第一章　多层螺旋CT成像在心脏检查中的应用简史

20世纪70年代刚刚发明CT并获得临床应用，发明人英国利物浦大学物理系Godfrey H. Hounsfield教授和Allan M. Cormack教授因此于1979年获得诺贝尔生理和医学奖。但是，那时候的CT设备成像能力不够，主要表现在成像时间长，一幅图像需要采集数分钟，重建一幅图像也需要数分钟，且扫描孔径小，仅实现了头颅成像（人类第一张CT图像），图像质量几乎无法诊断。直到20世纪80年代初，CT设备才真正用于临床对头颅、胸部和腹部的扫描成像，我国于1985年由卫生部北京医院率先引进我国第一台CT成像设备。

Hounsfield教授在诺贝尔奖颁奖感言和随后发表的文章中说：何时实现CT对心脏和冠状动脉的成像，才真正标志着CT临床应用的成功。但是，直到1995年才开始有两排螺旋CT（以色列ELSCINT公司的CT-Mx Twin）冠状动脉钙化扫描的报道（Shemesh等，Radiology，1995，197：779-783）。1998年迈入真正的多排螺旋CT（Multi-detector row spiral CT，MDCT）时代，刚开始还有人称为多层螺旋CT（Multi-slice spiral CT，MSCT），因为“层”与“排”有部分混淆，前者指完成一周扫描获得多少层图像，后者指设备硬件的探测器阵列数，最多一排探测器出两层图像。

4排探测器MDCT行心电门控心脏冠状动脉血管成像，最早由Ohnesorge等（Radiology，2000，217：564-571）和Achenbach等报道（Circulation，2000，102：2823-2828）。16排探测器MDCT行心电门控冠状动脉血管成像，最早由Ropers等报道（Circulation，2003，107：664-666）。2004年投入临床应用的64排MDCT，真正标志着心脏冠状动脉血管成像时代的到来，因为宽体探测器和亚毫米的扫描，使扫描采集时间明显缩短、对比剂的用量、辐射剂量等明显减少、同时受呼吸和心律不齐影响的图像质量明显提升。来自西门子公司的CT主要研发专家Flohr博士率先报道了64排MDCT的设备性能（Rofo，2004，176：1803-1810），而Hamon等采用荟萃分析，较早报道了16排和64排MDCT冠状动脉CTA的临床应用情况（Radiology，2007，245：720-731）。

在2004年以后接下来的2~3年内，CT设备突飞猛进，特别是世界主要CT生产厂家分别向不同研发方向前进，形成了竞争激烈的所谓“后64排CT”时代。64排MDCT虽然实现了临床对冠状动脉的成像，且获得广泛推广应用，也得到认可。但是，其成像能力的诸多不足，导致了各个厂家向不同方向研发。如通用电气（GE）公司通过改进探测器材料和球管的瞬间能量切换，向提高图像组织分辨率及能谱成像方向发展。西门子公司为了提高对冠状动脉成像的时间分辨率，采用双球管、双探测器（双源CT）技术，实现了业界最快的时间分辨率（目前是75毫秒）。飞利浦和东芝公司，均增加了探测器宽度，分别达到128排和320排，在某些患者能够实现1~2次采集完成全部心脏的扫描。

在MDCT时代到来之前，20世纪80年代，电子束CT（electron beam CT，EBCT）是一大亮点，因为它最早实现了人类对自身冠状动脉的CT成像，由发明人美国斯坦福大学物理学教授Douglas P. Boyd最先于1983年报道（Proc IEEE，1983，71：298-307）。但是，直到1995年之前，EBCT的临床应用局限于冠状动脉钙化扫描，以及少量的心脏电影扫描，用于心功能分析的临床应用。EBCT冠状动脉血管成像（CT angiography，CTA），最早由Moshage于1995年报道，这是人类使用CT技术最早实现冠状动脉血管造影和三维重建的临床应用（Radiology，1995，196：707-714）。国内中国医学科学院阜外医院的戴汝平教授率领学生吕滨等于1995年同期开展这项临床工作，并于1998年完成国内冠状动脉CTA和三维重建领域的第一部博士论文，多篇论文在美国发表（Acad Radiol，1998，5：863-867；J Cardiovas Surg，2000，41：659-668；Acad Radiol，2000， 7： 927-933；Angiology，2000，51：895-904；J Comput Assist Tomogr，2000，24：663-670；Invest Radiol，2001，36： 250-256等）。EBCT冠状动脉血管成像于1999年正式获得美国食品药品管理局（FDA）的认可通过，标志着冠状动脉CT血管造影（coronary CT angiography，CCTA）首次正式获得临床应用的许可。以下就CT设备的一般发展历程，简单作一介绍：