CT工作原理是什么？

CT、核磁、B超都是通过透视人体内部结构和器官，根据与正常生理状态的比较，来诊断疾病的设备，是现代医疗的重要诊断手段，而且这些设备在未来会越来越精密，对人类健康和疾病起着越来越重要的作用。

这几种设备都是人类采用现代物理学的发现研究成果，利用某些媒介穿越人体，获得人体内部影像，通过影像来分析诊断健康状态的。它们最大的区别就是采用穿越人体的介质不一样，由此形成诊断的部位和效果也有区别。

现在我们来分别了解一下这三种设备利用的基本情况：

CT检查

CT是英文Computed Tomography的简称，译意是电子计算机断层扫描。主要采用的检查介质是X射线，通过X射线对身体的穿透性扫描，通过高度灵敏的探测器，得到被扫描部位的影像，具有扫描快，图像清晰的特点。（CT（Computed Tomography），即计算机断层扫描，是一种医学影像技术。它使用X射线束对人体进行层析扫描，并借助计算机处理产生身体内部结构的详细图像。CT扫描以其快速、清晰的成像能力，广泛应用于各种疾病的诊断。）

X射线是高能量的电磁波，也是光的一段波段，因此又叫X光。我们人眼能看见的可见光，波长约380~780nm（纳米）之间，X射线波长极短，只有0.001~100nm，频率也极高，在10^16Hz以上，能量是可见光的几万倍到几十万倍，因此对人体细胞、DNA会产生伤害。

X射线穿透力极强，在穿透人体时，会根据人体不同组织不同密度形成不同吸收率，在感光胶片上留下灰度不同的黑白影像，医生就可以通过观察分析这些影像，得到人体内部组织的状态，从而做出疾病的诊断。

CT就是在X光透视基础上发展起来的，CT则是通过旋转装置，将人体就像切萝卜片一样进行断层扫描，灵敏度极高的探测器通过旋转装置，接收到穿透的射线，将获得的数据输入到计算机，通过计算机解码后重建图像。

CT设备的主要组成结构有三大部分，即：扫描部分，由X线管、探测器和扫描架组成；计算机系统，将扫描收集到的信息数据进行贮存运算；图像显示和存储系统，将经计算机处理、重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光照相机将图像摄下，用于医生观察。

现在的CT设备已经从最开始的第一代，更新到了第五代，从最开始扫描面积很小，扫描时间长（需要数秒），探测器少（只有一两个），分辨率很低，到如今扫描面积扩大很多，空间分辨率可达0.4mm（毫米），扫描时间缩短到40ms（毫秒），扫描64层图像只需要330ms。

扫描的方式从开始只能平移，到现在能够做平扫、增强扫描和造影扫描，还可以实现三维立体动态图像。

CT成像基本原理是用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的X线，转变为可见光后，由光电转换器转变为电信号，再经模拟/数字转换器（analog/digital converter）转为数字信号，输入计算机处理。图像形成的处理有如将选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素（voxel）。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵（digital matrix）.数字矩阵可存储于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器（digital/anolog converter）把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即像素（pixel），并按矩阵排列，即构成CT图像。