ct设备的发展与现状

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1、CT设备的发展与现状【摘要】CT（ComputedTomography）即电子计算机X射线断层扫描技术(electroniccomputerX-raytomographytechnique)，所以又称X线CT。它是电子技术、计算机技术和X线摄影技术相结合的产物。它的问世，是从1895年德国物理学家伦琴发现X射线以来医学影像设备的一个革命性进展。从1972年至今的四十年以来，随着各个科学领域技术的发展,CT机已经由最初的所谓第一代CT机发展到目前的第五代CT机、多排螺旋CT、PET/CT等，其性能和技术的改革异常迅速。我国也在70年代末引进了这一新技术，在短短的四十

2、多年里，CT检查在全国普及开来，成为医学诊断中不可或缺的医用诊断设备。【关键词】CT；CT工作原理；CT发展；CT现状1引言自1895年德国物理学家伦琴发现X线以后不久，X线就被广泛用于对人体器官的检查，作为对疾病诊断的依据。到20世纪70年代和80年代又相继出现了X线计算机体层成像，既CT。CT机按其扫描方式的不同，形成了所谓的“五代”CT：第一代至第五代，之后出现的单层螺旋CT，它是在第三代CT扫描方式和滑环技术的基础上发展起来的，是CT技术的重要进步，不同之处就是通过连续扫描获得容积数据，然后经过螺旋插值计算得到重建层面的图像[1]。在扫描期间，床沿纵轴连续

3、平直移动，管球旋转和连续动床同时进行，使X线扫描的轨迹呈螺旋状，因而得名螺旋扫描。它的扫描是连续的，没有时间间隔，突出特点快速容积扫描，在短时间内对身体的较长范围进行不间断的数据采集，为提高CT的成像功能创造了良好的条件。但由于科学技术的限制，尤其在需要快速扫描的检查部位，就牺牲了空间的分辨率，因此，对于单层螺旋CT较大容积的扫描，难以实现各向同性分辨率。就在1998年，CT影像再次掀起了新一轮的技术革新——多层螺旋CT，它的的发明是影像学的第二次革命，使CT检查迈入了薄层大范围扫描的时代，目前多层螺旋CT技术得到了飞速的发展。自第一台螺旋CT问世以来短短十余年间

4、,其发展速度令人难以想象。1998年北美放射学年会(RSNA)会首次出现了4层螺旋CT；2002年RSNA年会16层螺旋CT样机展出；2003年RSNA年会64排螺旋CT与大家见面；2005年RSNA已有128层CT的概念；2006年度RSNA会议上也提出了:“对于CT多少层就足够?”这样一个问题。就目前的技术而言,未来的CT机无论发展到多少层,一定会沿着扫描时间越来越短、层厚越来越薄、扫描剂量越来越小的方向发展[2]。目前，随着科学技术的不断进步，除X射线CT外，其它型号的CT也相继问世，如单光子发射CT(SPECT)、正电子发射型CT（PET）、核磁共振CT等

5、均已付诸临床应用，超声CT（UCT）、微波CT的研究也取得了极大的进展，CT以取得了令人瞩目的成果，它的前景也一片光明。2CT工作原理以及基本结构简介CT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，由光信号转换变为电信号，再经模拟/数字转换器（A/D）转为数字，输入计算机处理。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵，数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器（D/A）把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即像素，并按矩阵排列，即构成CT图像。所以，CT图像

6、是重建图像。每个体素的X线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。CT机主要分以下三部分：即①扫描系统（X线管、探测器和扫描架）②计算机系统（数据储存、运算等）③图像显示和存储、照相系统。CT影像设备的基本结构与工作原理流程图3CT设备的发展3.1CT设备的发明背景1917年，J.Radon（奥地利数学家）证明“二维或三维的物体能够从它投影的无限集合来单一地重建影像”，这一理论出现在X线断层影像发明之前5年。1938年，GabrielFrank（汉堡C.H.F.Mubler）首次在一个专利中描述影像重建技术在X线诊断中的应用，他设想用一个光学方法，使用一个圆柱型的透镜

7、把已记录在胶片上的投射影像反投射到另一胶片上，然而，这一直接反投影方法从未能产生比通常的X线断层影像质量更好的影像。1956年，Bracewell将影像重建原理应用于射电天文学，目的是重建太阳微波发射的影像。1961年，Oldendorf叙述了一种获得头颅中断层密度分布的影像方法，在他的实验中，原始的脑模型是由带有铁钉环的塑料块组成的，他使用同位素131I的放射源和带有闪烁晶体的光电倍增管作为探测器，并采用直接反投影方法作影像重建，结果能分辨模型中的铁钉。1963年，A.M.CormAck成为正确应用影像重建数学的第一位研究者；同一时期，Cameron和Soren

8、son应用