跳到主要内容

什么是CT扫描及其工作方式?

CT扫描机
计算机断层扫描(CT)扫描可用于诊断多种伤害和疾病。
图片:©Shutterstock)

无论您是在从山地自行车上摔得很厉害后去急诊室还是去健康诊所进行例行癌症检查,医生都可能会要求提供内部图像以准确评估您的健康状况。

捕获体内图像的最常见方法之一是计算机断层扫描(CT)扫描。

CT扫描也称为CAT扫描,它使用旋转X射线机生成任何身体部位的横截面或3D图像。 国立生物医学影像与生物工程研究所 (NIBIB)。它们为医生检查骨骼,器官和其他内部组织提供了一种无痛,无创,快速的方法。

怎么样 CT scans work

根据NIBIB,在进行CT扫描时,患者躺在一张桌子上,该桌子穿过一个像甜甜圈一样的环,称为龙门架。该龙门具有一个X射线管,可在围绕患者旋转的同时拍摄狭窄的 X光片 通过身体。 X射线由与源直接相对的数字探测器拾取。

X射线源完成一个完整的旋转后,一台复杂的计算机将创建该身体切片的2D图像,其厚度通常在0.04到0.4英寸(1到10毫米)之间。然后,计算机将几个2D切片组合在一起以创建人体3D图像,从而使医生更容易查明患者问题所在的位置。扫描本身通常不到15分钟,具体取决于要成像的身体区域。

为了更容易识别异常,可以给患者提供对比材料。包含对比材料的溶液,例如 要么 取决于目标组织,经口服,直肠或直接注射入体内。根据解决方案,溶液中的材料通过暂时改变X射线与某些人体组织的相互作用来起作用,这使得这些组织在生成的图像中看起来有所不同。 北美放射学会。对比有助于医生区分正常组织和异常组织。

Why get a CT Scan

CT扫描图像可帮助医生诊断和查明感染,肌肉疾病,骨折,癌症,肿瘤和其他异常情况。

在紧急情况下,CT扫描是一种救生工具,可让医生快速确定内部受伤或内部出血的程度。 北美放射学会.

据CT称,CT扫描在癌症的诊断,治疗和研究中也至关重要。 国立癌症研究所.

Risks involved

尽管CT扫描可能是评估健康状况的重要工具,但仍有一些 风险 与扫描相关联。

据称,根据被扫描物体的区域,可能存在辐射暴露的风险。 美国放射影像学院 (ACRIN)。 X射线是电离辐射的来源,会损坏敏感组织,例如淋巴器官和血液。不建议孕妇进行腹部CT扫描,因为胎儿可能会暴露在有害辐射下。

在CT扫描仪中花费更多时间可能会导致 更高质量的图像 但计算机断层扫描主管,乔治亚州埃默里大学放射与影像科学系副教授Phuong-Anh Duong博士说,但通常不需要更高的辐射剂量。 (根据CT扫描显示,仅胸部区域的CT扫描可使患者接受的辐射量约为传统胸部X射线的70倍。 哈佛健康出版社

腹部CT扫描图像。 图片来源:Shutterstock)

Duong说,重要的是要平衡CT扫描图像质量和放射线照射量—实践医生将其称为ALARA,或尽可能合理地降低。

Duong说,有几种减少辐射暴露的方法。例如,仅在必要时成像,而仅在身体需要时成像,并使用能量更低的辐射和更新的技术,例如更灵敏的X射线检测器。

有时,患者可能会对造影剂产生过敏反应,但主要反应很少见。根据北美放射学会的说法,如果提前知道过敏症,可以服用药物以减轻造影剂的影响。哮喘,花粉症,过敏,心脏病,肾脏或甲状腺问题的人似乎对造影剂产生反应的风险更大,尽管研究人员仍不清楚原因。

下一代CT扫描仪

人工智能 Duong告诉Live Science,将(AI)集成到CT扫描仪中以创建具有更少辐射的更好图像。

今年早些时候,中央佛罗里达大学的研究人员将AI整合到了CT扫描系统中,该系统能够 检测痕量肺癌.

今年的另一项进展是,纽约市西奈山伊坎医学院的一组研究人员创建了一个AI系统,用于检查大脑的CT扫描图像。该系统可以在短短1.2秒内检测到问题,例如中风。该团队将其结果发表在杂志上 自然医学.

CT扫描技术的另一个重大飞跃是光子计数CT扫描仪。这些扫描仪包含一个检测器,该检测器对来自X射线源的单个光子进行计数和跟踪,并检测单个光子的相互作用。与传统的CT扫描图像不同,传统的CT扫描图像使用能量积分检测器一次检测大量光子,并仅测量强度,因此结果是具有更高分辨率和更高对比度的更清晰图像。 Duong说,光子计数CT扫描仪可以减少X射线剂量,更好的组织分化,更清晰的图像质量以及对造影剂的需求减少。

CT扫描机也变得越来越专业。专门设计用于扫描乳房组织的CT机可提供与传统乳腺X线照片相媲美的信息,但不需要乳房压迫,并且通过胸部的辐射显着减少。 尼比.

CT扫描会发展到类似于 手持式诊断仪 像《星际迷航》中的“三阶”? Duong表示,尽管确实存在便携式和移动CT扫描仪,但诸如移动设备, 厢式CT 埃默里大学医学院的Grady Health System使用的扫描仪。但是,较小的机器效率不如传统的CT扫描仪,并且很难保护旁观者免受辐射的侵害。

进一步阅读: