CT透视扫描仪于1993年由日本Fujita保健大学保健科学学院（Fujita Health University，School of Health Science）的Katada医师首先提出。其后在Toshiba公司CT开发部的支持下，第一台CT透视机研制成功，并在1994年的北美放射年会上发表了他们临床应用的论文，同时推出了第一台CT透视机产品。目前，世界上的四大CT机制造厂商（Toshiba、GE、Siemens和Philips）都能生产CT透视机。

CT透视机自1996年推出以来，它的市场占有率迅速上升，临床应用的范围也迅速扩展。它除了可作常规的穿刺外，还可以作囊肿等的抽吸、疼痛治疗（脊髓腔注射镇痛药物）、关节腔造影、吞咽功能和关节活动的动态观察等。它的图像质量不亚于非螺旋CT，但辐射剂量却有所降低。

●　CT透视是一种连续扫描成像的CT装置。在第三代滑环式扫描CT机的基础上，采用连续扫描、快速图像重建和显示，实现实时CT扫描成像的目的。

●　透视CT机扫描数据采集部分采用了滑环结构，机架孔径是72cm，扫描野范围是18～40cm，高频X线发生器，X线管的热容量为7.0MHU。操作台和监视器设计为床边式，操作台上可作床进出、床面升降及机架倾斜等各种操作。监视器端并接了一个录像机，可在必要时作录像用。

●　X线管电流（mA）的选择范围是30～50，电压（kVp）的选择范围是80～120。此外在CT透视模式时，可加用专用的滤过器，能使患者辐射剂量减少50%。层厚的选择范围是1，2，3，5，7和10mm，为控制辐射剂量，最长连续透视时间设置为100秒，可重新复位后继续使用。

●　有的CT机是采用装配C形臂的方式，以方便穿刺的操作需要。如Philips（Marconi）公司的PQ6000　CT机可专门配有被称为FACTS（fluoro-assisted CT system，FACTS）的C形臂，该C形臂采用X线管和一个平板探测器相连，探测器被称为非晶体硅数字探测器，成像质量良好，C形臂还可转向至侧位，能适应不同穿刺检查的需要。

CT透视扫描仪主要被用于活检穿刺。常用的非螺旋CT和螺旋CT的最大缺点是无法做到实时显示，这给穿刺工作带来很大的不便，特别是胸、腹部部位的穿刺，由于受呼吸运动影响，非螺旋CT扫描方法很难准确定位。目前的CT透视机，每秒能获得5～8幅图像，基本上达到了实时显示的要求。

●　CT透视的基本原理涉及以下三个方面：快速连续扫描、高速图像重建和连续图像显示。快速连续扫描技术的基础是滑环技术和扫描机架的连续旋转，因而能够实现CT透视。在每一层CT透视图像扫描时，检查床是相对固定的，所以尽管显示器上显示的是连续的图像，但实际上它是由一连串横断面的图像组成。

●　透视图像成像的基本原理是，当第一次扫描机架旋转360°后，计算机随即重建产生一幅横断面图像，以后连续扫描每旋转60°的图像数据，替代前一幅图像中同一位置60°内的原扫描数据重建一幅图像，接着在下一个60°重建另一幅图像，完成360°后再开始新一轮的循环，所以在CT透视方式中，只有第一幅图像是采用一次360°扫描数据，而以后的图像只采用了60°的新扫描数据和300°旧扫描数据。

●　专用图像重建处理的硬件设备主要有快速运算单元、高速存储器和反投影门控阵列处理器，这些硬件设备都安装在图像重建处理单元内，和计算机主机一起执行数据的并行处理运算。图像的显示通常采用电影显示模式，显示分辨力可以是512×512或1024×1024。

●　高速的图像重建采用了不同的图像重建算法和专用的重建处理硬件。螺旋CT扫描是采用了数据内插算法，该算法能去除检查床移动产生的运动伪影，而实时CT透视连续扫描不采用内插法，所以运动伪影在所难免，但因为穿刺前诊断都已明确，少量的伪影也无妨大碍。

