CT（Computed Tomography）檢查是現代一種先進的醫學影像檢查技術，也稱計算機斷層（CT）掃描，它組合了一系列從身體周圍不同角度拍攝的X光圖像，并運用計算機進行處理，以創建體內骨骼、血管和軟組織的橫截面圖像(切片)。CT掃描影像可獲得比普通X光片更詳細的信息。
CT掃描可用于以可視化的方式檢查人體的幾乎所有部位，診斷疾病或損傷以及計劃醫學、外科或放射治療。中樞神經系統、頭頸部、胸部、心臟、腹部及盆部以及骨骼肌肉系統疾病，都適用CT檢查進行輔助診斷。
CT檢查包括CT平掃、CT增強掃描以及CT造影掃描等幾種類型。檢查前要做好相應準備，根據掃描身體部位的不同，檢查操作既有通用規范，又有特定要求。CT檢查可能引致某些不良反應，主要由碘對比劑引起，包括副反應和腎毒性。嚴重肝腎功能損害、重癥甲狀腺疾患以及孕婦等不宜做CT掃描。
CT檢查設備由掃描部分、計算機系統、圖像顯示和存儲系統等部分組成。CT圖像是由一定數目像素組成的灰階圖像，既是數字圖像，也是重建的斷層圖像，具有較高的密度分辨力。
1971年CT機第一次用于人體掃描，在以后的幾十年，CT機歷經迭代，幾乎每隔10年就會有一次大變革。CT機已從能譜CT或雙能CT系統向內置光譜功能的系統發展。
適應證
中樞神經系統疾病
頭頸部疾病
胸部疾病
腹部及盆部疾病
骨骼肌肉系統疾病
禁忌證
CT增強掃描檢查并非每個人均合適，對碘造影劑過敏，嚴重肝、腎功能損害，重癥甲狀腺疾病一般不做CT增強掃描檢查；急性腦外傷、腦卒中、藥物過敏、哮喘、腎衰、心肺功能不全的患者、1歲以下小兒及高齡老人，由于機體功能弱，增加了造影劑過敏的概率，所以要慎重進行CT增強掃描檢查。具體情況需要醫生進行綜合評估和判斷。
孕婦不宜做CT檢查。盡管來自CT掃描的輻射不太可能傷害寶寶，但醫生可能會推薦另一種檢查方式，如超聲波或MRI，以避免寶寶受到輻射。
檢查類型
CT檢查包括平掃、增強掃描和CT造影幾種類型。
檢查費用
CT檢查費用方面，過去患者跨省就醫時，單次CT檢查費用通常在200-500元。2025年以來，隨著國家醫保局放射檢查類立項指南的落實，部分高價省份主動對標全國平均價下調價格水平，將CT（計算機斷層掃描）檢查費從300多元下調至200元左右。
平掃
平掃（ plain scan , non-contrast scan ）又稱為普通掃描或非增強掃描，是指不用對比劑增強或造影的掃描。掃描方位多采用橫斷層面，檢查顱腦以及頭面部病變有時可加用冠狀層面掃描。
增強掃描
增強掃描（ enhancement scan ）指血管內注射對比劑后再行掃描的方法。目的是提高病變組織同正常組織的密度差，以顯示平掃上未被顯示或顯示不清的病變，通過病變有無強化及強化類型，有助于病變的定性。根據注射對比劑后掃描方法的不同，可分為常規增強掃描、動態 CT 增強掃描( dynamic CT enhancement scan )、延遲增強掃描、雙期或多期增強掃描等方式。
動態增強掃描指注射對比劑后對某一選定層面或區域、在一定時間范圍內進行連續多期掃描，主要用于了解組織、器官或病變的血液供應狀況。特殊 CT 增強檢查方法，包括雙能 CT 檢查和灌注成像。雙能 CT 檢查可通過后處理軟件對圖像進行進一步分析，在腫瘤病理類型、分化程度、血管成像等方面進行分析。后者灌注成像實際上為一種特殊的動態掃描，是指在靜脈注射對比劑的同時對選定的層面進行連續多次動態掃描，以獲得該層面內每一體素的時間﹣密度曲線，然后根據曲線利用不同的數學模型計算出組織血流灌注的各項參數，并通過色階賦值形成灌注圖像，以此來評價組織器官和病變的灌注狀態。
CT造影
CT造影是指對某一器官或結構進行造影再行掃描的方法，它能更好地顯示結構和發現病變。CT造影分為CT血管造影和CT脊髓及關節造影等幾種。
CT血管造影
