多层螺旋CT是近两年发展起来的新技术，它是在双层螺旋CT的基础上发展起来但与双层螺旋CT又有本质的区别，在技术上是继螺旋CT后CT发展的又一技术上的突破。目前，CT市场上有四五家公司可以提供4层面螺旋CT。本文主要介绍多层CT的技术特点及各厂家采取的相应技术。

 

　　1 多层CT的技术特点
　　1.1 探测器
　　目前各个厂家普遍采用固态稀土陶瓷探测器，此种探测器与晶体探测器和气体探测器相比具有更高的转换效率，可以用小剂量的X线获得比较好的CT图像，在低剂量肺部CT普查方面具有很大的优势；具有很好的稳定性，使图像很少产生环型伪影；余辉时间短，可以做快速连续的螺旋扫描。多层CT和单层CT的扫描层厚获取方式不同，单层CT层厚的获得是通过改变病人前准直器的宽度来改变层厚；而多层CT则是主要依靠改变探测器的组合方式来改变层厚。目前多层CT主要有三种不同探测器的设计方式：等宽型、不等宽型、混合型。

　　(1)等宽型：在Z轴方向由16排1.25mm的探测器组成，每排912个探测器。根据不同的探测器的组合可以获得0.625mm×2、1.25mm×4、2.5mm×4、3.75mm×4、5.0mm×4、7.50mm×2、10mm×2的层厚和图像数的组合。例如，在选择0.625mm时，病人后准直器工作，开口为1.25mm，在Z轴中心左右各一个探测器工作，可以获得两层层厚为0.625mm的图像；在选择1.25mm×4的条件时，靠近Z轴中心的左右各两个探测器工作，可以获得4层层厚为1.25mm的图像；在选择2.5mm×4、3.75mm×4、5.0mm×4的扫描条件时，靠近Z轴中心的左右各4个、6个、8个探测器工作，每2个、3个、4个探测器组成一组分别形成一幅2.5mm、3.75mm、5.0mm的图像，每个图像分别为4幅；在选择7.50mm×2、10mm×2的条件时，靠近Z轴中心的左右各6个、8个探测器工作，每6个、8个探测器组成一组分别形成一幅7.50mm、10mm的图像，每个图像分别为2幅。

　　(2)不等宽型探测器：在Z轴中心两侧沿Z轴方向依次排列1mm、1.5mm、2.5mm、5mm探测器各一排，每排672个探测器。在选择0.5mm×2时，病人后准直器工作，开口为1.0mm，在Z轴中心左右各一个1mm探测器工作，可以获得两层层厚为0.5mm的图像；在选择1mm×2时，病人后准直器工作，开口为4.0mm，在Z轴中心左右各一个1mm和1.5mm探测器工作，可以获得4层层厚为1mm的图像；在选择2.5mm×4 时，病人后准直器工作，开口为10mm，在Z轴中心左右各一个1mm、1.5mm和2.5mm探测器工作，其中1mm和1.5mm探测器信号迭加产生两幅2.5mm层厚的图像，另外的两个2.5mm探测器产生两幅2.5mm层厚的图像；在选择5mm×4时，病人后准直器工作，开口为20mm，在Z轴中心左右各一个1mm、1.5mm、2.5mm和5.0mm探测器工作，其中1mm、1.5mm和2.5mm探测器信号迭加产生两幅5mm层厚的图像，另外的两个5mm探测器产生两幅5mm层厚的图像；在选择8mm ×2时，病人后准直器工作，开口为16mm，在Z轴中心左右各一个1mm、1.5mm、2.5mm和5.0mm探测器工作，产生两幅8mm层厚的图像；在选择10mm ×2时，病人后准直器工作，开口为20mm，在Z轴中心左右各一个1mm、1.5mm、2.5mm和5.0mm探测器工作，产生两幅10mm层厚的图像。

　　 (3)混合型探测器：在Z轴方向由30排1mm的探测器和4排0.5mm的探测器组成，每排896个探测器。在Z轴中心的左右各两个探测器为0.5mm宽，其他30排探测器均为1mm宽。根据不同的探测器的组合可以获得0.5mm×4、1mm×4、2mm×4、3mm×4、4mm×4、5mm×4、8mm×4、10mm×4的层厚和图像数的组合。在选择0.5mm时，在Z轴中心左右各两个0.5mm宽的探测器工作，可以获得4幅层厚为0.5mm的图像；在选择1mm×4、2mm×4、3mm×4、4mm×4、5mm×4、8mm×4时，首先Z轴中心左右各两个0.5mm宽的探测器分别组成两个相当于1mm宽的探测器，再分别与Z轴中心左右各零个、1个、2个、3个、4个、7个探测器组成一组，形成两幅分别为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、8mm图像，剩下靠近Z轴中心的左右各1个、2个、3个、4个、5个、8个探测器组成一组，形成另外的两幅分别为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、8mm图像;在选择10mm时，在Z轴中心左右各两个0.5mm宽的探测器分别和九个1mm的探测器一起工作，可以获得2层层厚为10mm的图像。

 

　　(4)三种不同形式的探测器比较：在三种不同形式的探测器中，等宽型和混合型探测器扫描层厚比较灵活，这两种形式的设计可以在不更换探测器的情况下，通过增加DAS系统和提高计算机运行速度的情况下，在Z轴探测器覆盖的范围内，获得8层薄层图像（1.25mm、2.5mm）乃至16层（1.25mm）的图像。而且混合型探测器是目前唯一能够做到0.5mm和8mm扫描时同时出4层图像。但是，由于在Z轴方向上探测器比较小，而且探测器之间有间隙，必然造成Z轴方向上探测器的死区增加，导致射线的利用率下降，尤其是在混合型探测器上表现更为突出。非等宽型探测器虽然扫描层厚选择上不如上述两种探测器灵活，但是由于探测器之间总的间隙减小，减少了探测器的死区，相应地增加了X射线的利用率，提高了Z轴方向的图像质量，而且可以降低生产成本，但升级为8层或16层时必需更换全部探测器。

　　1.2 机架的几何设计机架的几何设计是指X射线焦点、患者和探测器的位置关系的设计，它是评估CT图像质量和性能的主要因素，在多层螺旋CT中尤为突出。在多层CT中，探测器是沿Z轴方向排列的，结果使得X线在Z轴方向上探测器边缘部分的入射角不垂直，X射线的入射角范围称为锥角（cone angle）。锥角越大则在影像重建过程中产生的误差范围越大，同时无用射线也相应增加，导致了患者的辐射计量明显增大。

 

　　为了减小锥角，最简单的办法是使焦点至探测器的距离（FDD）尽量长，这样一方面可以减小锥角，改善图像质量；另一方面也可以使无用X线的范围减小，减少X线剂量。但是较长的FDD，使X线的衰减增加，需要增加管电流和管电压来提高射线输出量，增加了管球的消耗。目前在某些短FDD的设计中采取了最新的X射线跟踪技术来减少无用X线的范围，进而减少了病人的辐射剂量。同时刚刚开发了最新的多层CT的重建算法（MUSCOT），也可以大大减少锥角对图像质量的影响。以下是4种机型的FDD长度。