综述：CT和MR成像的基本原理

《Oral and Maxillofacial Surgery Clinics of North America》：Basic Principles of CT and MR Imaging

本文探讨CT与MRI的互补性及临床应用，分析其物理原理、探测器技术及扫描参数优化，指出CT适用于创伤和骨细节评估，MRI则擅长软组织对比和肿瘤分期。

　　

Abeer AlHadidi | J. Colin LaPrade | Andy Wai Kan Yeung

纽约大学牙科学院口腔与颌面病理学、放射学及医学系，美国纽约州纽约市东24街345号827S室，邮编10010

章节摘录

关键点

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  计算机断层扫描（CT）和磁共振成像（MRI）是互补的工具，各自具有独特的优势。
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  了解CT和MRI的物理原理有助于更好地应用选择标准，优化扫描参数，从而提高图像质量和患者安全性。
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  持续的创新正在重塑诊断能力和工作流程效率。

缩写说明

CBCT	锥形束计算机断层扫描
CT	计算机断层扫描
CTDI	计算机断层扫描剂量指数
ddMRI	专用牙科磁共振成像
DLP	剂量-长度乘积
FBP	滤波反投影
FOV	视野

基本原理

计算机断层扫描（CT）是一种获取和重建物体薄层横截面图像的方法。该方法基于通过不同投影测量X射线的衰减情况。图像生成的基本原理是各种组织对X射线的差异吸收。CT扫描仪配备有一个X射线管，在扫描过程中该X射线管会围绕患者旋转。扫描过程从生成和发射X射线开始。

探测器与探测器阵列

探测器阵列是CT扫描仪中的关键组件。随着技术的发展，氙气探测器逐渐被淘汰。现代的多探测器计算机断层扫描（MDCT）扫描仪主要使用间接固态探测器，这些探测器采用诸如氧化钆（Gd?S?O?）等闪烁晶体。¹⁴新型CT扫描仪可能使用光子计数探测器（PCD），它们通过检测光子相互作用来获取图像，而不再依赖闪烁效应。¹ PCD由一层厚厚的半导体二极管组成，能够转换光子。

采集细节

CT扫描通常从扫描预览（称为“scout view”）开始，在此过程中患者会在机架内移动，而X射线管和探测器阵列保持静止。扫描预览通常在前后或侧位平面进行，以便优化患者定位并确定最终扫描范围。扫描参数（如千伏值（kV）、毫安（mA）、机架旋转时间、扫描模式（螺旋扫描或轴向扫描）以及扫描间距等可以在扫描前进行设置。

核磁共振原理

正如其名称所示，磁共振成像（MRI）基于核磁共振（NMR）的基本原理。这种颠覆性的成像技术利用磁场中核的行为——这些核的特性被用于研究生物、化学和物理现象——在医学图像中展示相关信息。⁹²⁹虽然理论上可以使用许多不同的元素，但无论是早期还是现代应用，大多使用含有单个质子的核（例如氢原子）。³⁰骨骼在MRI图像中显示为暗色。

临床注意事项

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  由于速度快且能清晰显示骨骼细节，CT是评估创伤、骨折、钙化以及急性鼻窦或气道急症的首选方法。
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  MRI在软组织对比度方面表现更优，对于肿瘤分期、神经周围扩散和深颈部感染等的诊断至关重要。
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  含碘的CT造影剂有助于评估血管情况和炎症变化；而钆增强MRI能更清晰地显示肿瘤边界、神经周围侵犯以及骨髓浸润情况。

作者声明

所有作者均无任何商业或财务利益冲突，也没有接受任何资金支持。