CT的发展

CT一经问世，便进入到发展的快车道。围绕缩短扫描时间、提高图像质量两个焦点，相关产品不断更新换代，技术含量不断提高，从而使CT的临床应用越来越广、价值越来越大。通常，根据其发展的时序和结构特点，大致分成五代，而发展到螺旋扫描方式的CT机后，则不再以代称呼。

1、第一代CT

第一代CT机为旋转-平移扫描方式，属头颅专用机。X线球管是油冷固定阳极，扫描X射线束为笔形束，探测器一般是2-3个。扫描时X线球管和探测器环绕病人作旋转和同步直线平移运动，X线球管每次旋转1°，同时沿旋转反方向作直线运动扫描。下一次扫描，再旋转1°并重复前面所述的扫描动作，直至完成180°以内的180个平行投影值。这种CT机结构的缺点是扫描时间长，一个断面需3分钟-5分钟。

2、第二代CT

第二代CT机仍为旋转-平移扫描方式，扫描X射线束由笔形改为5°-20°的小扇形束，探测器增加到3-30个，平移扫描后的旋转角度由1°提高到扇形射线束夹角的度数，扫描的时间缩短到20秒-90秒。第二代CT与第一代CT机相比缩小了探测器的孔径、加大了矩阵、提高了采样的精确性，使图像质量有了明显的改善。

这种扫描方式的主要缺点是：由于探测器排列成直线，对于扇形的射线束而言，其中心和边缘部分的测量值不相等，需要作扫描后的校正，以避免伪影的出现，否则影响图像的质量。

3、第三代CT

第三代CT机改变了扫描方式，为旋转/旋转方式。X射线束是30°-45°较宽的扇形束，探测器数目增加到300-800个，扫描时间进一步缩短到2秒-9秒或更短。这种方式探测器或探测器阵列排列成彼此无空隙的弧形，数据的采集以X线管为焦点，随着X线管的旋转得到不同方位的投影，这种排列使扇形束的中心和边缘与探测器距离相等，无需作距离测量差异的校正。

这种扫描方式的缺点是：扫描时需要对每一个相邻探测器的灵敏度差异进行校正。否则由于同步旋转的扫描运动会产生环形伪影。

所谓的旋转/旋转方式是X线球管作360°旋转扫描后，X线球管和探测器系统仍需要反向回到初始扫描位置，再作第二次扫描。近年发展的螺旋CT（spiral CT，helical CT）扫描方式，其基本结构仍归类为第三代CT扫描机。但是，它采用了滑环技术（slip ring technique），取消了往复的旋转，是单向的连续旋转。

4、第四代CT

第四代CT机的扫描方式只有球管的旋转。X射线束的扇形角比第三代CT扫描机更大，达50°-90°。因此，减少了X线球管的负载，使扫描速度可达1秒-5秒。此类CT机具有更多的探测器，可达600-1500个，分布在360°的圆周上。扫描时，没有探测器运动，只有球管围绕病人作360°的旋转。第四代扫描方式与第三代的不同之处在于，对于每一个探测器来说所得的投影值，相当于以该探测器为焦点，由X线球管旋转扫描一个扇形面而获得，故此种扫描方式也被称为反扇束扫描。

第四代CT机的探测器可获得多个方向的投影数据，故能较好地克服环形伪影。但随着第三代CT机探测器稳定性的提高，并在软件上采用了相应的措施后，第四代CT机探测器数量多且在扫描中不能充分发挥作用，相对于第三代CT机它已无明显的优越性。

5、第五代CT

1983年，美国Douglas boyd博士开发出超高速扫描的第五代CT—电子束CT（EBCT），并应用于临床。用电子束的扫描替代了机械运动扫描，使扫描速度提高到以毫秒为单位。为心脏、大血管及冠状动脉疾病的检查提供了有力的武器。

第五代CT又称电子束CT（electron beam CT，EBCT），它的结构明显不同于前几代CT机。它是由一个电子束X射线管，一组由864个固定探测器阵列和一个采集、整理、数据显示的计算机系统构成。最大的差别是X射线发射部分，它有一个电子枪、偏转线圈和处于真空中的半圆形钨靶组成。扫描时，电子束沿X射线管轴向加速，电磁线圈将电子束聚焦，并利用磁场使电子束瞬时偏转，分别轰击4个钨靶。扫描时间为30ms、50ms和100ms。由于探测器是排成两排216°的环形，一次扫描可得两层图像，且由于一次扫描分别轰击4个靶面，故总计1次扫描可得8个层面的图像。（转载）