CT血管造影（CT angiography , CTA）采用靜脈團注的方式注人含碘對比劑80~100ml，當對比劑流經靶區血管時，利用多層螺旋 CT 進行快速連續掃描，再行多平面及三維 CT 重組獲得血管成像的一種方法，其最大優勢是快速、無創，可多平面、多方位、多角度顯示動脈系統、靜脈系統，觀察血管管腔、管壁及病變與血管的關系。該方法操作簡單、易行，一定程度上可取代有創的血管造影，CTA 的診斷效果已類似 DSA ，可作為篩查動脈狹窄與閉塞、動脈瘤、血管畸形等血管病變的首選方法。
CT脊髓造影及CT關節造影
CT 脊髓造影指在椎管脊髓蛛網膜下腔內注射非離子型水溶性碘對比劑5~10ml后，讓患者翻動體位，使對比劑混勻后，再行 CT 掃描，以顯示椎管內病變。 CT 關節造影指在關節內注入氣體（如空氣、CO2）或不透 X 線的對比劑后，進行 CT 掃描，可更清晰觀察關節的解剖結構，如關節骨端、關節軟骨、關節內結構及關節囊等。這些檢查技術多已被 MRI 檢查所取代。
檢查準備
檢查操作
顱腦CT檢查
頭頸部CT檢查
胸部CT檢查
腹部CT檢查
脊柱和四肢CT檢查
并發癥及處理
并發癥
碘對比劑的不良反應主要包括副反應和腎毒性。
副反應
腎毒性
常規血管內對比劑的排泄，90％以上的量是經過腎臟排出的。其主要的影響是使腎臟的負擔加重，對于腎功能正常的患者來講，很少因對比劑的應用產生不良反應。但是，對于那些本來腎功能就有損害的患者就有可能發生對比劑性腎中毒，而且對比劑的用量越大，注藥前腎小球濾過率越低，發生對比劑腎中毒的危險性越高。腎功能不全的患者盡量避免使用血管內對比劑，必須用時，應該注意盡量減少對比劑劑量。
處理
針對對比劑不良反應，注藥過程中要密切觀察患者體征與反應，一旦發生不良反應，應立即停止注藥，并根據對比劑不良反應的程度，進行相應處理。
檢查設備
組成
CT設備由掃描部分、計算機系統、圖像顯示和存儲系統以及后處理工作站組成。
分類
在 CT 發明和應用的歷史進程中，其發展大致可分為兩個階段，即從 CT 發明到螺旋 CT 出現的非螺旋 CT 階段，以及從螺旋 CT 投入臨床使用到多層螺旋 CT 時代。第一階段的意義是改變了醫用 X 射線的診斷方式，而第二階段則是在第一階段的基礎上發展和豐富了橫斷層 X 線診斷的手段。第一階段 CT 設備僅保留了歷史意義，第二階段 CT 設備正在使用。
單層螺旋CT
與非螺旋 CT 相比，單層螺旋 CT 設備結構主要是利用了滑環技術，去除了 CT 球管與機架相連的電纜，球管探測器系統可連續旋轉，并改變了以往非螺旋 CT 的饋電和數據傳導方式，使 CT 掃描擺脫了逐層掃描的模式，從而提高了 CT 掃描和檢查的速度。由于螺旋 CT 掃描時檢查床連續單向運動，球管焦點圍繞患者旋轉的軌跡類似一個螺旋管形，故稱為螺旋掃描。
由于螺旋 CT 采集的數據是連續的，所以可在掃描區間的任意位置重建圖像。通過采用不同的重建增量，可確定相鄰被重建圖像的間隔或層面重疊的程度。重建增量與被重建圖像的質量有關，即不同程度的重疊重建，可使三維等后處理圖像的質量改善。
多層螺旋CT
4層螺旋 CT 的探測器材料采用了輻射轉換效率高的稀土陶瓷閃爍晶體，與光電二極管一起共同組成探測器陣列，輻射的總轉換效率可達到99%。與單層螺旋 CT 相比，旋轉一周掃描覆蓋的范圍比單層螺旋掃描有所增加，每旋轉一周的掃描時間也縮短至0.5秒，縱向分辨率也有所提高。
16層螺旋 CT 在2002年的北美放射年會上被推出，其最大的改變是探測器陣列的排數和總寬度增加，并且機架旋轉一周的掃描速度也相應縮短為0.42秒，最短為0.37秒。2003年后各大 CT 機生產廠商相繼推出了64層螺旋 CT 產品，其主要變化是滑環旋轉一周的速度提高（最短0.33秒），一次掃描層數增加和覆蓋范圍加大，另外圖像質量和各向同性的分辨率又有提高。2007年的北美放射學年會，多家廠商宣布推出128層、256層以及320/640層多層螺旋 CT 掃描儀。
雙源CT
雙源 CT 是2005年推出的新型 CT 掃描儀，它的基本結構秉承了64層 CT 的設計，僅在 X 線管和探測器系統作了大膽的創新，由沿襲使用的一個 X 線管、一組探測器系統，改變成了雙 X 線管和雙探測器系統，使 CT 的檢查無論從掃描的速度和掃描儀的功能定位（可利用兩種不同的輻射能做一些功能性的檢查，以往 CT 基本只能做形態學的檢查）都大大前進了一步。
