Question

医学上的CT和核磁共振有什么区别？

近代物理上的

Answer 1

计算机断层扫描(CT)就是用电脑分析加强的断层X线扫描，它的基本原理是X线，CT是利用精确准直的Ｘ线束与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描，每次扫描过程中由探测器接收穿过人体后的衰减Ｘ线信息，再由快速模/数(A/D)转换器将模拟量转换成数字量，然后输入电子计算机，经电子计算机高速计算，得出该层面各点的Ｘ线吸收系数值，用这些数据组成图像的矩阵。再经图像显示器将不同的数据用不同的灰度等级显示出来，对骨头看得更清楚。CT分析的对象主要是组织密度不同产生的图像，例如骨头和软组织、空气等，是观察骨关节及软组织病变的一种较理想的检查方式。由于不同的软组织具有相似的密度，所以在CT扫描下没有太大的区别。
磁共振成像(MRI)是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，强力外加磁场引起人体中的氢原子产生共振，共振后氢原子产生的磁场经过扫描分析后成像，对软组织看得更清楚。在水和脂肪组织中的氢原子与其他原子的状态有很大区别，所以磁共振主要用来区分软组织，例如水和油。
磁共振与CT相比，没有离子辐射和碘过敏的顾虑，可以在不改变病人体位的情况下，形成多平面、多方向的图像，使病灶的定位更准确。相比之下，MRI检查的解剖分辨率更高，它可使血管直接显像并提供一定的病理和生化信息，使定性诊断更准确。MRI对脑部的白质病变、退行性病变及脊髓病变的诊断比CT优越得多。另外，CT检查不容易发现颅底、后颅窝的病变，MRI则相对不受这个限制。MRI检查的缺点是对骨骼病变、钙化病变显像不好，对于骨与软组织病变定性诊断无特异性，成像速度慢，检查耗时较长，费用也较高。在检查过程中，病人自主或不自主地活动可引起运动伪影，影响诊断。生命体征不稳定、精神异常、烦躁不合作、体内有金属异物（如起搏器、金属夹等）的病人，则不宜作MRI检查。
　 X线摄片、CT、磁共振成像可称为当前影像学检查的三驾马车，缺一不可。总的来说，CT和磁共振成像各有利弊，二者有机地结合，使当前影像学检查既扩大了检查范围，又提高了诊断水平。CT用来扫描大体的体内结构，例如，脑（中风时脑出血、中风后脑坏死在CT下显示都很清楚）、胸、腹部、盆腔、四肢（看骨头和软组织）、颈部等。而核磁共振则用来分析软组织，例如，某些特定疾病的脑组织、脊柱（脊髓）、四肢关节（主要看关节软组织)、体内脏器的肿瘤等更有优势。

Answer 2

CT是用X线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器（analog/digital converter）转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素（voxel），见图1-2-1。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵（digital matrix），数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器（digital/analog converter）把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即象素（pixel），并按矩阵排列，即构成CT图像。所以，CT图像是重建图像。每个体素的X线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。MR是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。
　　MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。
　　MR也存在不足之处。它的空间分辨率不及CT，带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MR的检查，另外价格比较昂贵。
　　磁共振成像是断层成像的一种，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息。1946年斯坦福大学的Flelix Bloch和哈佛大学的Edward Purcell各自独立的发现了核磁共振现象。磁共振成像技术正是基于这一物理现象。1972年Paul Lauterbur 发展了一套对核磁共振信号进行空间编码的方法，这种方法可以重建出人体图像。
　　磁共振成像技术与其它断层成像技术（如CT）有一些共同点，比如它们都可以显示某种物理量（如密度）在空间中的分布；同时也有它自身的特色，磁共振成像可以得到任何方向的断层图像，三维体图像，甚至可以得到空间－波谱分布的四维图像。

Answer 3