从X光透视、CT到PET

赖加强

泸县人民医院   四川泸州  646100

大家都知道：谁生病了，上医院，医生往往安排他（她）接受影像学检查。而且，现在医院里的影像学检查方式分为很多种，如X光、CT、PET-CT，等等。X光、CT、PET-CT，这三种影像学检查方法具有不同的成像原理和应用范围；医生要根据患者的病情和检查需求来选择合适的检查方法。今天，我们将向您介绍X光、CT、PET-CT方面的影像学小常识。

一、从X光透视说起

X光的历史可以追溯到1895年，当时，德国物理学家威廉·康拉德·伦琴在实验室中发现了X射线。这一发现为放射学和医学影像学的发展奠定了基础。伦琴在进行阴极射线管实验时，发现放在阴极射线管附近的照相底片被曝光，并且曝光范围与阴极射线管的形状相吻合。这一现象引起了他的好奇，于是他开始研究这一现象的本质。他发现，使用阴极射线轰击某些金属靶时，会产生一种穿透力强的辐射，这种辐射可以被用来进行影像记录。伦琴的这一发现迅速在医学领域得到了应用。1896年，美国医学专家将这种技术用于人类的胸部检查，这是人类历史上第一次使用X射线进行医疗诊断。

X射线的发现和应用为医学影像学的发展带来了革命性的变革，它使得医生能够通过无创的方式观察人体内部结构和功能，为疾病的诊断和治疗提供了强有力的支持。X光透视的原理主要是基于X射线的穿透作用、差别吸收、感官作用和荧光作用。当X射线穿过人体时，由于人体各部分（如骨骼、肌肉、器官等）对X射线的吸收程度不同，导致X射线在穿过人体后强度发生变化，从而在荧光屏或胶片上形成图像。具体来说，当X射线穿过物质时，会发生瑞利散射、康普顿散射、光电效应和电子对效应等相互作用，这些作用导致射线强度发生不同程度的衰减。衰减程度取决于被穿透物质的成分、密度以及X射线的穿透路径长度。高密度物质对X射线的吸收能力较强，因此X射线在穿过高密度物质时强度衰减较快。基于X射线穿越不同密度物质时发生的不同程度的衰减，可以进行透视成像，获取人体内部结构和器官的影像信息。

X光检查是传统的影像学检查手段，X光透视具有操作简单、价格低廉等优点，常用于骨折、肺部和消化系统疾病的初步检查。

二、让我们来了解CT

CT，被誉为自伦琴发现X射线以后，放射诊断学上最重要的成就。CT的历史可以追溯到1960年代，当时，美国物理学家科马克发现人体不同的组织对X线的透过率有所不同，并且得出了相关计算公式，这些公式为后来CT的应用奠定了理论基础。随后，英国电子工程师亨斯菲尔德在不知道科马克研究成果的情况下，开始研究计算机处理断层图像的技术。1967年，亨斯菲尔德产生了计算机断层成像的想法，并在1968年获得专利。1971年9月，亨斯菲尔德和一位神经放射学家合作，在伦敦郊外一家医院安装了他设计制造的扫描装置，开始了头部检查，即后来的头部CT。1972年，亨斯菲尔德在芝加哥北美放射年会(RSNA)上宣读了计算机处理断层图像技术的论文，向全世界宣布了CT的诞生。

从第一代CT机到现在的多层螺旋CT，CT技术经历了多次更新换代。第一代CT机肜旋转-平移扫描方式，多属头颅专用机，X射线管采用油冷固定阳极，扫描X射线束采用笔形束，探测器数量一般是2-3个。随着技术的发展，CT机的扫描速度、图像质量、辐射剂量等方面都在不断改进和提高。现在，在临床上广泛应用的是第三代CT，第三代CT具有扫描速度快、辐射剂量低、图像质量清晰等优点。

CT检查利用X线束对人体某部位进行横断面扫描，可以清晰地显示人体内部组织的细微结构。X光透视获得的图像是二维的，即只能看到器官和组织的平面轮廓，而无法提供内部结构的信息。而CT检查可以得到三维图像，能够清晰地显示人体内部组织的细微结构。CT检查主要用于头部、胸部、腹部、盆腔和四肢等部位的影像检查，可以清晰地显示人体内部骨骼、血管、肌肉、脏器等结构的形态、密度和分布，可用于诊断骨折、肿瘤、血管疾病、肺部疾病、腹部疾病等。同时，CT也适用于人体软组织的检查，如脑部、颈椎、胸腰椎、盆腔和心脏等部位的检查，可用于诊断脑卒中、脊柱疾病、乳腺疾病和心脏病等。

三、让我们来认识PET

正电子发射断层成像（PET）的历史可以追溯到1950年代。1950年代，美国医学专家布朗内尔、斯威特使用仪器，探测、记录脑肿瘤病人头部发射的正电子。他们惊讶地发现：仪器的确记录到患者头部正电子分布发生了明显变化，提示了脑肿瘤的具体位置。此后，PET技术迅速发展起来。到了1970年代，PET开始应用于临床检查。到了2002年，美国专家又研发出了PET/CT。

正电子发射断层成像是一种特殊的影像技术，它可以通过探测正电子发射的射线来观察人体内部的病理信息。正电子是一种带正电荷的基本粒子，存在于所有物质中。当身体内发生某些化学反应时（例如在细胞代谢过程中），正电子可以被释放出来。这些正电子可以被特殊的探测器检测到，并通过计算机进行数据处理，最终形成人体内部组织、器官的图像。

PET适用范围非常广泛。PET可以检测到肿瘤细胞代谢异常，有助于早期发现肿瘤；PET可以观察大脑活动和神经递质的分布，有助于诊断癫痫、帕金森病、阿尔茨海默病等神经系统疾病。PET可以评估心肌灌注和心肌代谢，有助于诊断冠心病、心肌梗死等疾病。PET可以显示肺部病变的位置、大小和代谢情况，有助于诊断肺结核等疾病。

X光透视、CT、PET这三种影像学检查方式，代表了影像学技术在一个多世纪的时间取得的发展与进步。从最早的X光透视，到CT的诞生，再到PET的发明，医学影像学技术经历了一次又一次重大的发展和突破。现在，医学影像学已经成为医学领域中不可或缺的一个重要组成部分。随着科学技术的发展，影像学技术将继续取得新的发展；将为医学临床诊断和临床治疗提供更加有力的支持。