10年前，人們把螺旋CT機(jī)視為CT設(shè)備發(fā)展的一個(gè)理想，可是近5年來(lái)，螺旋CT機(jī)已在世界范圍內(nèi)普及。目前，中高檔次的CT機(jī)設(shè)備均采用滑環(huán)式設(shè)計(jì)，具有螺旋掃描功能。和常規(guī) CT機(jī)的層面采集方式不同的是，螺旋CT機(jī)采用容積方式的采集過(guò)程，使采集信號(hào)的速度、質(zhì)量和類型均發(fā)生了質(zhì)的變化。在此基礎(chǔ)上，才得以實(shí)施前述的各種軟件功能，故螺旋CT機(jī)被視為“CT的新生”。
現(xiàn)在，CT機(jī)的改進(jìn)型��電子束CT機(jī)，也稱超高速CT機(jī)，正越來(lái)越廣泛地裝備大醫(yī)院。此種CT機(jī)以電子槍代替X線球管，可以以極快的速度完成對(duì)興趣結(jié)構(gòu)的掃描，尤其適用動(dòng)態(tài)器官的掃描成像，如心臟的冠狀動(dòng)脈成像。
1998年底，螺旋CT機(jī)出現(xiàn)了換代產(chǎn)品即寬探測(cè)器多層面掃描螺旋CT機(jī)。這一舉措又把螺旋CT機(jī)設(shè)備的性能和功能提高了一個(gè)新的檔次。
寬探測(cè)器技術(shù)是把探測(cè)器的列數(shù)增加，目前設(shè)計(jì)的有16-34列。掃描時(shí)不用常規(guī)的層面掃描或螺旋CT掃描中準(zhǔn)直厚度的扇形線束，而是改用可調(diào)節(jié)寬度的錐形扇束，根據(jù)采集的層厚選擇錐形線束的寬度，這樣可以激發(fā)不同列數(shù)的探測(cè)器。和常規(guī)層面或螺旋CT掃描的另一個(gè)不同的機(jī)制是采集的層厚不是直接由X線束的厚度決定，而是由各列被激發(fā)的探測(cè)器采集的信息不同組合決定。現(xiàn)有產(chǎn)品中可采集的最薄層厚為0.5 mm，一般可在0.5 mm～10 mm層厚間選擇，各廠家目前的設(shè)計(jì)不同，如探測(cè)器的列數(shù)不等，各列探測(cè)器的寬度可以相等或不等，目前一次可同時(shí)采集的層面數(shù)為4。
常規(guī)單列探測(cè)器和多列探測(cè)器示意圖(圖3-36)。
圖3-36 單列探測(cè)器與多列探測(cè)器示意圖
多列探測(cè)器掃描層厚計(jì)算示意圖見(jiàn)圖3-37。圖中以4幅影像為例，說(shuō)明不同層厚情況下，X線光束應(yīng)激發(fā)哪些列探測(cè)器，一列探測(cè)器的高度為1.25 mm。
由于多列探測(cè)器要求的X線光束不再象常規(guī)CT機(jī)那樣的扇形光束，而是要求錐形光束，X線球管發(fā)射的錐形光束如圖3-38所示。
多列探測(cè)器裝備的CT機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：①降低X線球管的損耗，提高球管使用壽命；②和單列探測(cè)器的螺旋CT機(jī)相比，掃描速度可提高6倍；③空間分辨率可提高到24 LP/c m；④增強(qiáng)掃描時(shí)，可節(jié)約造影劑的用量。隨著單次掃描層面數(shù)值的增加，上述性能還可以進(jìn)一步提高。
由于多列探測(cè)器CT機(jī)掃描層厚的新算法，使影像重建時(shí)的部分容積效應(yīng)大大減少，特別在顱腦掃描時(shí)，消除了后顱凹部分的放射狀條紋偽影。隨著醫(yī)學(xué)CT技術(shù)的發(fā)展，顯微CT機(jī)可能成為未來(lái)CT設(shè)備發(fā)展的主要方向.
病理學(xué)診斷是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。病理學(xué)診斷可分為宏觀的尸檢肉眼診斷和微觀的顯微切片診斷兩大部分。宏觀肉眼診斷的空間分辨率為毫米數(shù)量級(jí)，而微觀顯微診斷的空間分辨率為微米數(shù)量級(jí)，兩者相差2到3個(gè)數(shù)量級(jí)。目前醫(yī)學(xué)CT影像的空間分辨率已達(dá)亞毫米數(shù)量級(jí)(0.24 mm），它已能滿足宏觀病理學(xué)診斷的要求，若CT的空間分辨率再能提高1到2個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到微米或近微米（10μm）水平，即可顯示細(xì)胞和組織的結(jié)構(gòu)，從而滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床病理診斷金標(biāo)準(zhǔn)的要求。當(dāng)前工業(yè)CT的空間分辨率已達(dá)到10μm，這就為進(jìn)一步提高醫(yī)學(xué) CT設(shè)備的空間分辨率提供了技術(shù)上的借鑒和依據(jù)。
圖3-37 多列探測(cè)器掃描層厚算法示意圖
有人正在對(duì)提高醫(yī)學(xué)CT空間分辨率所面臨的技術(shù)難點(diǎn)和問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的分析和討
圖3-38 多列探測(cè)器線球管發(fā)射錐型扇束圖
論，并應(yīng)用工業(yè)CT技術(shù)對(duì)大鼠的肝、肺、腎、腦等組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行亞顯微CT成像研究，以驗(yàn)證醫(yī)學(xué)顯微CT的可行性。
研究者認(rèn)為，隨著微焦點(diǎn)X線光源，雙能束光錐掃描，虛擬準(zhǔn)直技術(shù)，集成光刻鎢酸鎘陣列微型探測(cè)器技術(shù)，高速電子束掃描，亞毫米超薄層切片成像，高靈敏度低噪聲電子放大技術(shù)，心電門(mén)控觸發(fā)掃描，光柵位置校正，感興趣區(qū)快速定位成像，按CT密度進(jìn)行調(diào)色的CT 切片染色技術(shù)以及顯微CT與定位顯微聚焦手術(shù)等的應(yīng)用，將把臨床醫(yī)學(xué)診斷和治療技術(shù)提高到一個(gè)嶄新的水平。由于神經(jīng)元在興奮的瞬間（1ms左右）其胞內(nèi)鈣離子濃度增加1000倍，應(yīng)用動(dòng)態(tài)（ms/幀 ）、顯微CT再結(jié)合雙能X線束來(lái)檢測(cè)胞內(nèi)鈣離子濃度的瞬間上升，就可以觀察腦在不同功能狀態(tài)下神經(jīng)元的動(dòng)態(tài)興奮和編碼過(guò)程，可使對(duì)大腦學(xué)習(xí)記憶功能的研究更加深入。