CT机的原理|特点|应用

　　CT机自问世以来得到了不断的发展与进步，其广泛应用在医院各项检查之中，影像学检查是Z为常见的一种检查手段，当前CT诊断成为了临床Z为常见的检查方法，CT机的应用极大地推动了现代医学前进的步伐。

　　1972年，X线CT机的问世标志着X线影像诊断技术的一项重大突破。diyi台CT机仅用于颅脑检查，效果良好。1974年制成全身CT机，检查范围扩大到胸、腹、脊柱及四肢。而在80年代末期，开始出现螺旋CT机，它是CT机发展历程中的一个重要里程碑。

　　随着医学等各个领域的发展，CT技术也不断创新。1985年开发了滑环CT机;1989年相继又开发了螺旋CT机;1991年开发了亚毫米扫描及双螺旋CT机;1993年开发了实时扫描技术;1995年开发了亚秒技术;1998年出现了半秒扫描及多层面CT扫描的应用，此时，扫描速度及成像速度都得到了明显的提高，使CT机的应用领域进一步扩大。

　　有资料称螺旋CT机为高速CT，对于一次采集的数据，既可以做常规的图像显示，也可以在工作站进行后处理，能够完成三维立体重建CT和血管造影的图像。

　　关于CT机的发展，目前可分为五代，分析如下：

　　第1代CT机：主要以旋转和平移的方式扫描和收集信息。工作原理为，X线管与探测器同步水平移动，而后然患者旋转扫描，旋转180°时便能获得所需数据。

　　第2代CT机的X线束转变为扇形，探测器增加至30个，每次旋转角度为23°，这在缩短扫描时间的基础上增加了扫描范围，也增加了疾病相关数据采集量，但在实际应用过程中仍会出现伪影问题。

　　第3代CT机增加探测器数量至300～800个，与探测器相对应的X线管只需做旋转运动，这能够在减少伪影的基础上采集更多的数据，也在很大程度上提升了CT机图像质量。

　　第4代CT机增加探测器数量至1000～2400个，扫描时只有X线管围绕患者旋转。

　　第5代CT机的主结构中含电子枪，

　　CT机是一种在不破坏物体结构的前提下，根据物体周边所获取的某种物理量的投影数据，运用数学方法，通过计算机处理，重建物体特定层面上的二维图像，以及依据二维图像构成三维图像的仪器。

　　CT机主要由3个主要部分组成:扫描部分、计算机处理部分、显示和存储部分。射线发射源，探测器、扫描支架组成了扫描部分。CT机计算机处理部分负责处理由扫描部分的得到的数字信号，然后进行数据的运算和存储，Z后生成重建后的图像。经重建后的CT图像，通过存储设备存储到CT机中，并随时通过显示系统进行显示。

　　CT机对扫描对象的某一特定部分某一厚度的层面进行扫描处理，穿过该物体的X射线被探测器所接受，通过内部变化转化为可见光信号，再由光电转换器转换为电信号，通过数字信号采集器将模拟电信号采样转化为数字信号，再应用计算机处理得到的数字信号。

　　处理过程将特定位置的层面，细分为若干个体积相同的大小相同的单元，经扫描后的数字信号描述成对应的数字矩阵。计算机可以直接对数字矩阵进行处理，经数字模拟转换运算，把数字矩阵转换为实际的图像Z小单位，并按顺序就行排列，便可以形成CT图像。

　　1、CT机密度分辨力高，可直接显示X线检查无法显示的器官和病变。

　　2、CT机检查方便、迅速而安全，只需患者不动，即可顺利完成检查，易为患者接受，且随诊方便，尤其是对于急诊病人能较快做出诊断，对争取时间抢救病人起到重要作用。此外，CT机还可以对急症在短期内重复检查，有利于观察病变的演变。

　　3、CT机克服了传统X线平片影像重叠，相邻器官组织密度差异不大而不能形成对比图像，软组织构成器官不能显影或显影不佳等缺点。和核素扫描及超声图像相比，CT机的图像清晰，解剖关系明确，病变显示好，因此，病变的检查率和诊断准确率高。

　　4、CT机可获得各种正常组织与病变组织的X线吸收系数(或衰减系数)，以行定量分析，即不仅显示出

　　CT机是复杂、精密的YL设备，机器在长期的运转中会出现磨损、消耗和性能减退等，影响正常使用。因此只有正确使用CT机，才能有效地保证图像质量和延长CT机的使用寿命，提高经济效益和社会效益。

　　CT机成像的基本原理：

　　CT机是用X线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器转为数字信号，输入计算机处理，经过图象重建构成CT图像。

　　CT机的主要结构：

　　①CT机扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成，用来收集信息。②CT机计算机系统，将扫描收集到的信息数据进行贮存运算。③CT机图像显示和存储系统，将经计算机处理、重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光照相机将图像摄下。