雙源 CT 的兩個 X 線管可同時工作，也可分別使用。當心臟成像、雙能減影和全身大范圍掃描時，可采用兩個 X 線管同時工作，而一半的掃描僅有一組 X 線管探測器系統工作。當用于心臟成像時，相對于64層螺旋 CT 可減少一般的掃描時間，另外，在心臟圖像重建的方法中，除降低機械掃描時間外，還可采用多扇區重建方法提高時間分辨率。
能譜CT
能譜 CT 為2008年推出的一種新型 CT ，基本配置為64排的探測器陣列，掃描機架旋轉一周的最短時間為0.35秒，但其在 X 射線管、探測器材料和高壓發生器上作了重大的改進，配以該機的專用成像軟件，可實現能譜成像。在臨床應用方面，能譜成像可生成101種單能譜輻射，并形成兩種基物質圖像，對人體多種組織進行分析，還可用于體內金屬植入物偽影的有效去除。另外，采用改進的迭代重建方法，使 CT 成像的劑量得以進一步降低。256層 CT 和雙源 CT 也可兼有能譜成像功能。
原理和特點
原理
CT是用X線束對人體檢查部位一定厚度的層面進行掃描，由探測器接收透過該層面上各個不同方向的人體組織的X線，轉變為可見光后，由光電轉換變為電信號，再經模/數轉換輸入計算機，通過計算機處理后得到掃描斷層的組織衰減系數的數字矩陣，再將矩陣內的數值通過數/模轉換，用黑白不同的灰度等級在熒光屏上顯示出來，即構成CT圖像。根據檢查部位的組織成分和密度差異，CT圖像重建要使用合適的數學演算方式，常用的有標準演算法、軟組織演算法和骨演算法等。圖像演算方式選擇不當會降低圖像的分辨率。
圖像特點
CT圖像是數字化模擬灰度圖像
CT 圖像是經數字轉換的重建模擬圖像，是由一定數目從黑到白不同灰度的像素（Pixel）按固有矩陣排列而成。這些像素的灰度反映的是相應體素（voxel）的 X 線吸收系數。如同 X 線圖像， CT 圖像亦是用灰度反映器官和組織對 X 線的吸收程度。如含氣的肺組織吸收 X 線少，在 CT 圖像上呈黑色影像，即低密度影像；肌肉或臟器等軟組織，吸收中等劑量的 X 線，呈灰色影像，即中等密度影像；骨組織含鈣量高，吸收 X 線多，呈白色影像，即高密度影像。
CT圖像具有較高的密度分辨力
CT 圖像的密度分辨力（密度 resolution）相當于常規 X 線圖像的10~20倍。因此，人體不同的軟組織雖然對 X 線的吸收差異小，但在 CT 圖像上亦可形成對比，這是 CT 圖像的優點。所以， CT 能清楚顯示由軟組織構成的器官，如腦、縱隔、肝、胰、脾、腎及盆腔等器官，并可在良好圖像背景上確切顯示出病變影像，這種病灶的檢出能力是常規 X 線圖像難以達到的。然而，CT 裝置不同，所選擇的顯示技術不同，像素的大小和矩陣數目亦就不同。雖然像素越小，矩陣數目越多，構成的圖像越細致，空間分辨力（spatial resolution）就越高，但總體而言， CT 圖像組成的基本單位即像素仍顯較大，故空間分辨力不及常規 X 線圖像。然而， CT 圖像的高密度分辨力所產生的診斷價值仍遠遠超過空間分辨力不足帶來的負面影響。
CT 圖像的密度能夠進行量化評估
CT 圖像不但能從形態學上以不同的灰度來顯示組織器官和病變的密度高低，而且還可以應用 X 線吸收系數的數值，來量化評估密度高低的程度，這是常規 X 線檢查所無法達到的。在臨床工作中， CT 密度的量化標準不用 X 線吸收系數表示，而是用 CT 值，單位為享氏單位（Hounsfield unit , HU)。因此，在描述某一組織器官或病變密度時，不但能夠用高密度、中等密度或低密度來形容，亦可用它們的 CT 值來說明密度的高低程度。 由于 CT 具有較高的密度分辨力，可將密度差別小的軟組織及其病變分辨出來，例如腦皮質、髓質與腦梗死灶。臨床工作中，為了使 CT 圖像上欲觀察的組織結構和病變達到最佳顯示，需根據它們的 CT 值范圍，選用不同的窗技術，其包括窗位（window level ）和窗寬（window width ）。
