CT:利用X射线的“层层透视”
CT,即电子计算机断层扫描(Computed Tomography),它的工作原理基于X射线。X射线是一种人眼无法看见,但能穿透人体组织的电磁波。在CT检查过程中,X射线管围绕人体被检查部位进行旋转,同时向人体发射X射线束。X射线穿过人体时,会因不同组织的密度和厚度差异,发生不同程度的衰减。例如,骨骼对X射线的吸收能力强,衰减程度大;而软组织对X射线的吸收能力较弱,衰减程度小。
在X射线管旋转发射X射线的同时,位于人体另一侧的探测器会接收穿过人体后的X射线,并将其转化为电信号。这些电信号包含了人体组织对X射线吸收情况的信息,被传输至计算机系统。计算机运用复杂的算法,对这些电信号进行处理和分析,将其转化为不同灰度的图像,最终重建出人体被检查部位的断层图像。由于CT可以从多个角度获取人体组织对X射线的吸收数据,所以能够生成清晰、精细的横断面图像,就像把人体切成一片片薄片,医生可以直观地观察到每一层组织的形态和结构,从而发现病变。
根据检查部位和目的的不同,CT可以分为头部CT、胸部CT、腹部CT等多种类型。例如,胸部CT能够清晰显示肺部的纹理、结节、肿块等病变,帮助医生诊断肺炎、肺癌等疾病;头部 CT 则常用于检查脑出血、脑梗死、脑肿瘤等脑部病变。
磁共振:借助磁场与射频的“微观洞察”
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)的工作原理与CT截然不同,它不依靠X射线,而是基于人体内氢原子核(质子)在磁场中的特性。人体约70%由水组成,而水中含有大量氢原子核。在正常状态下,人体内的氢原子核杂乱无章地排列。当人体进入磁共振设备强大的静磁场中时,这些氢原子核会像小磁针一样,按照磁场方向整齐排列。
此时,向人体发射特定频率的射频脉冲,这些射频脉冲的频率与氢原子核的共振频率一致,就会使氢原子核吸收能量,发生共振,从低能级状态跃迁到高能级状态。当射频脉冲停止后,氢原子核会逐渐释放吸收的能量,恢复到原来的低能级状态,这个过程称为弛豫。在弛豫过程中,氢原子核会产生信号,这些信号被磁共振设备的接收线圈捕捉到。
与CT类似,磁共振设备的计算机系统会对接收的信号进行处理和分析。但磁共振成像不仅可以获得人体的横断面图像,还能通过调整磁场梯度等参数,获得冠状面、矢状面等不同方向的图像。此外,磁共振成像还可以根据不同的成像序列,突出显示人体组织的不同特性,比如T1加权成像、T2加权成像等,从而更清晰地显示病变组织与正
常组织的差异,为疾病诊断提供丰富的信息。
磁共振成像在神经系统、软组织、关节等部位的检查中具有独特优势。例如,在检查脑部疾病时,它能够清晰显示大脑的灰质、白质、脑血管等结构,对早期脑梗死、脑肿瘤等疾病的诊断比CT更具优势;在检查关节时,磁共振可以清晰显示关节软骨、韧带、半月板等软组织的损伤情况。
CT与磁共振的对比与选择
从工作原理上看,CT主要依靠X射线的衰减成像,对骨骼、钙化等高密度组织显示清晰;而磁共振利用氢原子核在磁场中的特性成像,对软组织的分辨能力更强。在应用场景方面,CT检查速度相对较快,对于急诊患者,如外伤导致的骨折、脑出血等情况,能够快速做出诊断;磁共振检查时间较长,但对软组织病变的诊断更具优势,常用于神经系统、肌肉骨骼系统等疾病的详细检查。
此外,CT检查存在一定的辐射剂量,虽然单次检查的辐射剂量在安全范围内,但频繁检查可能会对人体造成潜在危害;而磁共振检查不涉及辐射,对人体相对安全,尤其适用于孕妇、儿童等特殊人群(但体内有金属植入物等特殊情况除外)。不过,磁共振检查对患者的配合度要求较高,检查过程中患者需要保持静止不动,否则会影响图像质量;同时,由于检查环境封闭,部分患者可能会产生幽闭恐惧感。
CT和磁共振各有特点和优势,它们的工作原理不同,适用的疾病和检查场景也有所差异。在实际临床应用中,医生会根据患者的具体病情、身体状况等因素,综合判断选择最适合的检查方法,从而为疾病的准确诊断和有效治疗提供有力保障。