●　CT透视主要是采用60°数据替代方法重建图像。当第一幅图像1.17秒显示后，以后每隔0.17秒显示一幅新的图像，为了加快显示速度图像的重建采用256×256矩阵。

CT透视操作，由于患者和工作人员都暴露在射线照射范围内，射线的剂量控制也是一个重要的问题。目前这类设备中，通常都采用床下X线管设置和专用的X线滤过器，此举约可减少患者皮肤射线剂量50%。同时，采用低毫安、短时间也是减少辐射必不可少的措施。

非螺旋CT机包括单层螺旋扫描CT机都无法进行运动脏器（如心脏）的成像（多层螺旋CT除外）。前些年曾生产出了具有亚秒速度的CT机，或称为超高速CT扫描机则弥补了这方面的缺陷。超高速CT扫描机有两种类型，一种被称为动态空间重建扫描仪（dynamic spatial reconstructor，DSR），另一种被称为超高速CT扫描仪（imatron ultrafast CT scanner），这种类型的CT机由于硬件结构的不同，以及扫描的方式不同，又被称为电子束CT（electron beam CT，EBCT）。

电子束CT的研究始于1979年，当初仅限于实验室使用。1983年，Imatron公司生产了第一台能用于心血管检查的电子束CT扫描仪。那时，该扫描仪也被称为“心血管断层扫描仪”和“电影CT扫描仪”。

电子束CT的主要目的是，用于像心脏这类动态器官的高分辨力成像。因为它的扫描时间仅为非螺旋CT的十分之一，所以可消除运动器官的动态伪影，并且也可用于人体其他脏器的检查。

严格地说，电子束CT和非螺旋CT相比有三大差别：

●　电子束CT是基于电子束偏转技术产生X射线，而并非使用通常的X射线管；

●　扫描过程中没有扫描机架的机械运动；

●　和非螺旋CT相比，图像获得的方式有本质上的差别。

电子束CT扫描仪的一端是一个电子枪，它能产生130kV的电子束。电子束产生后，经过加速、聚焦并根据电磁线圈的设计角度偏转，撞击在靶面上。靶面是一个固定的环，半径90cm，弧跨度210度。扫描时电子束沿着环运动，靶环可单个或以任意序列工作，无散热问题（通常X线管工作时会产生热量）。电子束撞击靶面后，产生X射线。然后，准直器将X线束调节、准直成扇形束通过患者。患者位于直径47cm的扫描野范围内，透过患者的X射线落到正对于靶环的探测器阵列上，形成扫描数据。

电子束CT机架的孔径是78cm，深度是45cm。和非螺旋CT一样，检查床能作上下和进出运动。另外，检查床还能作±　25度的倾斜。患者的定位可借助于安装在机架内的激光定位装置。电子束CT有三种扫描模式：连续扫描模式、触发扫描模式和容积扫描模式。连续扫描模式用于一般的临床检查，触发和容积扫描模式分别用于血流动力学和器官的容积扫描成像。每一种扫描模式都可采用单层或多层扫描方式。

探测器阵列由两个分立的环组成，半径和弧跨度分别为67.5cm和210度。第一个探测器环内有864个探测器，其中半数（432个）延伸到第二个探测器环内。这种探测器阵列排列方式的作用是，当使用一个靶面时，可获得两幅扫描图像；而四个靶面同时使用，一次扫描可获得总共8幅图像。

电子束CT的探测器由固体的发光晶体组成，并耦合到一个光电两极管上，再通过电路连接到前置放大器。来自于探测器阵列的扫描数据被送往数据采集系统。数据采集系统（DAS）的作用是，将探测器阵列获得的扫描数据实行光电转换和数字化。数字化后的扫描数据可暂存于计算机的内存中，根据需要，可依次送给计算机作图像处理。该计算机的内存通常可临时存储80幅图像数据。

电子束CT的计算机系统在多层扫描模式时，能以4秒的速度重建256×256矩阵的图像；在单层扫描模式时，能以10～12秒的速度重建512×512矩阵的图像。上述两种扫描模式，重建视野为9～47.5cm。计算机的硬磁盘容量为1.34GB，即可存储512 ²格式、单层扫描模式的图像2375幅，256 ²格式、多层扫描模式的图像9500幅。永久存储可选磁带或光盘（磁带可存储256 ²格式图像250幅，512 ²格式图像63幅；光盘可存储256 ²格式图像15　000幅，512 ²格式图像3750幅）。计算机系统允许有三种图像格式，256 ²、360 ²和512 ²，单层和多层扫描模式的像素大小范围为0.18～1.86mm。

