X线体层摄影

又称“X线断层摄影”。利用特殊装置使X线球管与X线片在曝光过程中取相反方向移动，并将移动的轴心固定在选定的层面上，这样所选定的体层始终投照于胶片的同一处，故能将人体深部某层组织或病变清晰地显示于X线片上，而其前或后方组织影像模糊，消除了一般X线平片人体结构互相重叠，不易分辨，影响诊断的缺点。

X线体层摄影

人体各部都是三维结构，具有长度、宽度和深度。在平片上三维结构的影象都重叠在一个二维的平面上，不易分辨，影响诊断，对位于人体深部的病变影响尤大。X线体层摄影，就是针对平片的这个缺点而设置的。应用这种设备，摄影时它可以只使人体某部事先选择的一个深部层次在X线片上显影清楚，而其他前后各层结构则显影模糊或不显影象。目前体层摄影应用非常广泛，是X线诊断部门不可缺少的一项重要工具。体层摄影于1932年由Grossmann根据在摄影时如果物体固定不动则显象清楚，稍有移动影象就变模糊，移动度大而较快则基本不能显影的原理，加上几何学以及机械学等理论设计的。X线体层摄影的几种类型如下：
线形及其他轨迹体层摄影 线形体层摄影是最普通的体层摄影方法。其装置是用一根联动杆将X线管和胶片盒联接在两端，在摄影时二者以相反的方向摆动。摆动的轴心或支点可以事先调节到等于人体某部所需投照的深度。这样在曝光过程中，当球管与片盒以相反的方向摆动时，支点层（焦内层）就会固定不变地在胶片上显示清楚的影象； 而位于支点层以外的各层（焦外层）结构则因在摆动过程中同胶片相对移动而显象模糊(图1)。

图1体层摄影原理示意图
F₁,F₂.球管移动距离 f₁,f₂.
片盒移动距离 A.体层内点
B.体层外点 C.体层平面
U.B点投影移动距离

线形体层摄影的运动形式只是一种单一方向的摆动，当物体的某一方位适与运动方向平行时，该物体这一方位的成象就几乎不会受到这种线形运动的影响，仍能较清楚地显象。就是说，线形体层摄影只对与运动方向成不同角度交叉的影象才能起不同程度的选层作用。圆形、椭圆形、内摆线形和螺旋形等不同线形摆动轨迹的设计均是为了改善选层效果，提高影象质量(图2)。

图2 X线体层摄影的几种常用轨迹

影响X线体层摄影影象质量的重要因素为：
(1) 体层外影象的模糊度： 系指体层摄影系统所致体层外影象的模糊程度，并不指焦内层影象本身固有的失真度，后者和X线摄影条件有关。体层摄影系统的选层效果取决于： X线管运动的幅度； 物体（病灶）与焦内层的距离； X线管运动的方向； 物体（病灶）与胶片的距离。
(2) 体层外影象的模糊缘： X线管运动行程越大，模糊缘越宽。模糊缘宽度又与体层角呈线性关系。如前所述，在线形体层中，对与X线管运动方向平行的影象不起明显的模糊效果。若物体是管状的（如长骨），则运动方向应与物体垂直； 基于同一原理，圆形体层对环形物体（如肋骨）就效果不好。
(3)体层厚度： 取层厚度与体层摄影时摆角有关 (见图3)。从图3可以看出，若>10°，则摆角再增大时，体层厚度的变化相对较小。但摆角越大对体层外阴影的模糊效果越显著，被高对比度物体重叠的低对比度物体的显示机会也就增加。现代X线体层摄影可截取<1mm厚的薄体层。但是，X线摄影系统的一些其他因素限制了薄体层的应用，如X线管焦点的半影，增感屏颗粒，器官生理运动(体层摄影曝光时间较长，一般为1～5秒)和机械因素会使体层中的物体影象模糊。薄体层摄影也受物体本身对比度的限制，取层越薄，物体与其周围组织须有越大的对比度方能显示。如骨胳周围需有脂肪组织才易用薄体层显示，所以，薄体层一般适于对颅骨（如听小骨） 的研究。薄体层的另一缺点是往往见不到附近一些有助于诊断的解剖标志。体层角<10°者称小角度体层摄影(约6°)，取层厚，也称区域体层摄影，可用于胆囊、胆总管、肾脏、胸骨和下颌骨的检查，也能显示早期矽肺结节和其他微小病灶。

