获取计算断层图的方案

一束窄X射线以环形扫描人体。射线穿过组织后，会根据组织的密度和原子组成而减弱。在患者的另一侧，安装了一个环形X射线传感器系统，每个传感器（可能有数千个）将辐射能量转换为电信号。经过放大后，这些信号被转换成数字代码，并被发送到计算机存储器。记录的信号反映了X射线束在任意方向上的减弱程度（以及由此产生的辐射吸收程度）。

X射线发射器围绕患者旋转，从不同角度“观察”患者身体，总角度可达360°。发射器旋转结束后，所有传感器发出的所有信号都会被记录到计算机内存中。现代断层扫描仪中，发射器旋转时间非常短，仅为1-3秒，因此可以研究移动物体。

计算机使用标准程序重建对象的内部结构。最终，获得被研究器官薄层的图像，通常为几毫米量级，并显示在显示器上，医生根据当前任务对其进行处理：可以缩放图像（放大或缩小）、突出显示感兴趣区域（感兴趣区）、确定器官的大小、病理形成的数量或性质。

在此过程中，医生会确定各个区域的组织密度，并以常规单位——亨斯菲尔德单位 (HU) 来衡量。水的密度设为零。骨骼密度为 +1000 HU，空气密度为 -1000 HU。人体所有其他组织的密度都处于中间值（通常介于 0 到 200-300 HU 之间）。当然，如此大的密度范围无法在显示器或胶片上显示，因此医生会在亨斯菲尔德标度上选择一个有限的范围——一个“窗口”，其尺寸通常不超过几十个亨斯菲尔德单位。窗口的参数（宽度和在整个亨斯菲尔德标度上的位置）始终会在计算机断层扫描图像上显示。经过这样的处理后，图像会被存储在计算机的长期存储器中，或者被转储到固态介质——胶片上。我们补充一点，计算机断层扫描显示最不显著的密度差异，约为 0.4-0.5%，而传统 X 射线成像只能显示 15-20% 的密度梯度。

通常，计算机断层扫描并不局限于获取单层图像。为了准确识别病变，需要多张切片，通常为5-10张，每张切片之间的间隔为5-10毫米。为了确定被分离层相对于人体的位置，需要在同一台设备——放射地形图仪上生成被研究区域的全息数字图像，并在进一步检查时显示分离出的断层层位。

目前，已设计出使用发射快速电子束的真空电子枪作为穿透辐射源（而非X射线发射器）的计算机断层扫描仪。此类电子束计算机断层扫描仪的应用范围目前主要限于心脏病学。

近年来，所谓的螺旋断层扫描技术发展迅速。在这项技术中，发射器相对于患者身体呈螺旋状移动，从而能够在短短几秒内捕获一定体积的身体图像，并随后将其呈现为独立的层状图像。螺旋断层扫描开创了极具前景的全新可视化方法——计算机血管造影、器官三维（体积）成像，以及最终的虚拟内窥镜技术，后者已成为现代医学可视化的巅峰。

头部、颈部、胸部和四肢CT扫描无需特殊准备。检查主动脉、下腔静脉、肝脏、脾脏和肾脏时，建议患者限制早餐摄入量。检查胆囊时，患者应空腹。胰腺和肝脏CT扫描前，应采取措施减少胀气。为了在腹腔CT扫描中更精确地辨别胃肠道，建议患者在检查前分次口服约500毫升2.5%水溶性碘造影剂溶液进行造影。

还应考虑到，如果患者在CT扫描前一天接受了胃或肠道的X光检查，其中积聚的钡会在图像上产生伪影。因此，应在消化道完全排出造影剂后再进行CT扫描。

目前已开发出一种额外的CT扫描方法——增强CT扫描。该方法是在患者静脉注射水溶性造影剂后进行断层扫描。由于造影剂在器官的血管系统和实质中出现，该技术增加了X射线的吸收。在这种情况下，一方面，图像的对比度增加，另一方面，血管丰富的结构被突出显示，例如血管性肿瘤、某些肿瘤的转移灶。当然，在器官实质增强阴影图像的背景下，可以更好地识别其中的低血管或完全无血管区域（囊肿、肿瘤）。

某些型号的计算机断层扫描仪配备了心脏同步器。它们会在精确指定的时间点（收缩期和舒张期）开启发射器。通过此类研究获得的心脏横截面积，可以直观地评估心脏在收缩期和舒张期的状态，计算心腔容积和射血分数，并分析心肌整体和局部收缩功能的指标。

CT的重要性不仅限于诊断疾病。在CT扫描的辅助下，可以对各种器官和病理灶进行穿刺和靶向活检。CT在监测患者保守治疗和手术治疗的疗效方面发挥着重要作用。此外，CT是确定肿瘤病变位置的精确方法，可用于在恶性肿瘤放射治疗中将放射性放射源对准病变部位。

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