先进，CT成像技术的应用使影响学进入了一个全新的阶段。随着CT成像技术的逐渐成熟完善，CT能谱成像技术有望于在更多的领域内发挥其卓越的临床应用前景。

参考文献

何冰凝.脑CT成像技术在脑外科手术中的临床应用研究[J].吉林医学，2014，35（7）.

韩文艳.CT能谱成像的基本原理与临床应用优势[J].中国医疗设备，2015，30（12）.