CT(Computed Tomography)检查是现代一种先进的医学影像检查技术,也称计算机断层(CT)扫描,它组合了一系列从身体周围不同角度拍摄的X光图像,并运用计算机进行处理,以创建体内骨骼、血管和软组织的横截面图像(切片)。CT扫描影像可获得比普通X光片更详细的信息。

CT扫描可用于以可视化的方式检查人体的几乎所有部位,诊断疾病或损伤以及计划医学、外科或放射治疗。中枢神经系统、头颈部、胸部、心脏、腹部及盆部以及骨骼肌肉系统疾病,都适用CT检查进行辅助诊断。

CT检查包括CT平扫、CT增强扫描以及CT造影扫描等几种类型。检查前要做好相应准备,根据扫描身体部位的不同,检查操作既有通用规范,又有特定要求。CT检查可能引致某些不良反应,主要由碘对比剂引起,包括副反应和肾毒性。严重肝肾功能损害、重症甲状腺疾患以及孕妇等不宜做CT扫描。

CT检查设备由扫描部分、计算机系统、图像显示和存储系统等部分组成。CT图像是由一定数目像素组成的灰阶图像,既是数字图像,也是重建的断层图像,具有较高的密度分辨力。

1971年CT机第一次用于人体扫描,在以后的几十年,CT机历经迭代,几乎每隔10年就会有一次大变革。CT机已从能谱CT或双能CT系统向内置光谱功能的系统发展。

本页面主要目录有关于CT检查的:适应证、禁忌证、检查类型、检查准备、检查操作、并发症及处理、检查设备、原理和特点、发展历史、发展方向等介绍

中文名

CT检查

外文名

Computed Tomography

别名

计算机体层成像,计算机断层扫描

类型

CT平扫、CT增强扫描、CT造影扫描

医学专科

放射科

适应证

中枢神经系统疾病

  • 颅脑CT扫描技术:颅脑急性出血、梗死、外伤、畸形、积水、肿瘤、炎症以及脑实质变性和脑萎缩等疾病。

  • 鞍区CT扫描技术:1.普通X线检查发现鞍区病变,需进一步明确诊断者。2.临床怀疑垂体肿瘤。3.垂体瘤术后复查。

头颈部疾病

  • 眼部CT扫描技术:眼球内和眶内肿瘤、炎性假瘤和血管性疾病, 眼外伤、眶内异物炎症及先天性疾病。

  • 耳部CT扫描技术:先天性耳道畸形、肿瘤(如听神经瘤、胆脂瘤等)、炎症、外伤等。

  • 鼻与鼻窦CT扫描技术:鼻及鼻窦炎症、肿瘤、外伤等。

  • 颈部CT扫描技术:颈部占位性病变、颈部淋巴结肿大、颈部血管性病变、颈部气管病变、外伤。

胸部疾病

  • 胸部CT扫描技术:

    • 纵隔:肿瘤、淋巴结肿大、血管病变等。

    • 肺:肿瘤、结核、炎症、间质性和弥漫性病变等。鉴别肺门增大的原因,区分血管性结构、淋巴结肿大和肿块。

    • 胸膜和胸壁:定位胸膜腔积液和胸膜增厚的范围与程度,鉴别包裹性气胸与胸膜下肺大泡,了解胸壁疾病的侵犯范围及肋骨和胸膜的关系,了解外伤后有无气胸、胸腔积液及肋骨骨折等情况。

    • 心包和心脏:明确心包积液、心包肥厚及钙化程度,鉴别心脏原发或继发肿瘤。

    • 大血管病变:诊断各种胸部大血管病变,包括主动脉瘤、夹层动脉瘤、肺动脉栓塞、大血管畸形等。

  • 先天性心脏病CT扫描技术:怀疑先天性心脏病,如房间隔缺损、单心房、左侧三房心、室间隔缺损、动脉导管未闭、主动脉-肺动脉间隔缺损、法乐四联症、完全性大动脉错位、先天性主动脉缩窄等。

  • 冠状动脉CT扫描技术:1.冠状动脉疾病的筛选。2.各种血管重建术的术前定位。3.血管重建术的术后复查。4.其他:包括:(1)未诊断为冠心病的患者在行心脏手术(如瓣膜置换术前)排除冠状动脉狭窄性疾患;(2)心肌梗死患者稳定期复查。

  • 肺静脉与左心房CT扫描技术:射频消融术前评价及术中引导、射频消融术后评价。

  • 肺动脉CTA检查技术:1.胸痛或下肢静脉血栓,怀疑肺动脉血栓者。2.肺动脉高压或先天性心脏病合并肺血管病变者。3.中央型肺癌患者了解肿瘤与血管位置关系。

  • 主动脉CTA检查技术:主动脉病变,以及主动脉病变术后复查。

腹部及盆部疾病

  • 腹部CT扫描技术:

    • 肝脏、胆囊: (1) 肝肿瘤、肝囊肿、肝脓肿、脂肪肝、肝硬化、胆管占位性病变、胆管扩张、胆囊炎和胆结石等;(2) 鉴别肝脏肿瘤;(3) 评估肝脏肿瘤的性质、大小、范围及转移情况(肝静脉、门静脉和下腔静脉内有无瘤栓形成等)。

    • 脾脏: (1) 确定脾脏的大小、形态、内部结构和先天变异等; (2) 鉴别脾脏良恶性肿瘤、炎症及外伤引起的出血等。

    • 胰腺: (1) 确定急性胰腺炎的类型、炎症渗出的范围、有无假性囊肿形成及合并症,为外科治疗提供依据; (2) 显示慢性胰腺炎微小的钙化、结石,为内科保守治疗或手术后随访观察疗效; (3) 确定有无肿瘤,肿瘤的来源、部位和范围; (4) 鉴别外伤后胰腺有无出血。