　　1、扫描前准备工作：

　　①开机：按下CT机主机控制柜上的开/关按钮。

　　②自检：主机进入开机自检过程，约3-5分钟。

　　③预热：自检完毕，主显示屏自动出现预热界面，预热曝光按钮亮。按下曝光按钮进入预热过程，约3分钟，此时不要做其他操作。预热完毕。

　　④检查CT机硬盘可用空间，删除一些较早期的图像。硬盘总容量约70GB，当可用空间小于50%时，将影响系统运行速度。

　　2、资料录入：

　　①审读会诊单，了解病人一般资料和检查目的。

　　②病人资料录入，包括：住院号或门诊号、姓名、性别、年龄、体重、检查时间、扫描方法等。

　　3、摆放病人体位：

　　根据检查目的，选择仰卧/俯卧、头先进/脚先进，升高检查床到一定高度后送入CT机扫描孔中，同时根据要求给病人摆好体位。

　　4、选择扫描序列：

　　点击电脑桌面人体模拟图的相应部位，会出现可供选择的预设扫描序列根据会诊单上的检查目的，选取合适的扫描序列后点击进入。检查序列参数是否与病人体位、检查目的相符合，若不符则进行修改。

　　5、扫描：

　　①定位片扫描：以上步骤完成

　　CT机是对人体内部组织器官进行病变检查的一种仪器，由计算机和内部的扫描系统组成。若CT检查出现故障，则会导致工作无法正常开展，因此在CT机的使用过程中要保证CT机的正常使用状态，对CT机要进行日常的维护保养。

　　CT机在使用过程中由于机件耗损等原因总发生一些故障的。要想更好的使用CT机，那么CT机的维护与保养也十分重要。

　　1、CT机的环境维护

　　CT机常使用阵列处理，大容量磁盘机和先进的检测器等，而这些设备对环境有相当高的要求。因此，一个可靠的、性能良好的空调设备常常可以避免许多不必要故障，相反，大范围的或频繁的温度、湿度变化，是产生故障的重要原因之一。

　　①温度保持：CT机在扫描状态下，温度保持在20摄氏度～28摄氏度(变化范围不超过5摄氏度/小时)。在外界温度小于0摄氏度或者大于35摄氏度的情况下，建议晚间不要关闭空调，每天开机准备扫描病人之前，应首先使室温保持在20摄氏度～28摄氏度半小时以上。如果室温过高会影响设备散热，从而影响CT机电子器件寿命。

　　②湿度保持：CT机在扫描状态下，相对湿度保持30%～70%(无凝露)。湿度过大时，空气中的水分凝结并附着于电气元件上，导致电气性能改变，一旦精密机械表面因长期受潮而生锈会降低精密度，甚至引起X线高压放电或击穿;湿度过小，会导致某些材料及结构的几何变形和性能变化，特别是磁盘机，湿度过小会导致盘面变形。如果湿度不能保证要求，将导致图像伪影或质量下降，甚至损坏CT机。

　　2、CT机防尘净化

　　防尘是电气设备的共同要求，CT机对防尘要求更高。由于静电感应可使灰尘附着于器件表面，影响散热而改变电气设备性能。对机器内部电子器件除尘时，应注意用手风器除尘，慎用电风机除尘，因为电风机转速高、风力大，对电子部件易造成机械性损害，而且易致气流中微尘颗粒带静电，有击毁电子元件可能。

　　3、CT机的电源要求

　　CT机

　　CT机又叫做计算机断层扫描成像机，是对人体内部组织器官进行病变检查的一种仪器。CT机的常见故障维修是工作人员应该重视的问题，及时发现CT机存在的故障，并及时更换和进行维修，以为临床诊断工作提供保障。

　　1、X射线产生部分故障

　　所有CT机的X射线产生由以下几部分组成：X射线管、高压变压器、高频逆变器及其控制电路、高压电缆，其中逆变部分主要用来将低频变换成高频加到高压变压器初级，常见故障有：

　　①X射线管本身故障

　　如旋转阳极故障，表现为旋转噪声大，严重时不转卡死，曝光时产生过流现象等;灯丝部分故障，灯丝断，导致不出射线;X射线管芯玻壳破裂或漏气故障导致漏油、不能曝光、真空度下降、高压打火等。

　　②高压产生部分故障

　　逆变电路故障、击穿等，高压变压器短路，高压电容打火、击穿，这些故障通常导致对应的保险丝烧断，同时不能曝光或一曝光就自动保护性中断等。

　　2、高压电缆故障

　　常见的是接头松动，导致打火、高压过压或欠压。

　　由于电子元器件和集成电路已十分成熟，只要环境适当且不考虑人为等因素，CT机计算机部分出现故障的几率是Zdi的，常见的键盘、鼠标、轨迹球有些小问题外，Z多的就是硬盘出现问题，一般是由于使用时间长，坏区逐渐增加，Z终导致彻底损坏，视使用频率和保养状况不同而不同。

