一、CT原理简介 

　　CT (Computed Tomography)为计算机断层扫描技术，是计算机控制、X线成像、电子机械技术与数学相结合的产物。CT机是从多角度的方向上检测X线经过被测物体后的X线衰减量，并靠计算机的帮助，用数学的方法重建出物体某一断层的X线衰减系数分布图象，即CT能重现物质内部结构信息。 

通常CT影像中每个像素所对应的物质对X射线线性平均衰减量大小的表示。实际中，均以水的衰减系数作为基准，若某物质的平均衰减系数为，则其对应的CT值由下式给出： 

　　人体各组织（包括空气）CT值约为-1000~1000HU，即约有2000个CT值，按CT值的定义，空气的CT值接近于-1000HU，水的CT值为0HU，致密骨约为+1000HU左右。凝固血为56~76HU，脑灰质为36~46HU，脑白质为22~32HU，血液约为12HU，脂肪约为-90~-100HU等。 

　　CT图像以不同的灰度来表示，反映器官和组织对X射线的吸收程度。因此，黑影表示低吸收区，即低密度区，如肺部；白影表示高吸收区，即高密度区，如骨骼。CT的密度分辨力高，因此虽然软组织的密度差别较小，吸收系数多接近于水，也能形成对比而成像。 

　　 二、CT历史与发展 

　　1895年，伦琴发现Ｘ射线，并为其夫人拍下第一张Ｘ片。伦琴获得1901年首届诺贝尔物理学奖。 

　　1917年奥地利数学家J.H.Radon用数学原理证实了可通过物体的投影集合来重建其图像，奠定了CT成像的基本思路。 

　　伦琴　　　　　　　 伦琴夫人　　　　　 第一张X片　　　　  J.H.Radon  

　　1968年，A.M.Cormack 利用简易的CT模型验证并发展了从X线投影重建图像的方法，奠定了解析重建算法的基础；1972年英国EMI 公司的Hounsfield研制成功第一台临床CT。两位共同获得1979年诺贝尔医学奖。 

　　Hounsfield　　　　  　　第一台临床CT　　　　 　A.M.Cormack与其CT模型 

　　近30年，CT发展迅猛。1974年，Robert Ledley 发明全身CT机；1989年 ，Willi Kalender 提出螺旋CT扫描的临床应用思想，促进了CT技术的发展，开拓了容积扫描理论并将其应用于实践。CT探测器从单个探测单元、单排至多排，再到各种面阵探测器，使得CT扫描向大覆盖范围、薄层、高分辨、高速度等高性能方向发展。面阵探测器接收锥形束投影真正实现了容积扫描，成为近几年发展的一大方向。CT的应用领域也从医学扩展到药学(药效检测、新药开发)、材料学(新材料的开发)、工业(各种器件的质检和探伤)、农业(木材和种子的质检和分析)、工程(建筑材料内部孔隙度、连通度和渗透性分析)、珠宝(真伪识别和最佳切割方案设计)、考古(化石的结构和成分分析)等其它领域。 

　　CT扫描模式也在不断发展，从第一代单束扫描发展至五代扫描，成像时间可以小于1s。1989年在旋转扫描的基础上采用滑环技术实现了螺旋CT，而面阵探测器的出现推动了锥束CT的扫描方式，从而实现了真正的容积扫描。 

    一代　　　　    二代  　　 　　　　三代　　　　　　 四代　　　　 五代 

         螺旋CT　　　　　　　　　　　        锥束CT 

　　三、CT应用 

　　X 射线自1895 年被伦琴发现以来，已经成为医疗诊断、放射治疗、工业检测等领域的 

　　重要手段。计算机断层成像技术（Computed Tomography，CT）诞生于19世纪70年代，实 

　　现了三维成像并消除了物体重叠对检测带来的影响，在医学成像、工业及安全检查等领域 

　　发挥了重要作用。CT的临床应用非常广泛，包括头颈部疾病、胸部疾病、心脏及大血管的CT检查、腹部疾病检查等等。在工业上可以检测高密度和大尺寸物体、多孔材料或微米级的电路元件，检测内容包含内部缺陷、杂质分布、密度变化、装配结构、尺寸测量等。 

       心脏成像　　　　　　　　   SiC泡沫陶瓷　　　　　 　　  现代人头骨