    • 肾和肾上腺; (1) 确定肾脏有无良恶性肿瘤及其大小、范围,有无淋巴结转移等; (2) 肾脏炎症、脓肿及结石的大小和位置; (3) CTA诊断肾动脉狭窄及其他肾血管病变; (4) 显示外伤后肾损伤及出血; (5) 确定肾上腺有无良恶性肿瘤以及功能性疾病(如肾上腺皮质功能减退等)。

    • 腹部及腹膜后腔: (1) 确定有无良恶性肿瘤, 如血管夹层动脉瘤、脂肪瘤和平滑肌肉瘤等; (2) 观察有无腹部肿瘤及腹膜后腔的淋巴结转移、炎症和血肿等。

    • 胃部:肿瘤术前评价、术后随访,不推荐单纯为诊断胃肿瘤进行扫描。

    • 小肠:小肠炎、小肠肿瘤、吸收不良综合征。

    • 结、直肠: (1) 肠梗阻、肠缺血、胃肠道出血;(2) 炎性肠病、阑尾炎、结直肠癌。

  • 盆腔CT扫描技术:1.诊断部分小肠、乙状结肠、直肠、膀胱、前列腺、睾丸、卵巢、子宫肿瘤及其他病变。2.在外伤情况下,观察骨折、泌尿生殖器官损伤等。

骨骼肌肉系统疾病

  • 脊柱CT扫描技术:1.各种原因引起的椎管狭窄及椎管内占位性病变。2.椎间盘变性或病变。3.椎骨外伤(如骨折、脱位等),特别是观察碎骨片的情况、金属异物的位置以及脊髓的损伤情况。4.椎骨骨病(如结核、良恶性肿瘤等)以及椎旁肿瘤对椎骨的侵犯情况。5.椎骨及脊髓的先天性变异。6.协助进行介入放射检查。

  • 四肢骨关节及软组织CT扫描技术:1.骨折:显示骨折碎片、移位、出血、血肿、异物以及相邻组织等。2.骨肿瘤:显示肿瘤部位、形态、大小、范围及血供等,有助于对肿瘤进行定性诊断。3.其他骨病:如骨髓炎、骨结核、骨缺血性坏死等,可显示骨皮质和骨髓质形态与密度改变,同时可观察病变与周围组织的关系。4.软组织疾病:可利用CT密度分辨率高的优势来确定软组织病变的部位、大小、形态以及与周围组织结构的关系。5.半月板损伤:显示半月板的形态、密度等。

禁忌证

CT增强扫描检查并非每个人均合适,对碘造影剂过敏,严重肝、肾功能损害,重症甲状腺疾患一般不做CT增强扫描检查;急性脑外伤、脑卒中、药物过敏、哮喘、肾衰、心肺功能不全的患者、1岁以下小儿及高龄老人,由于机体功能弱,增加了造影剂过敏的概率,所以要慎重进行CT增强扫描检查。具体情况需要医生进行综合评估和判断。

孕妇不宜做CT检查。尽管来自CT扫描的辐射不太可能伤害宝宝,但医生可能会推荐另一种检查方式,如超声波或MRI,以避免宝宝受到辐射。

检查类型

CT检查包括平扫、增强扫描和CT造影几种类型。

平扫

平扫( plain scan , non-contrast scan )又称为普通扫描或非增强扫描,是指不用对比剂增强或造影的扫描。扫描方位多采用横断层面,检查颅脑以及头面部病变有时可加用冠状层面扫描。

增强扫描

增强扫描( enhancement scan )指血管内注射对比剂后再行扫描的方法。目的是提高病变组织同正常组织的密度差,以显示平扫上未被显示或显示不清的病变,通过病变有无强化及强化类型,有助于病变的定性。根据注射对比剂后扫描方法的不同,可分为常规增强扫描、动态 CT 增强扫描( dynamic CT enhancement scan )、延迟增强扫描、双期或多期增强扫描等方式。

动态增强扫描指注射对比剂后对某一选定层面或区域、在一定时间范围内进行连续多期扫描,主要用于了解组织、器官或病变的血液供应状况。特殊 CT 增强检查方法,包括双能 CT 检查和灌注成像。双能 CT 检查可通过后处理软件对图像进行进一步分析,在肿瘤病理类型、分化程度、血管成像等方面进行分析。后者灌注成像实际上为一种特殊的动态扫描,是指在静脉注射对比剂的同时对选定的层面进行连续多次动态扫描,以获得该层面内每一体素的时间﹣密度曲线,然后根据曲线利用不同的数学模型计算出组织血流灌注的各项参数,并通过色阶赋值形成灌注图像,以此来评价组织器官和病变的灌注状态。

CT造影

CT造影是指对某一器官或结构进行造影再行扫描的方法,它能更好地显示结构和发现病变。CT造影分为CT血管造影和CT脊髓及关节造影等几种。

CT血管造影

CT血管造影(CT angiography , CTA)采用静脉团注的方式注人含碘对比剂80~100ml,当对比剂流经靶区血管时,利用多层螺旋 CT 进行快速连续扫描,再行多平面及三维 CT 重组获得血管成像的一种方法,其最大优势是快速、无创,可多平面、多方位、多角度显示动脉系统、静脉系统,观察血管管腔、管壁及病变与血管的关系。该方法操作简单、易行,一定程度上可取代有创的血管造影,CTA 的诊断效果已类似 DSA ,可作为筛查动脉狭窄与闭塞、动脉瘤、血管畸形等血管病变的首选方法。

CT脊髓造影及CT关节造影

CT 脊髓造影指在椎管脊髓蛛网膜下腔内注射非离子型水溶性碘对比剂5~10ml后,让患者翻动体位,使对比剂混匀后,再行 CT 扫描,以显示椎管内病变。 CT 关节造影指在关节内注入气体(如空气、CO2)或不透 X 线的对比剂后,进行 CT 扫描,可更清晰观察关节的解剖结构,如关节骨端、关节软骨、关节内结构及关节囊等。这些检查技术多已被 MRI 检查所取代。

