螺旋CT机通过X线束来对人体指定部位一定厚度层面进行有效扫描,通过分析确定各部分对X线束吸收情况，确定是否存在病症，是临床诊断的重要医疗机械设备。在套用时射出的X线会转变成可见光，然后在转为电信号后再转变为数字信息传入计算机内由专业软体完成计算与处理，最终得到数位化形式信息。
基本介绍
- 中文名：螺旋CT机
- 外文名：spital computed tomograpty
- 分类名称：X射线计算机体层摄影设备
- 管理类别：Ⅲ类医疗器械
简介
CT是“计算机X线断层摄影机”或“计算机X线断层摄影术”的英文简称，是从1895年伦琴发现X线以来在X线诊断方面的最大突破，是近代飞速发展的电子计算机控制技术和X线检查摄影技术相结合的产物。CT由英国物理学家在1972年研製成功，先用于颅脑疾病诊断，后于1976年又扩大到全身检查，是X线在放射学中的一大革命。我国也在70年代末引进了这一新技术，在短短的30年里，全国各地乃至县镇级医院共安装了各种型号的CT机数千台，CT检查在全国範围内迅速地层开，成为医学诊断中不可缺少的设备。
CT自上世纪70年代问世来，不断获得改进，从第一代到第五代，不断缩短扫描时间和提高图像质量。1989年由于解决了高压发生器与X线球管一起旋转的难题，X线管可以螺旋式的运动了，再加上滑环技术，把CT技术推上了一个新的水平，即螺旋CT的问世。原来的CT每次扫描都必须经过启动、加速、均速、取样、减速、停止等几个过程，大大限制了扫描速度，而螺旋CT克服了上述缺点，可以连续旋转扫描，患者的床也以一定的速度前进和后退，这不仅将扫描速度提高好几倍，而且这种螺旋扫描不再是对人体某一层面採集数据，而且围绕人体的一段体积螺旋式的採集数据，被称为体积扫描，它不仅速度快，而且获得的三维信息，这就增加了信息处理的内容和灵活性，它可以得到真正的三维重建图像，使血管立体成像（CT Aogiography）成为可能。所以螺旋CT的功能大大的增加了，如组织容积与分段显示技术、实时成像技术、三维重建图像、仿真内窥镜技术及心脏功能评估等等。故螺旋CT被称为CT的“新生”。
基本结构
螺旋CT机构造主要分为以下几个部分：扫描架、CT机球管、检测器、高压发生器、计算机系统。CT机主体主要由产生X线束的发生器和球管，以及接收和检测X线的探测器组成；计算机系统主要包括数据採集系统、中央处理系统、磁带机、操作台等。此外，CT机还应包括图像显示器、多幅照相机等辅助设备。
基本结构
主要分类
分单层螺旋CT、双层螺旋CT、多层螺旋CT。
检查部位
包括颅脑、颈部、胸部（肺、纵隔、胸壁及大血管、心包）、腹部一上腹部（肝、胆、胰、脾），后腹腔、肾上腺及肾。五官（眼、耳—颞骨、喉咽、鼻与鼻窦及颞颌关节），食管、胃肠道，盆腔（膀胱、子宫、输卵管、卵巢、直、乙肠、精路及前列腺），脊椎、脊髓、四肢及软组织，还有CT的介入学等。
工作原理
CT是从X线机发展而来的，它显着地改善了X线检查的分辨能力，其解析度和定性诊断準确率大大高于一般X线机，从而开阔了X线检查的适应範围，大幅度地提高了x线诊断的準确率。
CT是用X线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进行扫描，当X线射向人体组织时，部分射线被组织吸收，部分射线穿过人体被检测器接收，产生信号。因为人体各种组织的疏密程度不同，X线的穿透能力不同，所以检测器接收到的射线就有了差异。将所接收的这种有差异的射线信号，转变为数字信息后由计算机进行处理，输出到显示的萤光屏上显示出图像，这种图像被称为横断面图像。CT的特点是操作简便，对病人来说无痛苦，其密度、解析度高，可以观察到人体内非常小的病变，直接显示X线平片无法显示的器官和病变，它在发现病变、确定病变的相对空间位置、大小、数目方面非常敏感而可靠，具有特殊的价值，但是在疾病病理性质的诊断上则存在一定的限制。
产品特点
CT与传统X线摄影不同，在CT中使用的X线探测系统比摄影胶片敏感，是利用计算机处理探测器所得到的资料。CT的特点在于它能区别差异极小的X 线吸收值。与传统X线摄影比较，CT能区分的密度範围多达2000级以上，而传统X线片大约只能区分20级密度。这种密度解析度，不仅能区分脂肪与其他软组织，也能分辨软组织的密度等级。这种革命性技术显着地改变了许多疾病的诊断方式。
