计算机断层(CT) 扫描

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作者: 医知苑
最后更新时间: 2023-10-24

作者: 医知苑
最后更新时间: 2023-10-24

计算机断层扫描(CT)扫描是现代医学中极其常见的成像方式。随着技术的进步,它正在迅速取代许多放射诊断程序。

在本课程中,我们将概述 CT 扫描背后的基础科学,描述解释原理,并强调其与其他成像技术相比的优点和缺点。

基本原则

CT 扫描是使用一系列X射线创建的,X射线是电磁波谱上的一种辐射形式。扫描仪从多个角度向患者发射 X 射线,扫描仪中的探测器测量身体吸收的 X 射线和穿过身体传输的 X 射线之间的差异。这称为衰减

衰减量由成像组织的密度决定,并且它们被单独分配一个亨斯菲尔德单位CT 编号。

  • 高密度组织(例如骨骼)吸收辐射的程度更大,身体另一侧的扫描仪检测到的辐射量有所减少
  • 低密度组织(例如肺部)吸收辐射的程度较小,并且扫描仪检测到的信号较大。

传统的 X 射线为放射技师提供二维图像,并且需要手动移动患者以从不同角度对同一区域进行成像。相比之下,由于 CT 涉及先进的数学算法,人体的三维平面可以成像并作为堆叠图像显示在监视器上,详细说明整个感兴趣领域。

这是通过从不同角度获取投影并通过称为重建的过程来实现的,三维数据可以在二维监视器上查看。理论上,收集的数据永远不可能是正在扫描的数据的完美复制品,但足够接近,可用于医疗诊断目的。

图 1 – 在 CT 扫描中,人体的三维平面可以成像并以堆叠图像的形式显示在监视器上,详细说明整个感兴趣区域。

对比成像

根据成像的结构,CT 扫描可以使用造影剂和/或不使用 造影剂将静脉内放射性荧光造影剂引入血流可用于多种诊断目的,例如:

  • 用于可视化心血管系统(例如,调查可疑的动脉瘤、夹层或动脉粥样硬化疾病)。
  • 用于鉴别肿瘤是否恶性。

静脉注射碘化 CT 造影剂约 7 分钟后,造影剂开始通过泌尿系统从体内排出。在进入膀胱的输尿管中可以看到对比,形成CT 尿路造影该程序通常取代放射线照相中的传统静脉肾盂造影。

如果需要检查消化系统,也可以给予口服造影剂。(克罗恩病、肠梗阻、憩室炎、阑尾炎)。

图 2 – 增强 CT 扫描,显示腹主动脉瘤

解读 CT 扫描

方向

在进行 CT 扫描判读时,确定方向非常重要。图像最常呈现在水平面中,并且定向以便我们从患者的脚趾向上看身体。

首字母缩略词 RALP是了解情况的一个有用方法。从 9 点钟位置开始,以90度为间隔顺时针移动,我们观察 患者的后方面。

放射科医生经常使用在冠状面和矢状面重建的图像来帮助补充他们的诊断。

图片

身体组织的密度决定了X射线的衰减程度。反过来,这会影响成像组织的亮度和对比度。

那些具有高衰减系数(强吸收)的组织 显示为白色,那些具有低衰减系数(弱吸收)吸收的组织显示为黑色。这是通过放射密度的亨斯菲尔德等级来量化的。具有高 亨斯菲尔德分数的组织具有高衰减系数,因此呈现白色:

物质 亨斯菲尔德值
空气 -1000
脂肪 -70
0
70
1000


临床相关性:颅内出血

颅内出血可能危及生命,最常见的是对创伤的急性或迟发反应。它们可以因脑动脉瘤破裂而自发发生,但这种情况不太常见。

CT 扫描已发展成为疑似颅内出血患者调查的主要手段。颅内出血有四种主要类型:

  • 图 1.1 – 巨大硬膜外血肿的 CT 扫描

    硬膜外: 硬膜外出血,在 CT 上产生豆状(柠檬状)出血。这些是动脉性的,通常与钝性创伤有关。可能会有中线偏移。

  • 硬膜下: 硬脑膜和蛛网膜层之间的出血,最常见的是由于老年人桥静脉撕裂所致。这些症状可能会在初次侮辱后一个月内出现。这些会在头部 CT 上产生新月形病变,并可能出现中线移位。
  • 蛛网膜下腔: 蛛网膜下腔的动脉瘤破裂会导致蛛网膜下腔出血,尽管这可能是外伤的结果。它们的放射线特征可能很微妙;脑脊液因被血液染色而变得更苍白,通常黑色的蛛网膜下腔变成白色。
  • 脑出血: 原因包括高血压、糖尿病和外伤。它们在 CT 血管造影上表现为局部病变,周围因炎症而水肿。

与其他成像技术的比较

CT 扫描是紧急情况下理想的成像方式它通常是急诊室创伤患者检查的选择(由于其扫描速度快)。当需要立即诊断(例如颅内出血、血管夹层或肾结石)时,它的效率更高。

CT的最大缺点是它使用的辐射可能有害,尤其是对于年幼的患者和儿童。然而,好处往往大于风险,CT 在诊断成像中的使用呈上升趋势。

CT 技术的进步为更先进的应用铺平了道路,例如虚拟结肠镜检查 ,它正在迅速取代传统的钡剂灌肠研究。CT扫描仪上的心脏门控使各机构能够开展专门针对心脏动脉的研究并测量射血分数。专用软件在 CT 中具有先进的3D应用,可以更好地可视化某些病理。

下面是常见成像方式的汇总表。根据成像的组织、研究的紧迫性和所需的详细程度,这些技术中的任何一种都可能是首选。

因素 CT(以腹部CT为例) 核磁共振成像 X射线(以CXR为例) 超声波
时间 3-7分钟 30-45分钟 2-3分钟 5-10分钟
成本 更便宜 昂贵 便宜 便宜
尺寸 3 3 2 2
软组织 细节不佳 细节出色 细节不佳 细节不佳
细节出色 细节不佳 细节出色 细节不佳
辐射 10毫西弗 没有任何 0.15毫西弗 没有任何