检查准备

  • 受检者检查前,去除被检部位的金属饰品或 可能影响X线穿透力的物品,嘱受检者在扫描过程中保持体位不动。

  • 不合作的受检者(如婴幼儿、躁动不安或意识障碍者),在CT扫描前给予镇静。

  • 根据检查部位做好检查前相关准备。胸、腹部 检查前进行屏气训练,保证扫描时胸、腹部处于静止状态;胃肠道检查前饮水;颈部和喉部检查前告知受检者不能做吞咽动作;眼部检查前告知患者闭上双眼,尽量保持眼球不动,不能闭眼者让其盯住正前方一个目标。

  • 向受检者做好解释工作,消除其顾虑和紧张情绪,检查时取得患者配合。

检查操作

颅脑CT检查

检查项目

常规平扫

增强扫描

颅内CT扫描

1.体位:取仰卧位,头部置于检查床头架内,头部正中矢状面与正中定位线重合,使头部位于扫描野的中心,听眦线垂直于检查床。常规以听眦线或听眶上线为扫描基线,扫描范围从颅底至颅顶。

2.参数:管电压100~120 kV,有效管电流 200~250 mAs,根据机型选择不同探测器组合(16×1.500 mm、32×1.200 mm,64×0.625 mm、128×0.600 mm、320×0.500 mm等),一般行逐层扫描,层厚5~6 mm,层间距5~6 mm

1.常规增强扫描:扫描参数与常规平扫相同。采用高压注射器经静脉团注对比剂,流率为1.5~2.0 ml/s(观察动脉瘤、动静脉畸形等血管病变时,流率可达3.0~4.0 ml/s),用量为50~70ml。根据病变的性质设置头部增强的延迟扫描时间,血管性病变延迟 25 s,感染、囊肿延迟 3~5 min,转移瘤、脑膜瘤延迟5~8 min

2.颅脑CTA:采用对比剂(流率为 4.0~5.0 ml/s,用量为 60~80ml)+生理盐水(流率为4.0 ml/s,用量为30 ml)的注射方式。体弱或体质量指数(body mass index,BMI)<18kg/m 的受检者,对比剂用量酌减

鞍区CT扫描

1.体位:仰卧位,头部置于头架内,受检者体位同颅脑轴面扫描,扫描基线可用听眶线或听眦线,扫描范围从颅底至鞍顶

2.参数:采用螺旋扫描方式,管电压100~120 kV,有效管电流 200~250 mAs,选择不同探测器组合(16×0.625mm、32×1.200 mm等)。以最薄层厚进行无间隔重建,然后行冠状面、矢状面重组,重建层厚3 mm,层间距3 mm

1.注射参数:采用(含碘 300~370 mg/ml)非离子型碘对比剂,用量80.0~100.0 ml(或1.5~2.0 ml/kg),注射流率2.5~3.0 ml/s

2.扫描及延迟时间:首先行CT平扫确定扫描范围,注入对比剂后 10 s 启动扫描,扫描 5~8 次。延迟时间一般设为注射对比剂后 35 s

3.垂体微腺瘤放大动态扫描:能清楚地观察垂体微腺瘤及其与周围组织结构的关系。动态增强扫描可观察微腺瘤血供的全过程,有利于诊断微腺瘤

头颈部CT检查

检查项目

常规平扫

增强扫描

眼部CT扫描

1.体位:仰卧位,下颌稍上抬,听眶线与床面垂直,两外耳孔与床面等距,正中矢状面与床面中线重合。扫描基线为听眶线,扫描范围一般从眶下缘至眶上缘

2.参数:采用螺旋扫描方式,管电压 100~120 kV,有效管电流 200~250mAs,探测器组合(16×0.750 mm、32×1.200 mm,64×0.625 mm等)。以最薄层厚重建,然后行轴面、冠状

面、斜矢状面重组,骨窗层厚2 mm、软组织窗层厚3 mm,层间距2~3 mm。若重点观察视神经管,则需要重建骨算法,重建层厚1 mm,层间距1 mm

1.注射参数:采用(含碘 300~370 mg/ml)非离子型碘对比剂,用量80~100 ml(或1.5~2.0 ml/kg),注射流率2.5~3.0 ml/s

2.扫描延迟时间:普通增强检查延迟 35~45 s;血管性病变采用动静脉双期增强扫描,动脉期延迟 25 s,静脉期延迟70 s

耳部CT扫描

1.体位:仰卧位,头部置于头架内,两外耳孔与床面等距,取标准的头颅前后位

2.参数:采用螺旋扫描方式,管电压120~140 kV,有效管电流 200~250 mAs,探测器组合(16×0.625mm、32×0.625 mm等)。以最薄层厚无间隔重建,然后行轴面、冠状面、矢状面重组。骨算法重建层厚1mm,层间距1mm;软组织算法重建层厚3mm,层间距3mm。扫描范围从外耳道下缘至岩骨上缘

1.注射参数:对比剂用量 60~80 ml,注射流率 2.5~3.0 ml/s

2.扫描延迟时间:普通增强检查延迟时间40~50 s

鼻与鼻窦CT扫描

1.体位:仰卧位,听眦线或听眶线与床面垂直,正中矢状面与床面中线重合。扫描基线为听眶线,扫描范围一般从眉弓上缘至牙齿咬合面

2.参数:采用螺旋扫描方式,管电压100~120kV,有效管电流 200~250 mAs,探测器组合(16 ×1.500 mm、32×1.200 mm、64×0.625 mm等)。重建层厚2~3 mm,层间距3~5 mm,采用高分辨重建算法