　　1、灯丝开路或半开路

　　故障现象表现为CT机扫描时有高压发生，但无管电流或电流不稳定。对于X线球管来讲，只要阴极灯丝加热到有电子发射能力，在阴、阳两极间加上正向高压，其两极间即有电流通过。所以在CT机扫描时有高压而无管电流，检查灯丝供电又正常的情况下，多为球管灯丝开路。这可以通过直接测量CT机灯丝电阻确认。

　　2、球管漏气

　　该故障表现为，CT机启动扫描就出现过载报警。这种情况由CT机其它原因造成的可能性极小，基本可以断定为球管漏气。造成球管漏气

　　CT机诊断以其准确、快速、清楚、无创伤、无痛苦、无危险等特点，迅速在全国普及，成为不可或缺的常规检查疾病的手段。随着微电子科学和计算机的飞速发展，CT机必将有更广阔的发展空间，等待着人们开拓和创新。

　　1、CT灌注成像

　　CT灌注成像是新近开展的项目之一，它不同于以往的CT形态学成像，属于功能成像的范畴。它充分利用了多层螺旋CT机可以显示毛细血管染色情况这一功能，通过在静脉中注射造影剂后，对特定的组织或器官进行连续多层扫描，以获得该组平面内的时间密度曲线(TDC)，以便用不同的数学模型得出血流量(BF)、血容量(BV)、平均通过时间(MTT)、峰值时间(TTP)等参数，并用这些参数对该层面的组织或器官的功能进行评价。

　　在常规扫描和增强扫描上不易鉴别的肿瘤、感染、炎症、梗塞等，其灌注参数均有所表现;并可对痴呆、精神疾病、偏头痛等作出评价。有研究表明CT灌注成像灌注参数值的测定对于原发性肝癌、肝转移瘤和肝血管瘤的鉴别诊断以及对邻近的肝组织受累情况的评估具有重要的临床意义。

　　2、CT心脏成像

　　运动器官一直是常规轴向扫描CT机临床应用的盲区，多层螺旋CT机的出现突破了这一盲区。Zxin的64层螺旋CT机只用5s就可完成全心脏扫描，可看清软、硬斑块及支架等。每幅图像的时间分辨率也已缩短至0.4～0.25s。而且随着多层螺旋CT机所谓扇形或斑状扫查，可使一层面的数据重建由多列探测器分担采集，时间分辨率已进一步缩短至百余毫秒甚至数十毫秒。64层螺旋CT机做心脏冠状动脉成像成功率接近1**%。

　　3、CT血管成像

　　多层螺旋CT机扫描覆盖范围宽，能显示颅内到颈部、心脏主动脉弓到下肢大范围血管走行，可了解有无血管畸形、狭窄、侧支循环等，甚至可以判断肿瘤或炎变对血管的侵蚀、推移等多种改变，对手术与ZL帮助将不可估量。多层螺旋CT机扫描速度快，时间分辨率高，血管成像操作简单、方便、安全

　　CT机一直广泛应用在医院的各项检查之中，为疾病的诊断提供准确的依据，医生能够借鉴其检查结果准确定性患者的疾病，从而及时ZL，取得较好的治LX果，对患者来说CT机是十分重要的检查仪器。

　　在购买CT机的过程中，首先面对的问题是档次的选择。即使是同一档次的设备，由于其技术和功能不一样，也有较大的差别，需对产品做充分的调研。选购时，YL单位还应综合本单位的经济实力、技术力量以及周边YL单位的师资力量和设备状态，并考虑到该设备的维护费用和当地的经济状况，合理购置CT机。

　　卫生部对CT机的档次分型有明确的指导意见，将CT机划分如下：

　　1、临床实用型CT机：16排及以下;

　　2、临床科研型CT机：64排及以下;

　　3、科学研究型CT机：128排及以上、双源CT和能谱成像CT。

　　临床实用型的16排螺旋CT机可实现各向同性的图像采集，超薄切面和微体素采集，能够产生多达数百层的横断面图像，图像后处理软件也较为丰富，能够基本满足普通的临床需求，如平扫、增强及外周血管成像等。

　　CT日工作量在20~60人次的单位，如无特殊需求的ZD专科，可考虑购置配备相应配置(相应的后处理功能软件:3D、MIP、MPR、图像叠加复合功能及仿真腔镜功能等)的16排螺旋CT机。

　　由于目前主流厂家16排CT机的技术比较成熟，在选择产品型号时对产品本身的考虑比较少，除考察机架转速、球管的热容量和使用寿命等Z主要的参数外，更多的是考虑CT机售后服务、品牌和价格，及该机型在其他医院的应用情况，机器配件的供应及价格，机器的维修和运营成本等。

　　临床研究型指的是64排层面的CT机。CT日工作量在60人次以上的YL单位或规划内ZD专科建设有心胸外科、神经内外科，可以考虑购置64排螺旋CT机，并配备当前所有的后处理功能软件，如心脏CT成像、肺、脑灌注成像等。