控制台键盘的基本功能是显示图像、调节窗宽窗位（范围分别是1～4000和-1000～3000HU）。图像的显示功能和分析程序有电影模式、时间密度曲线、图像减影、距离测量、多平面重组、兴趣区测量、图像放大、储存和摄影。

动态空间重建扫描仪的开发应用始于1975年，目的是使该装置不仅能进行运动器官（如心、肺）的成像，也能作人体其他器官的成像。目前的动态空间重建扫描时间是10msec，最快可达30层/秒，纵向和横向分辨力为1mm。

动态空间重建扫描是一种动态的容积扫描，它可将采集到的扫描数据作多平面、多层次的图像重建。动态空间重建扫描的临床应用是多方面的，它不仅可用于心血管疾病的检查，还可用于肺和其他方面疾病的检查。它的临床应用可以是形态结构方面的，也可以是功能方面的。

动态空间重建扫描仪的基本结构由三个主要的部件组成：扫描部分、重建部分和数据分析部分。扫描部分是扫描仪的数据采集装置，它有14个X线管半圆形地排列在跨度为160度弧形支架上，X线管的正对面是视频成像系统，它由14个分流视频摄像管组成，每一组视频摄像系统正对于一个X线管。当某一个X线管的X线通过患者时就在荧光屏上形成一幅图像，然后该图像被对侧的电视摄像系统记录。采集数据时，X线管和电视摄像系统围绕患者旋转，图像的获取速度是10毫秒14幅图像，并以60次/秒的速度重复。每组视频图像的像角是12度，一次扫描范围即是156度。扫描范围每60次/秒并移动1.5度，每分钟旋转15次，结果每秒钟可获得840幅视频图像。然后，这些图像数据被记录在磁盘上。磁盘是以特殊方式排列的，最多能存储16　800幅图像。

动态空间重建扫描仪的重建图像，像非螺旋CT一样，必须先数字化，数字化也是由模数转换器完成。因为从每一个X线管发出的是一束锥形束，图像的重建处理必须按照扇形束的算法。重建后的图像是一组横断面的图像，可根据需要重组产生一组容积图像。最后是数据的分析和显示。经重建后的容积图像可显示为横断面图像、平面投影图像和三维图像（表面三维成像和体积再现三维成像）。动态空间重建扫描仪的图像分析功能非常强大，运用它特有的软件包，可作多平面、多层次的图像分析，该分析软件需由UNIX操作系统支持。

动态空间重建扫描的成像全过程归纳如下：

●　扫描数据由14个弧形排列的X线管，透过被扫描的患者由一个曲面的荧光屏接收。

●　荧光屏上的图像由14个正对于X线管的电视摄像机记录并转换为视频图像。

●　视频图像可被记录在磁盘上，并由模数转换器转换成数字信号数据。

●　数字数据被送往计算机作图像重建处理，重建的结果是一幅容积图像。

●　该容积图像可根据需要以横断面、平面投影或三维图像方式显示。

●　通过分析软件，可获得多种附加的临床信息。

●　与常规血管造影相比，可减少大约20%的射线曝光量。

●　可减少X线对比剂的用量，通常1～2ml/kg。

●　采用任意侧注射对比剂，可观察双侧心脏血流的情况。

●　经尸解证实，解剖结构测量的精确性达到95%。

●　一次扫描可多平面、多种方式观察解剖结构，减少了假阳性率。

●　时间分辨力高，可用于心、肺血管的动态显示和测量。

常规的CT机都是固定安装的，无法移动。为了适应一些危重患者的检查需要，出现了移动式CT机。它的主要特点是扫描机架和检查床都可以移动，重量也较轻。它主要的生产厂家和主流型号是荷兰Philips公司生产的Tomoscan M，截至1999年底，全世界已有100多台移动式CT机。