对比剂用量 60.0~80.0 ml,注射流率 2.5~3.0 ml/s。普通增强检查延迟 40~50 s扫描

颈部CT扫描

1.体位:仰卧位,头稍后仰,使颈部与床面平行,同时两肩放松,两上臂置于身体两侧,两外耳孔与床面等距

2.扫描范围:甲状腺扫描范围从第5颈椎下缘至第1胸椎。喉部扫描范围从第4颈椎向下扫描,或直接对准喉结扫描,扫描时嘱受检者连续发字母“E”音,使声带内收,梨状窝扩张,以便较好地显示声带、梨状窝、咽后壁及杓

会厌襞的形态及病变。鼻咽部扫描范围从海绵窦至口咽部

3.扫描参数:行螺旋扫描,螺距0.600~1.000,管电压 120kV,有效管电流 200 mAs,矩阵

512×512,软组织算法,最薄层厚无间隔重建

1.常规增强扫描:对比剂用量成人60.0~80.0 ml,儿童为2.0 ml/kg。注射流率2.5~3.0ml/s,延迟扫描时间35~40 s

2.颈部CTA:①体位:仰卧位,头后仰,使下颌支与扫描床面垂直;②扫描范围:在颈部侧位定位像上,设定从主动脉弓上缘

至颅底的扫描区域;③参数:常规螺旋扫描,管电压120 kV,有效管电流200 mAs,矩阵512×512,采集层厚 0.6~1.0 mm,重建层厚 1.0 mm,层间距 0.6~1.0mm;④对比剂用量及延迟时间:对比剂注射流率4.0~5.0 ml/s,对比剂注射完毕后再以相同流率注射生理盐水20.0~30.0 ml,延迟时间15~18 s

胸部CT检查

检查项目

常规平扫

增强扫描/对比剂注射方案

胸部CT

1.体位:仰卧位,头先进,两臂上举抱头,身体置于床面正中。驼背或不宜仰卧者、对少量胸腔积液和胸膜肥厚进行鉴别诊断者可采用俯卧位。扫描范围为从肺尖开始到肺底

2。参数:常规胸部CT扫描采用螺旋扫描方式,采集层厚≤1 mm,重建层厚5~7 mm,层间距5~7 mm。对于呼吸困难不能屏气者或婴幼儿,扫描中应适当加大螺距,缩短扫描时间,以减少运动伪影

1.常规增强扫描:对比剂用量60.0~70.0 ml,流率 2.0~2.5 ml/s,延迟扫描时间30~35 s

扫描范围和扫描参数同常规平扫

2.胸部 CTA:对比剂用量 80.0~100.0 ml,流率3.0~3.5 ml/s,延迟扫描时间依据对比剂智能追踪技术测定,通常为12~18 s

先天性心脏病CT

1.体位:仰卧位,根据静脉针的位置选择头先进或足先进,两臂上举抱头,身体置于床面正中,侧面定位像对准人体正中冠状面。如果受检者为镇静后的婴幼儿,可将上臂自然放于体侧。扫描范围为胸廓入口至左膈下5cm

2.参数:重建层厚和层间距为1.25~2.50 mm。考虑到儿童的辐射防护,5岁及以下受检者管电压为100 kV,5岁以上为120 kV;管电流采用自动管电流调制技术

通常采用含碘 350 mg/ml 的非离子型对比剂,婴幼儿可根据疾病和体质量,将对比剂稀释为含碘量 150~250 mg/ml或降低注射流率。根据扫描方式成人用量为 30.0~80.0 ml,婴幼儿用量为 1.5~2.0 ml/kg。5岁及以下受试者注射流率为1.0~2.0 ml/s,5岁以上为2.0~3.0 ml/s。为避免无名静脉内高浓度对比剂对周围结构显示的干扰,尽量选择右侧上肢静脉或右侧下肢静脉注射对比剂

冠状动脉CT

1.体位:仰卧位,头先进,两臂上举抱头,身体置于床面正中,侧面定位像对准人体正中冠状面

2。定位像:常规扫描胸部前后定位像和侧位定位像,双定位有利于将心脏图像定位到显示野中心

3.扫描范围:①常规冠状动脉CTA扫描从气管隆凸到心底,包括整个心脏。②冠状动脉旁路移植术后复查静脉桥,扫描范围从主动脉到心底,包括整个心脏大血管。③冠状动脉旁路移植术复查动脉桥,扫描范围从锁骨到心底,包括整个胸骨、心脏大血管

4.参数:①平扫:层厚≤2.5 mm,层间距 2.5mm,视野25 cm×25 cm,管电压120 kV,前瞻心电门控,显示野固定不动。②冠状动脉CTA:层厚0.5~1.0 mm,层间距 0.5~1.0 mm,采用心电门控扫描方式

1.使用生理盐水:静脉推注生理盐水可以代替部分对比剂的效果,减少对比剂用量,有助于增加冠状动脉的增强值以及增强持续时间,同时减少肺动脉增强时间,减少上腔静脉的高衰减伪影

2.对比剂注射方案:对比剂浓度为含碘 350~370 mg/ml,采用双筒高压注射器,配合使用生理盐水

肺静脉与左心房CT

1.体位:仰卧位,头先进,两臂上举抱头,身体置于床面正中,侧面定位像对准人体正中冠状面

2.定位像:常规扫描胸部前后定位像,双定位有利于将肺静脉图像定位到显示野中心

3.扫描范围:从气管隆凸上2 cm到心底,包括整个心脏

4.参数:①平扫:层厚 2.5 mm,层间距2.5 mm,管电压120 kV,选择心电前瞻门控扫描,显示野固定不动;②肺静脉CTA:扫描范围同平扫,层厚 0.50~1.25 mm,层间距 0.50~1.25 mm,使用心电门控方式扫描

对比剂注射方案:对比剂含碘350~370 mg/ml,注射流率4.0~5.0 ml/s,第一期注射对比剂50~60ml,第二期注射生理盐水 25~40 ml。经验扫描延迟时间为 25~30 s。通常采用测定靶血管内对比剂峰值变化来选择适当的扫描启动时间

