多层螺旋CT与单层螺旋 CT 和双层螺旋CT相比有较大差别,两者在设计原理和构造上明显不同: Z 轴上设有多排探测器结构,拥有多个数据采集通道,图像重建所采用的计算方法也不同,扫描架、探测 器、数据采集系统 、图像重建系统及计算机系统等都有较大的改进 。
左侧为单层螺旋CT,右侧为多层螺旋CT
传统的探测器每转只能扫描一个断面。在多层技术中,发光二极管分布在不同排的探测器部件上,可以各自独立地处理X线管传输的信号,因而每次旋转可以记录多个断面。以SOMATOM Volume Zoom为例,每次旋转可以记录4个断面。
SOMATOM Volume Zoom, 1998年
这一多排探测器利用X线输出的效率大幅度提高,可以将相对于患者的纵向图像分辨率提高8倍,同时可以显著缩短身体较大区域的扫描时间。在“自适应阵列探测器”中,断面非常狭窄,外缘探测器单元更宽。由于X线准直仪中有多种设定可以选择,因而可以选择每个断面的分辨率在0.5~5.0 mm之间,这样得到的断面就比之前更薄。
多层CT SOMATOM Volume Zoom也是心脏计算机体层扫描史上的重要转折点。
首张正真意义上的冠状动脉CT图像于1999年在德国慕尼黑Klinikum Grosshadern医院诞生。整个过程耗时约40 s,注射了超过160ml的对比剂。
1999年慕尼黑Klinikum Grosshadern医院冠状动脉图像。
随着技术的不断进步,CT发展进入了一个探测器迅速变宽的时期,平均每18个月,探测器的排数就增加一倍,这段时间被称为“排的战争”。还有学者总结这是CT的“摩尔定律”。
探测器排数每18个月增加一倍,这种趋势在2007年东芝推出320层CT后停止。
但是这种趋势在2007年终止了。
当年东芝在RSNA年会上展出了320层CT Aquilion One,世界上第一台探测器宽度达到了16cm的CT,它由320排0.5mm的探测器单元构成。
宽探测器的CT为临床研究带来了一些崭新的应用,但是随之而来的是严重的锥形线束伪影,由于探测器变宽,而球管的光源还是点光源,导致两侧的图像变形严重,最初的设备需要很多的探测器单元的数据对中心的数据进行校正。后来算法的改进对这些伪影进行了优化,但是之后再没有更宽探测器的CT推出了。<