移动式CT机应用原理同非螺旋CT扫描机，只不过体积较小、可移动，它主要由扫描机架、检查床和控制台三部分组成，每一个单元都装有滑轮可移动。其安装要求不高，值得一提的是它可采用单相交流电源，任何墙上电源足以能使CT机启动，断电后还能利用机器自带的蓄电池继续扫描约25层。

移动式CT机的机架内安装了所有成像所需的重要部件，包括X线管、发生器和探测器等。机架的孔径60cm，倾斜角度是-25°～+30°，最大FOV是46cm，该机架的特点是在检查床和机架固定时，机架还能纵向平移35cm，能适应不能移动患者头部检查的需要。

X线管是低功率的，阳极靶面直径102～108mm，倾斜角12°，焦点尺寸是1.3mm×0.55mm～1.7mm×0.7mm，产生的X射线光谱比较适合脑部CT成像。X线管的热容量和散热率分别是600kHU（kilo heat units）～1MHU（million heat units）和125kHU/分～200kHU/分。发生器是输出功率为6kW的高频发生器，根据需要可提升到18kW。探测器是固体探测器，数量为400个，测量通道为16个，扫描数据采用射频传送。移动式CT机基本属于第三代CT机，X线管和探测器系统同步旋转，在360°扫描范围内都能采集扫描数据，由于采用了非同步扫描方法，探测器的数量减少了约一半。

检查床下部装有滑轮，并且能和机架对接固定。床面板是用碳素纤维做成，使X射线易于穿透。床面高度的调节范围是645～1030mm，床纵向移动速度15mm/秒，移动范围1300mm，床面最大承重160kg，最大承重时的床面移动速度为10mm/秒，载重140kg时，床移动的精确性是±　0.25mm/秒。

装有滑轮的控制台，通过电缆与扫描机架相连。操作台的主机是Sun SPARC 5小型计算机，操作系统是UNIX。另外，操作台还包括一个显示器、对话扩音设备、摄影机接口、网络设备和存储设备。监视器是17英寸彩显，矩阵512×512，256级灰阶。图像存储有系统硬盘和光盘，系统硬盘的容量是1GB，约可存储1200幅512 ²图像，系统硬盘可扩展容量，或可选用2.3GB的8mm磁带，图像除可摄影存储外，也可通过网络传输，因为主机系统是DICOM兼容的。操作系统中预存了100个不同部位的扫描程序，可简化操作程序，还可做几种常见的图像处理如放大重建、多平面显示、镜像、直方图等。

扫描的层厚选择有2mm、3mm、5mm和10mm，扫描时间分别是2秒、4秒和6秒。扫描kVp分别是120或130，mA有10、20、30、40、45和50六挡可供选择。扫描采样频率1440帧/秒，扫描重建时间5秒。容积扫描（螺旋扫描）时，机架旋转一周时间2秒，即2秒获得一层螺旋扫描数据，最大连续扫描旋转25～35周，床速可选范围为2、3、5、10和20mm/周，重建层厚2、3、5、7和10mm。

●　该机的空间分辨力为10LP/cm，测试条件120kVp，40mA，2秒，采用空间分辨力测试专用体模获得。密度分辨力在3mm测试孔径时是0.3%，测试条件120kVp，120mAs，10mm层厚，采用16cm直径密度分辨力测试体模得到。噪声水平在120mA时为0.3%。移动式CT机的CT剂量指数（CT dose index）每毫安的射线剂量在头部的中央和边缘分别为30.9和38.2mGy，在体部的中央和边缘分别是10.3和32.9mGy，测试条件120kVp，层厚10mm。

移动式CT大大方便了一些危重和手术中患者的检查需要。如该机可搬运至手术室，无论在手术前、手术中或手术后都可以方便地使用CT扫描作病情的监测，或在CT扫描的帮助下，做神经外科方面颅脑的手术。移动式CT也可以搬运至急救中心或重症监护病房等，作危重患者的各类CT检查，对创伤性的、不宜搬动的危重患者，移动式CT尤其适用。