CT圖像為斷層圖像
CT 圖像常規是橫軸位斷層圖像，克服了普通 X 線檢查各組織結構影像重疊的缺點，從而使各個器官組織結構得以清楚顯示，明顯提高了病灶的檢出率。然而，斷層圖像不利于器官結構和病灶的整體顯示，需要連續觀察多幀圖像，經人腦思維整合或運用圖像后處理重組技術，才能形成完整的概念。
CT 橫軸位斷層圖像是含有一定層面厚度的組織結構的重建圖像。當一個掃描層面厚度內只含有一種組織時，所測量的 CT 值代表該組織的密度。但是，在一個掃描層面的厚度方向內同時含有兩種或兩種以上密度不同且走行與層面平行的組織時，其所顯示的密度并非代表任何一種組織，所測得的 CT 值為它們的平均值，這可影響微小病變的顯示和診斷。為了克服這一不利因素，可采用更薄的準直、更小的重建層厚和特殊算法進行圖像重建，如高分辨力 CT 檢查。CT 掃描的層厚已可小于1mm。在亞毫米薄層掃描的基礎上，利用計算機軟件對 CT 軸位斷面圖像信息進行圖像重組，可獲得冠狀位、矢狀位二維圖像以及三維立體的 CT 圖像。
發展歷史
自從1895年倫琴發現X線， X線就被廣泛應用于人體器官的檢查。但是，由于人體內某些器官對X線的吸收差別極小，因此X線對那些前后重疊的組織的病變就難以發現。于是，人們開始尋找一種新的技術來彌補常規X線的不足。
萌芽期（1957-1971）
1917年，奧地利數學家約翰·柯登在首先提出了一種新的算法，使得二維或三維的物體能夠通過一組測量投影數據重建單一影像。大約在1957年，阿蘭·科馬克（Allan M.Cormack）發明了一種計算X線在人體內的輻射特性的方法，并在1963年至1964年間在美國《應用物理學雜志》（Journal of Applied Physics）上分別發表了兩篇基礎科學論文，為CT的發明奠定了理論基礎。高弗雷·豪斯費爾德?（Godfrey Newbold Hounsfield）于1967年產生了計算機斷層成像的想法，并在1968年獲得專利。1971年，豪斯費爾德制造了一臺用于掃描人腦的CT機，并在倫敦郊區的一家小醫院Atkinson Morley醫院進行了第一次測試。最初的CT機僅用于頭顱CT檢查，掃描每幅頭顱橫軸位圖像需要幾分鐘時間，并需要幾天的時間才能完成圖像重建。
啟動期（1972-1983）
1972年，誕生第二代CT機：平移-旋轉式，將X線束改為扇形擴大了掃描范圍。1975年，斯坦福大學教授Douglas Boyd發明第三代CT機：旋轉-旋轉式，控測器激增至300-800個，與相對的X線管作旋轉運動。1974年，喬治城大學（Georgetown University）的Robert Ledley教授研制了可以用于全身掃描的CT設備。1978年，美國科學與工程公司（AS&E）的Sadek Hilal博士、Jay Stein博士和來自貝爾實驗室的 Larry Shepp 博士共同研發了第四代CT機，控測器增加至1000-2400個，并環狀排列且固定不動，只有X線管圍繞患者旋轉。1979年，阿蘭·科馬克和豪斯費爾德因研究X射線斷層成像與相關技術與發明榮獲諾貝爾生理學或醫學獎。
發展期（1983-2008）
1983年，誕生第五代CT機—電子束CT，并應用于臨床。電子束CT機由電子束掃描替代了X線管與檢測器的機械掃描，因而掃描速度提高近百倍，解決了心臟掃描等問題。1989年，Willi Kalender?提出螺旋CT掃描的臨床應用思想，促進了CT技術的發展，開拓了容積掃描理論并將其應用于實踐。CT探測器從單個探測單元、單排至多排，再到各種面陣探測器，使得CT掃描向大覆蓋范圍、薄層、高分辨、高速度等高性能方向發展。面陣探測器接收錐形束投影真正實現了容積掃描，成為CT技術發展的一大方向。
