CT扫描(也称CAT扫描)将传统的X光成像技术提高到了一个新的水平。与仅仅显示骨胳和器官的轮廓不同,CT扫描可以构建完整的人体内部三维计算机模型。医生们甚至可以一小片一小片地检查患者的身体,以便精确定位特定的区域。
应用于计算机轴向断层扫描(CAT)中的扫描仪可产生X光,这是一种强大的电磁能。X光的光子与普通可见光的光子基本相同,但是它们携带的能量更多。这种较高的能量水平可以使X光直接穿过人体大多数的软组织(请参阅X光浅说以了解X光穿透软组织的原理,以及X光机是如何产生X光光子的)。
常规的X光成像技术利用的是光影原理。从人体一侧照射“光线”,此时,人体另一侧的胶片可记录骨骼的轮廓。
阴影只能反映物体轮廓的一部分。想象一下,您站在一堵墙的前面,右手拿一个菠萝,放在胸前;左手伸出,拿一个香蕉。您的朋友只看墙,不看您。如果您面前有一盏灯,您的朋友就只能在墙上看到您拿着香蕉的轮廓,而看不到菠萝——身体的影子挡住了菠萝。如果灯在左边,您的朋友就只能看到菠萝的轮廓,而看不到香蕉。
同样的现象也会在常规X光成像技术中出现。如果一块较大的骨骼恰好位于X光机和一块较小的骨骼中间,大骨骼的图像将会盖掉小骨骼。为了看清这块较小的骨骼,必须转动身体或移动X光机。
同样,为了看清您同时拿着菠萝和香蕉,您的朋友必须从两个方向观察您的影子,以获得完整的意象。这就是计算机化轴向断层扫描的基本概念。在CT扫描仪中,X光束围绕着患者的身体进行运动,从数百个角度进行扫描。计算机负责收集所有信息,并将这些信息合成为人体三维图像。