●　微型CT扫描仪（Micro-CT）主要用于实验室的实验研究。这类扫描仪主要有两种类型，一类是标本型Micro-CT；另一类是活体型Micro-CT，这两类Micro-CT在扫描时间、空间分辨力和扫描方式上都有较大的不同。

●　标本型Micro-CT主要用于实验室标本的扫描，机械结构较为简单，扫描时不需扫描机架的旋转，只有标本在一个固定的机架上旋转，因为标本不是一个活体，不会产生眩晕。另外，标本固定后不会移动，相应扫描时间也可较长。

●　活体型Micro-CT因为需用于活体，主要用于小动物的实验需要，要求相对较高一些。除了扫描时间短一些外，在机械结构上也安装了一个小型的检查床，扫描时也产生机架的旋转。另外，出于对动物的人道主义，还限定了一次扫描剂量的限制，同时X线管的功率也相应大一些。两类Micro-CT的比较见表2-1-2。

●　与医用CT扫描仪比较这类扫描仪的共同特点是：X线管的焦点较小、输出功率也较小、扫描野较小、空间分辨力较高、扫描时间相对较长，另外使用平板探测器。

●　双源CT是2005年西门子推出的新型CT扫描仪，它的基本结构秉承了64层CT的设计，仅在X线管和探测器系统作了大胆的创新，由沿袭使用的一个X线管、一组探测器系统，改变成了两个X线管和双探测器系统，使CT的检查无论从扫描的速度和扫描仪的功能定位（可利用两种不同的辐射能作一些功能性的检查，以往CT基本只能做形态学的检查）都大大前进了一步。

●　双源CT的X线管仍采用电子束X线管（Straton tube），单个X线管的功率为80kW。常用部位的扫描速度为0.33s，最大扫描范围为200cm。扫描机架孔径为78cm（通常为70cm），各向同性的空间分辨力≤0.4mm，使用高分辨力技术时可达到0.24mm。

●　双源CT的X线管和探测器系统与64层CT相同，但两套采集系统同置于扫描机架内，两个X线管之间相隔的距离为90°。一套扫描系统的FOV为50cm，另一套扫描系统主要用于中心视野扫描FOV为26cm。两套X线发生器系统由一个一体化的高压发生器控制，并可分别调节两套系统的kV和mAs。

●　双源CT的两个X线管既可同时工作，也可分别使用。当心脏成像、双能减影和全身大范围扫描时，可采用两个X线管同时工作，而一般的扫描也可只用一组X线管探测器系统工作。

●　双源CT在用于心脏成像时可比64层CT减少一半的扫描时间。目前的冠脉CT成像基本采用180°的扫描数据重建算法（单扇区重建），即如果机架旋转一周时间为0.4s，则冠脉成像的时间分辨力可达200ms（0.2s）。在双源CT中，由于两个X线管同时工作，其实际扫描时间又可减少一半达83ms（双源CT旋转一周为0.33s）。在冠脉图像重建的方法中，还可采用多扇区重建降低时间分辨力，但双源CT的降低机械扫描时间与采用多扇区重建算法不同。

●　双源CT的另一个性能特点是可利用两个X线管发射不同的能量（即设置不同的千伏值，如140kV和80kV）。两种不同的能对不同的物体其衰减不相同，如骨骼和对比剂在80kV时，骨骼的CT值为670HU，对比剂为296HU；当能量提高为140kV时，骨骼的CT值降低为450HU，而对比剂降低为144HU。利用两种不同的能量，根据目前临床实验的初步结果，它的临床意义主要表现在三个方面：①对血管和骨骼进行直接减影；②可对某些组织如肿瘤组织进行特征性识别；③对人体的体液成分进行识别。

●　在Siemens新一代双源CT（Somatom Definition Flash）中，另一个X线管的扫描野改为35cm，并且不像以前的双源CT，在所有的扫描部位和各种检查方式中，两个X线管都能同时使用。在冠脉和心脏的检查中。最短扫描旋转时间也缩短为0.28s，通过使用Z轴飞焦点扫描机架旋转一周，可获得128层图像。在双能成像时，对高能X线束使用锡滤过，使两个能谱分离度提高，可以提高物质的检出效率。