1989~1998年為螺旋CT機及血管CT機時代，滑環技術的應用使得CT的X線裝置可以連續旋轉，使得CT機能通過一次屏氣完成整個器官的連續性掃描，并實現了動脈期成像和CT血管造影檢查。1999~2008年為多層螺旋CT機時代及心臟CT機時代。2002年，16層螺旋CT機推出，2003年進化到64層螺旋CT機，2005年CT 機生產廠商發展出了雙能CT機，2007年，多家廠商推出128層、256層以及320/640層多層螺旋CT掃描儀，2008年推出能譜CT機。256層CT和雙源CT也可兼有能譜成像功能。
發展方向
在2022年心血管計算機斷層掃描協會（SCCT）會議上展出的GE Revolution CT系統展示了CT領域的發展方向。這套新系統具有AI 增強功能，可實現方案自動化并幫助減少劑量，每次旋轉具有160毫米的解剖覆蓋范圍，并在一次掃描期間使用不同能量之間的快速 kV 切換提供光譜成像。先進的CT技術發展包括：
光子計數和光譜CT
光子計數是CT市場真正的游戲規則改變者，已吸引越來越多的關注。光子計數CT技術極大地提高了圖像質量、改善了組織特征并減少了所需的造影劑和輻射劑量。光子計數還將不同 kV 能量檢測到的光子進行分類，使所有掃描本質上都是光譜CT掃描。這使得放射科醫生能夠查看不同kV級別的圖像，以區分和分析圖像中的不同特征，因此不需要多次重復掃描患者。 另外，碘、鈣、金屬和尿酸的組成等元素也可以增強或從圖像中調出，這有助于更好地觀察小腎結石或心肌缺血、中風和肺栓塞等問題中的碘灌注。
能譜CT或雙能CT系統已經存在十多年了，但因工作流程中的額外成本和額外步驟而無法廣泛采用。 美國所有主要CT供應商都已提供具有內置光譜功能的CT系統。西門子股份公司于2021年推出了第一個光子計數商業化系統，其他幾家供應商也正在開發該系統。
多層螺旋CT系統
多層螺旋CT為市場主流CT。伴隨著影像技術的發展，CT排數與層數不斷增加。多排多層CT的優勢在于成像速度更快，可減少運動偽影，以及對心臟血管等運動臟器成像效果更好。圖像層厚更小，減少部分容積效應，圖像更加清晰準確。發達國家的CT市場曾經盛行的64排掃描儀系統已被更高排數與層數的系統所取代，例如128至160個切片的系統。單層螺旋CT，X射線環繞人體旋轉一周，可產生一層人體的“切片”，依此類推，因此多層螺旋CT系統也可稱為高切片系統。在美國和西歐，即使是256個及以上的高切片系統也得到了更多的采用。
人工智能的應用
人工智慧（AI）已廣泛應用于CT檢查，包括智能調度、規劃自動化CT方案、提供更高圖像質量的新型圖像重建、加快工作流程、圖像分析和自動量化等方面。 掃描儀上使用的人工智能則有助于更好地將患者定位在手術臺上，從而減少重檢次數。
冷陰極CT技術
開發冷陰極X射線管可大大減少CT和其他基于X射線的系統的重量和材料，使系統更易于維護，并大大減小系統的尺寸和成本。冷X射線源可能會成為一個主要的游戲規則改變者，因為它們比傳統X射線源更輕、更小、更快且更便宜。冷X射線源已取得了進展，例如使用碳納米管。 碳納米管X射線源被認為是具有革命性的新型X射線源。碳納米管冷陰極的X射線源的光子效率遠高于傳統的熱陰極，具有可控發射、高時間和空間分辨率、低功耗且易于集成等諸多優勢，為CT設備帶來技術上的革命性突破。
參考資料 >
CT掃描.Mayo Clinic.2023-08-08
How CT happened: the early development of medical computed tomography.NIH.2023-08-08
Trends and new technology in computed tomography systems.HealthImaging.2023-08-08
Allan MacLeod Cormack (1924–1998): Discoverer of computerised axial tomography.NIH.2023-09-06
CT科普知識.深圳理工大學中國科學院深圳先進技術研究院.2023-08-22
沙利文：2021年中國CT檢查設備行業研究.新浪財經.2023-08-23
打破壟斷 昊志影像發布多款碳納米管冷陰極X射線源產品.新浪廣東.2023-09-21