在进行CT检查时， 最常套用的断层面是水平横断面，断层层面的厚度与部位都可由检查人员决定。常用的层面厚度在1~10毫米间，移动病人通过检查机架后，就能陆续获得能组合成身体架构的多张相 接影像。利用较薄的切片能获得较準确的资料，但这时必须对某一体积的构造进行较多切片扫描才行。
在每次曝光中所得到的资料由计算机重建形成影像，这些影像可显示在萤光屏上，也可将其摄成胶片以作永久保存。此外，其基本资料也可以储存在磁碟或磁带里。
发展历程
CT机按其适用範围分为头颅CT机和全身CT机。CT机的发展常用代（g eneration）来表示。
第一代CT机採取旋转/平移方式（rotate/translate mode）进行扫描和收集信息。首先X线管和相对应的探测器作第一次同步平行移动。然后，环绕患者旋转1度并準备第二次扫描。周而复始，直到在180度範围内完成全部数据採集。由于採用笔形X线束和只有1－2个探测器，所采数据少，因而每扫一层所需时间长，图像质量差。
第二代CT机是在第一代CT的基础上发展而来。X线束改为扇形，探测器增多至30个，扩大了扫描範围，增多了採集的数据。因此，旋转角度由1°增至23°，缩短了扫描时间，图像质量有所提高，但仍不能完全避免患者生理运动所引起的伪影（Artifact）
第三代CT机的主要特点是控测器激增至300－800个，并与相对的X线管只作旋转运动（rotate/rotate mode）。因此，能收集较多的数据，扫描时间在5s以内，使伪影大为减少，图像质量明显提高。
第四代CT机的特点是控测器进一步增加，高达1000－2400个并环状排列而固定不动，只有X线管围绕患者旋转，即旋转/固定式（rotate/stationary mode）。它和第三代机的扫描切层都薄，扫描速度都快，图像质量都高。 第五代CT特点是扫描时间缩短到50ms，因而解决了心脏扫描。其中主要结构是一个电子枪，所产生的电子束（Electron beam）射向一个环形钨靶，环形排列的探测器收集信息。
医疗评价
优点
①一次屏气扫描层数达9～24层而没有呼吸运动伪影，因而冠状或矢状面重建的空问解析度高，较小的病变不会因呼吸运动而漏扫，二维或三维图像质量得到改善，
②选择适当造影剂量可以显示血管，使CT血管造影成为可能；
③如果患者不能维持很大功能体位，可进行快速体层扫描；
④不需要重複扫描及重叠扫描，因而患者接受辐射剂量减少；⑤动脉体层扫描可鉴别伪影。
缺点
螺旋CT的x线球管热容量要求2～4．2百万热单位，阳板冷却率达1．0百万热单位/min，其使用寿命才能和普通球管相当，因而不能无适应地滥用螺旋CT连续扫描。一次连续扫描时间不超过12—24S，扫描範围也应有一定限度，两次扫描时间间隔需要8~12min，特殊情况下如严重呼吸窘迫综合徵患者，螺旋CT仍不能完全消除呼吸伪影。
常见故障
- X线问题
螺旋CT机的X线部分主要包括高压变压器、高压电缆、X线球管、球管灯丝电路、控制器电路和高频逆变器等。一般的X线部分的故障主要指的是X线球管和高压逆变器部分的故障。(1)X线球管故障。X线球管是X线部分中最重要的结构，在实际的运行中经常会出现各种问题，比如球管内部低mA正常、高mA报错，系统会提示overmA、overkV，或者在使用大焦点时系统内的ready灯不亮，而使用小焦点时，灯光则使用正常。(2)高压逆变器内电路故障。高压逆变器是螺旋CT机中十分重要的组成部分，在CT机的使用过程中，高压逆变器会产生各种故障，而且维修难度大。如绝缘门双向电晶体故障，其在实际的套用中具有极高的输入阻抗、开关的速度比较快，具有良好的耐压性能与工作稳定性。这种管道在实际套用于螺旋CT机时，由于高压逆变器部位电路电流过大，运行功率极高，所以很容易导致绝缘门双向电晶体出现故障。 - 碳刷与滑环问题
碳刷和滑环是CT机中使用比较多的部件，虽然并不显眼，但是会对设备的使用产生影响。螺旋CT机中一共有5根滑环，2根用来接地，3根用来接通交流电;一个碳刷有10个碳刷头，一个滑环中包括4个碳刷头，这些都对CT机的正常使用有很大的作用。在实际套用中，CT机的内部会产生高压打火声，碳粉分布在机架的滑环上，这些都会使滑环的表面变得凹凸不平，损伤滑环和碳刷。 - 计算机问题
计算机是螺旋CT机中十分重要的控制设备，一般不会发生系统故障，常见的故障是计算机键盘和滑鼠之类的硬体故障。随着网路技术的不断发展，计算机病毒的种类也在增加，对计算机系统造成损害，从而导致了各种故障，影响螺旋CT机的录入完整性、录入準确性和资料存储，进而影响了螺旋CT机的运行效率。