肺动脉CTA检查

扫描参数:仰卧位,受检部位置于扫描中心。扫描范围从肺尖至肺底。BMI≤25 kg/m,管电压采用100 kV;BMI>25 kg/m,管电压采用120 kV。有效管电流180~250 mAs,层厚 0.75~1.00 mm,层间距 0.75~1.00 mm。软组织算法重建。探测器组合(64×0.625 mm128×0.600 mm、320×0.600 mm)

注射参数:对比剂用量 1.5~2.0 ml/kg,含碘浓度270~370 mg/ml。注射方式为以6.0 ml/s的流率注射20.0 ml生理盐水,然后以5.0 ml/s流率注射50.0 ml对比剂,最后以4.0 ml/s流率注射20.0 ml生理盐水。延迟扫描时间为自动触发扫描方式,阈值

为80 HU,ROI置于肺动脉干

主动脉CTA检查

扫描参数:仰卧位,双手上举与颈椎不在同一层面。扫描范围由胸腔入口至耻骨联合,腹主动

脉检查从膈顶至耻骨联合BMI≤25 kg/m,管电压采用 100 kV;BMI>25 kg/m,管电压采用120 kV。管电流 180~250 mA,层厚 0.75~1.00 mm、层间距0.75~1.00 mm。软组织算法重建。探测器组合

(16×0.750 mm、64×0.625 mm、128×0.625 mm、320×

0.500 mm)

注射参数:对比剂含碘 270~370 mg/ml,用量1.5~2.0 ml/kg。先以6.0 ml/s流率注射生理盐水20.0 ml,然后以5.0 ml/s流率注射对比剂100.0 ml,最后以4.0 ml/s流率注射生理盐水20.0 ml。对比剂总量 90.0~100.0 ml,生理盐水总量 20.0~40.0ml。确定延迟扫描时间采用自动触发扫描方式,阈值为 100 HU,ROI 置于降主动气管分叉下 1 cm 水平

腹部CT检查

检查项目

常规平扫

增强扫描

腹部CT

1.体位:仰卧位,足先进,两臂上举,身体置于检查床正中间,水平线对准人体腋中线

2.定位像:采用腹部正位像,用于确定扫描基线和精准扫描范围

3.扫描基线:肝脏、脾脏和胃以膈顶为扫描基线;胆囊和胰腺以肝门为扫描基线;肾和肾上腺以肾上极为扫描基线;腹膜后腔以肝门为扫描基线

4.扫描范围:肝脏、脾脏从膈顶扫描至脾下角;胆囊及胰腺从肝门扫描至胰腺下缘;肾脏从肾上极扫描到肾下极;肾上腺从肾上腺上缘扫描到肾门;腹膜后腔从肝门扫描到髂前上棘;胃部从膈顶扫描到髂前上棘

1.注射参数:采用静脉内团注对比剂的方法,对比剂含碘浓度270~370 mg/ml,流 率2.5~3.5ml/s,用 量80.0~100.0ml

2。扫描期相和延迟时间:①肝脏、脾脏通常采用三期扫描,动脉期延迟 25~30 s,门静脉期延迟50~60 s,实质期延迟120~180 s;②胰腺增强扫描通常采用双期扫描,动脉期延迟 35~40 s,胰腺期延迟 65~70 s;③肾脏通常行皮质期、髓质期和分泌期扫描,皮质期延迟 25~30 s,髓质期延迟90~110 s,分泌期延迟3~5 min

盆腔CT

1.体位:取仰卧位,足先进,两臂上举,身体置于床面正中,水平线对准人体腋中线。盆腔正位定位像

2.参数:扫描范围从髂嵴扫描至耻骨联合下缘。行常规螺旋扫描,螺距0.984~1.375。管电压100~120 kV,有效管电流200~300 mAs(或自动毫安技术),转速0.6~0.8 s/周。根据机型选择不同探测器组合(16×1.500 mm、32×1.200 mm、64×0.625mm、128×0.600 mm、320×0.500 mm等)

采用静脉内团注对比剂的方法 ,注射流率 3.0~4.0 ml/s,对比剂用量 80.0~100.0 ml。动脉期扫描延迟 30~35 s,静脉期延迟60~75 s

脊柱和四肢CT检查

检查项目

常规平扫

增强扫描

脊柱CT扫描

1.体位:仰卧位,身体置于检查床中间。①颈椎扫描:头部略垫高,使椎体尽可能与床面平行,双臂置于身体两侧,双肩尽量向下;②胸椎扫描:患者双手抱头;③腰椎扫描:用专用的腿垫将受检者的双腿抬高,使腰椎的生理弧度尽可能与床面平行

2.定位像:颈椎和腰椎常规扫描侧位定位像,胸椎扫描正位或侧位定位像。胸椎和腰椎要显示出骶骨,便于计数椎体

3.扫描基线:若以观察椎体和椎旁组织为主,则扫描基线应平行椎体;若以观察椎间盘为主,则扫描基线应平行相应的椎间盘。

4.扫描范围:颈椎椎体扫描时应包括全部颈椎,颈椎椎间盘扫描则需包括所有颈椎间盘,胸椎扫描时应包括全部椎体及椎间盘,腰椎和骶尾椎应包含所有椎体

5.扫描参数:管电压120 kV,重建层厚和层间距以扫描椎体的大

小而定

脊柱常规不进行增强扫描

四肢骨关节及软组织CT

1.体位:通常检查上肢选择头先进;检查下肢选择足先进;检查四肢骨折或占位时,以病变部位为中心,扫描范围包括邻近的一个关节

2.定位像:扫描定位像以正位像为主,为了准确定位可以增加侧位像扫描。定位像应包含一侧

关节及相邻长骨

3.扫描范围:在定位像上设定扫描范围。关节的扫描应包含相邻长骨的一部位,并包含相邻关节

4.扫描参数:螺旋扫描,管电压120 kV,管电流80~100 mAs,重建层厚和层间距为 2~3mm。均采用标准算法

采用静脉内团注对比剂的方法,注射流率2.0~2.5 ml/s,总量为60.0~80.0 ml,延迟时间60~70 s

并发症及处理

并发症

碘对比剂的不良反应主要包括副反应和肾毒性。

副反应

  • 特异质反应:为个体对对比剂的过敏反应,一般与剂量无关,难以预测和防止,常见的症状有恶心呕吐、皮肤瘙痒、荨麻疹、血管性水肿、喉头水肿、眼结膜充血、支气管痉挛、呼吸困难或休克、死亡等。

  • 物理和化学反应:主要与对比剂的渗透压和离子浓度有关,如高渗对比剂可以使液体从红细胞、内皮细胞内移出,可产生疼痛、血管扩张、血压下降等反应。离子型对比剂的化学毒性(尤其对神经系统的化学毒性)明显高于非离子型对比剂。

肾毒性

常规血管内对比剂的排泄,90%以上的量是经过肾脏排出的。其主要的影响是使肾脏的负担加重,对于肾功能正常的患者来讲,很少因对比剂的应用产生不良反应。但是,对于那些本来肾功能就有损害的患者就有可能发生对比剂性肾中毒,而且对比剂的用量越大,注药前肾小球滤过率越低,发生对比剂肾中毒的危险性越高。肾功能不全的患者尽量避免使用血管内对比剂,必须用时,应该注意尽量减少对比剂剂量。

处理

针对对比剂不良反应,注药过程中要密切观察患者体征与反应,一旦发生不良反应,应立即停止注药,并根据对比剂不良反应的程度,进行相应处理。

  • 轻度反应:全身有热感、恶心、呕吐、咳嗽、流涕、喉部紧缩感、皮肤潮红、皮肤发痒或荨麻疹。应使患者安静休息,吸氧,并观察生命体征。

  • 中度反应:上述反应加重如全身出现荨麻疹,眼睑、面颊、耳部水肿,胸闷气短,呼吸困难,应立即静脉注射地塞米松,皮下注射肾上腺素并吸氧。

  • 重度反应:呼吸困难、意识不清、休克、惊厥、心律失常、心搏骤停,有生命危险,应立即采取气管切开、心肺复苏等急救措施。对于无明显过敏反应的患者,增强扫描检查结束后,指导患者多喝水加强排泄,促进体内残留对比剂排出体外。

检查设备

组成

CT设备由扫描部分、计算机系统、图像显示和存储系统以及后处理工作站组成。

CT检查

  • 扫描部分,由X线管、探测器和扫描架组成,用于对检查部位进行扫描。X线管发射X线,探测器接受X线。

  • 计算机系统,将扫描收集到的信息数据进行存储运算,是CT机的神经中枢和心脏,操纵整个扫描过程,处理和运算扫描数据。

  • 图像显示和存储系统,将计算机处理、重建的图像显示在显示器上,也可打印在胶片上,数据也可存储于磁盘、光盘、硬盘、 U盘或云存储上。

  • 后处理工作站,对扫描或重建获得的数据进行图像后处理。

分类

在 CT 发明和应用的历史进程中,其发展大致可分为两个阶段,即从 CT 发明到螺旋 CT 出现的非螺旋 CT 阶段,以及从螺旋 CT 投入临床使用到多层螺旋 CT 时代。第一阶段的意义是改变了医用 X 射线的诊断方式,而第二阶段则是在第一阶段的基础上发展和丰富了横断层 X 线诊断的手段。第一阶段 CT 设备仅保留了历史意义,第二阶段 CT 设备正在使用。

单层螺旋CT

与非螺旋 CT 相比,单层螺旋 CT 设备结构主要是利用了滑环技术,去除了 CT 球管与机架相连的电缆,球管探测器系统可连续旋转,并改变了以往非螺旋 CT 的馈电和数据传导方式,使 CT 扫描摆脱了逐层扫描的模式,从而提高了 CT 扫描和检查的速度。由于螺旋 CT 扫描时检查床连续单向运动,球管焦点围绕患者旋转的轨迹类似一个螺旋管形,故称为螺旋扫描。

由于螺旋 CT 采集的数据是连续的,所以可在扫描区间的任意位置重建图像。通过采用不同的重建增量,可确定相邻被重建图像的间隔或层面重叠的程度。重建增量与被重建图像的质量有关,即不同程度的重叠重建,可使三维等后处理图像的质量改善。

多层螺旋CT

4层螺旋 CT 的探测器材料采用了辐射转换效率高的稀土陶瓷闪烁晶体,与光电二极管一起共同组成探测器阵列,辐射的总转换效率可达到99%。与单层螺旋 CT 相比,旋转一周扫描覆盖的范围比单层螺旋扫描有所增加,每旋转一周的扫描时间也缩短至0.5秒,纵向分辨率也有所提高。

16层螺旋 CT 在2002年的北美放射年会上被推出,其最大的改变是探测器阵列的排数和总宽度增加,并且机架旋转一周的扫描速度也相应缩短为0.42秒,最短为0.37秒。2003年后各大 CT 机生产厂商相继推出了64层螺旋 CT 产品,其主要变化是滑环旋转一周的速度提高(最短0.33秒),一次扫描层数增加和覆盖范围加大,另外图像质量和各向同性的分辨率又有提高。2007年的北美放射学年会,多家厂商宣布推出128层、256层以及320/640层多层螺旋 CT 扫描仪。

双源CT

双源 CT 是2005年推出的新型 CT 扫描仪,它的基本结构秉承了64层 CT 的设计,仅在 X 线管和探测器系统作了大胆的创新,由沿袭使用的一个 X 线管、一组探测器系统,改变成了双 X 线管和双探测器系统,使 CT 的检查无论从扫描的速度和扫描仪的功能定位(可利用两种不同的辐射能做一些功能性的检查,以往 CT 基本只能做形态学的检查)都大大前进了一步。

双源 CT 的两个 X 线管可同时工作,也可分别使用。当心脏成像、双能减影和全身大范围扫描时,可采用两个 X 线管同时工作,而一半的扫描仅有一组 X 线管探测器系统工作。当用于心脏成像时,相对于64层螺旋 CT 可减少一般的扫描时间,另外,在心脏图像重建的方法中,除降低机械扫描时间外,还可采用多扇区重建方法提高时间分辨率。

能谱CT

能谱 CT 为2008年推出的一种新型 CT ,基本配置为64排的探测器阵列,扫描机架旋转一周的最短时间为0.35秒,但其在 X 射线管、探测器材料和高压发生器上作了重大的改进,配以该机的专用成像软件,可实现能谱成像。在临床应用方面,能谱成像可生成101种单能谱辐射,并形成两种基物质图像,对人体多种组织进行分析,还可用于体内金属植入物伪影的有效去除。另外,采用改进的迭代重建方法,使 CT 成像的剂量得以进一步降低。256层 CT 和双源 CT 也可兼有能谱成像功能。

原理和特点

原理

CT是用X线束对人体检查部位一定厚度的层面进行扫描,由探测器接收透过该层面上各个不同方向的人体组织的X线,经模/数转换输入计算机,通过计算机处理后得到扫描断层的组织衰减系数的数字矩阵,再将矩阵内的数值通过数/模转换,用黑白不同的灰度等级在荧光屏上显示出来,即构成CT图像。根据检查部位的组织成分和密度差异,CT图像重建要使用合适的数学演算方式,常用的有标准演算法、软组织演算法和骨演算法等。图像演算方式选择不当会降低图像的分辨率。

图像特点

CT图像是数字化模拟灰度图像

CT 图像是经数字转换的重建模拟图像,是由一定数目从黑到白不同灰度的像素(pixel)按固有矩阵排列而成。这些像素的灰度反映的是相应体素(voxel)的 X 线吸收系数。如同 X 线图像, CT 图像亦是用灰度反映器官和组织对 X 线的吸收程度。如含气的肺组织吸收 X 线少,在 CT 图像上呈黑色影像,即低密度影像;肌肉或脏器等软组织,吸收中等剂量的 X 线,呈灰色影像,即中等密度影像;骨组织含钙量高,吸收 X 线多,呈白色影像,即高密度影像。

CT图像具有较高的密度分辨力

CT 图像的密度分辨力(density resolution)相当于常规 X 线图像的10~20倍。因此,人体不同的软组织虽然对 X 线的吸收差异小,但在 CT 图像上亦可形成对比,这是 CT 图像的优点。所以, CT 能清楚显示由软组织构成的器官,如脑、纵隔、肝、胰、脾、肾及盆腔等器官,并可在良好图像背景上确切显示出病变影像,这种病灶的检出能力是常规 X 线图像难以达到的。然而,CT 装置不同,所选择的显示技术不同,像素的大小和矩阵数目亦就不同。虽然像素越小,矩阵数目越多,构成的图像越细致,空间分辨力(spatial resolution)就越高,但总体而言, CT 图像组成的基本单位即像素仍显较大,故空间分辨力不及常规 X 线图像。然而, CT 图像的高密度分辨力所产生的诊断价值仍远远超过空间分辨力不足带来的负面影响。

CT 图像的密度能够进行量化评估

CT 图像不但能从形态学上以不同的灰度来显示组织器官和病变的密度高低,而且还可以应用 X 线吸收系数的数值,来量化评估密度高低的程度,这是常规 X 线检查所无法达到的。在临床工作中, CT 密度的量化标准不用 X 线吸收系数表示,而是用 CT 值,单位为享氏单位(Hounsfield unit , HU)。因此,在描述某一组织器官或病变密度时,不但能够用高密度、中等密度或低密度来形容,亦可用它们的 CT 值来说明密度的高低程度。 由于 CT 具有较高的密度分辨力,可将密度差别小的软组织及其病变分辨出来,例如脑皮质、髓质与脑梗死灶。临床工作中,为了使 CT 图像上欲观察的组织结构和病变达到最佳显示,需根据它们的 CT 值范围,选用不同的窗技术,其包括窗位(window level )和窗宽(window width )。

CT图像为断层图像

CT 图像常规是横轴位断层图像,克服了普通 X 线检查各组织结构影像重叠的缺点,从而使各个器官组织结构得以清楚显示,明显提高了病灶的检出率。然而,断层图像不利于器官结构和病灶的整体显示,需要连续观察多帧图像,经人脑思维整合或运用图像后处理重组技术,才能形成完整的概念。

CT 横轴位断层图像是含有一定层面厚度的组织结构的重建图像。当一个扫描层面厚度内只含有一种组织时,所测量的 CT 值代表该组织的密度。但是,在一个扫描层面的厚度方向内同时含有两种或两种以上密度不同且走行与层面平行的组织时,其所显示的密度并非代表任何一种组织,所测得的 CT 值为它们的平均值,这可影响微小病变的显示和诊断。为了克服这一不利因素,可采用更薄的准直、更小的重建层厚和特殊算法进行图像重建,如高分辨力 CT 检查。CT 扫描的层厚已可小于1mm。在亚毫米薄层扫描的基础上,利用计算机软件对 CT 轴位断面图像信息进行图像重组,可获得冠状位、矢状位二维图像以及三维立体的 CT 图像。

发展历史

自从1895年伦琴发现X线, X线就被广泛应用于人体器官的检查。但是,由于人体内某些器官对X线的吸收差别极小,因此X线对那些前后重叠的组织的病变就难以发现。于是,人们开始寻找一种新的技术来弥补常规X线的不足。

萌芽期(1957-1971)

1917年,奥地利数学家约翰·柯登在首先提出了一种新的算法,使得二维或三维的物体能够通过一组测量投影数据重建单一影像。大约在1957年,阿兰·科马克(Allan M.Cormack)发明了一种计算X线在人体内的辐射特性的方法,并在1963年至1964年间在美国《应用物理学杂志》(Journal of Applied Physics)上分别发表了两篇基础科学论文,为CT的发明奠定了理论基础。高弗雷·豪斯费尔德 (Godfrey Newbold Hounsfield)于1967年产生了计算机断层成像的想法,并在1968年获得专利。1971年,豪斯费尔德制造了一台用于扫描人脑的CT机,并在伦敦郊区的一家小医院Atkinson Morley医院进行了第一次测试。最初的CT机仅用于头颅CT检查,扫描每幅头颅横轴位图像需要几分钟时间,并需要几天的时间才能完成图像重建。

CT检查

CT检查

启动期(1972-1983)

1972年,诞生第二代CT机:平移-旋转式,将X线束改为扇形扩大了扫描范围。1975年,斯坦福大学教授Douglas Boyd发明第三代CT机:旋转-旋转式,控测器激增至300-800个,与相对的X线管作旋转运动。1974年,美国乔治城大学(Georgetown University)的Robert Ledley教授研制了可以用于全身扫描的CT设备。1978年,美国科学与工程公司(AS&E)的Sadek Hilal博士、Jay Stein博士和来自贝尔实验室的 Larry Shepp 博士共同研发了第四代CT机,控测器增加至1000-2400个,并环状排列且固定不动,只有X线管围绕患者旋转。1979年,科马克和豪斯费尔德因研究X射线断层成像与相关技术与发明荣获诺贝尔生理学或医学奖。

发展期(1983-2008)

1983年,诞生第五代CT机—电子束CT,并应用于临床。电子束CT机由电子束扫描替代了X线管与检测器的机械扫描,因而扫描速度提高近百倍,解决了心脏扫描等问题。1989年,Willi Kalender 提出螺旋CT扫描的临床应用思想,促进了CT技术的发展,开拓了容积扫描理论并将其应用于实践。CT探测器从单个探测单元、单排至多排,再到各种面阵探测器,使得CT扫描向大覆盖范围、薄层、高分辨、高速度等高性能方向发展。面阵探测器接收锥形束投影真正实现了容积扫描,成为CT技术发展的一大方向。

1989~1998年为螺旋CT机及血管CT机时代,滑环技术的应用使得CT的X线装置可以连续旋转,使得CT机能通过一次屏气完成整个器官的连续性扫描,并实现了动脉期成像和CT血管造影检查。1999~2008年为多层螺旋CT机时代及心脏CT机时代。2002年,16层螺旋CT机推出,2003年进化到64层螺旋CT机,2005年CT 机生产厂商发展出了双能CT机,2007年,多家厂商推出128层、256层以及320/640层多层螺旋CT扫描仪,2008年推出能谱CT机。256层CT和双源CT也可兼有能谱成像功能。

发展方向

在2022年心血管计算机断层扫描协会(SCCT)会议上展出的GE Revolution CT系统展示了CT领域的发展方向。这套新系统具有AI 增强功能,可实现方案自动化并帮助减少剂量,每次旋转具有160毫米的解剖覆盖范围,并在一次扫描期间使用不同能量之间的快速 kV 切换提供光谱成像。先进的CT技术发展包括:

光子计数和光谱CT

光子计数是CT市场真正的游戏规则改变者,已吸引越来越多的关注。光子计数CT技术极大地提高了图像质量、改善了组织特征并减少了所需的造影剂和辐射剂量。光子计数还将不同 kV 能量检测到的光子进行分类,使所有扫描本质上都是光谱CT扫描。这使得放射科医生能够查看不同kV级别的图像,以区分和分析图像中的不同特征,因此不需要多次重复扫描患者。 另外,碘、钙、金属和尿酸的组成等元素也可以增强或从图像中调出,这有助于更好地观察小肾结石或心脏缺血、中风和肺栓塞等问题中的碘灌注。

能谱CT或双能CT系统已经存在十多年了,但因工作流程中的额外成本和额外步骤而无法广泛采用。 美国所有主要CT供应商都已提供具有内置光谱功能的CT系统。西门子于2021年推出了第一个光子计数商业化系统,其他几家供应商也正在开发该系统。

多层螺旋CT系统

多层螺旋CT为市场主流CT。伴随着影像技术的发展,CT排数与层数不断增加。多排多层CT的优势在于成像速度更快,可减少运动伪影,以及对心脏血管等运动脏器成像效果更好。图像层厚更小,减少部分容积效应,图像更加清晰准确。发达国家的CT市场曾经盛行的64排扫描仪系统已被更高排数与层数的系统所取代,例如128至160个切片的系统。单层螺旋CT,X射线环绕人体旋转一周,可产生一层人体的“切片”,依此类推,因此多层螺旋CT系统也可称为高切片系统。在美国和西欧,即使是256个及以上的高切片系统也得到了更多的采用。

人工智能的应用

人工智能(AI)已广泛应用于CT检查,包括智能调度、规划自动化CT方案、提供更高图像质量的新型图像重建、加快工作流程、图像分析和自动量化等方面。 扫描仪上使用的人工智能则有助于更好地将患者定位在手术台上,从而减少重检次数。

冷阴极CT技术

开发冷阴极X射线管可大大减少CT和其他基于X射线的系统的重量和材料,使系统更易于维护,并大大减小系统的尺寸和成本。冷X射线源可能会成为一个主要的游戏规则改变者,因为它们比传统X射线源更轻、更小、更快且更便宜。冷X射线源已取得了进展,例如使用碳纳米管。 碳纳米管X射线源被认为是具有革命性的新型X射线源。碳纳米管冷阴极的X射线源的光子效率远高于传统的热阴极,具有可控发射、高时间和空间分辨率、低功耗且易于集成等诸多优势,为CT设备带来技术上的革命性突破。