图3 体层摄影时摆角与体层厚度关系示意图

(4) 幻影： 是由X线体层摄影机运动轨迹的缺陷造成的，一般密度低，不锐利，对诊断会造成一定困难。线形体层摄影的模糊效应是不均匀的，圆形体层的模糊度较均匀，但所形成的模糊缘锐利，因此易于产生幻影。圆形体层和小角度体层最易产生幻影，内摆线形体层摄影没有圆形体层摄影的缺点，模糊效应较均匀，模糊缘不锐利。螺旋形体层也会产生幻影，但其幻影轻微，一般不影响对片子的分析。幻影的重要性，取决于对X线诊断的要求。
一次多层体层摄影 体层摄影一般是根据病变深度的估计，需要选择3～4个层次，分别予以投照，手续较多、检查时间较长、病人所受的曝光量亦较多。一次多层体层摄影是将数张胶片放置在均匀分层(每层可为1cm或0.5cm)的书本样暗盒内，一次摆动曝光就可以摄得几个层次不同的体层影象。由于深度不同，各层胶片的感光量亦不同，越离球管远的层次感光越少，所以放置在各层的增感纸的敏感度，亦需由浅到深，逐层增加。由于曝光条件需用较高千伏而散射线增多，所以影象质量较差。其优点是一次曝光所有层次均处于同一生理状态(在胸部、腹部均与呼吸相有关)，因此对体层深度的估计较准确； 手续简省，检查时间短，病人的受照射量为之减少，这种方法较适用于体弱或呼吸不能适当控制的病人。
横轴体层摄影 普通体层摄影只能用以表示各部与人体长轴平行的层次，而横轴体层摄影则可用以获得与人体长轴成直角的横断面。病人取坐位于转椅上，X线以20°角度由头端向足端射入病人选定体部，片盒置于人体另侧，盒面向上与躯干长轴垂直，X线管焦点、病变和胶片三者必须对准。在曝光过程中，病人和片盒作同步和同方向旋转，这样只有被选定的横断面层能固定地投影在胶片上，而其他层次则模糊不清。由于胶片离人体较远，影象必然放大，增长焦片距离至2m，可稍减少放大程度。横轴体层摄影较多用于胸部，其次为腹部，偶亦用于颈部(图4)。病人与胶片同向旋转。胶片与体内横断层平行。X线斜向投射与胶片成20°角。体层内A、B、C各点投影于胶片上A′、B′、C′。其他层投影模糊或投影超出胶片外。
曲面体层摄影 上下颌骨是一曲面物体，若将胶片弯成相仿的曲面，二者之间构成二个凸面对应的等圆，曝光时病人不动，X线管和胶片暗盒以颌骨圆心为轴心同步相反方向旋转，X线束通过一狭裂隙投照在胶片上。由于二者系处于等圆的一段弧上，因此转速相同，故颌骨上的某一点便可投影在胶片上相对应的一点上，从而可将整个颌骨投照在一张实际上是平面的胶片上。位于颌骨后方的结构，由于弧度不同，转速较快，就不可能在曝光过程中在胶片的同一点上成象，因此模糊不清。全颌骨体层片清晰度良好，仅略有放大和失真，对全口牙、颌骨和副鼻窦的检查较为理想。根据其原理，曲面体层摄影也可用于其他曲面结构的检查(图5)。

图4 横轴体层摄影示意图
F: X线
A,B,C: 体层内各点
A′,B′,C′: X线片上投影点箭头表示转动方向

图5 曲面体层摄影示意图

干板体层摄影 以硒板代替普通X线胶片作体层摄影，其优点是对比度强，图象层次较多，并具有边缘增强效应。但照射量较大。
自体层摄影 可应用于气脑造影。投照时，病人头部作往返10°旋转，使位于旋转轴上的结构能较清晰地显示出来，如脑干部分。
X线体层摄影时病人皮肤的吸收剂量为1～7rad，若另加2mm铝过滤，并略增加千伏，可显著减少病人的剂量。值得注意的是颞骨岩部内摆线形体层摄影时角膜的吸收剂量平均为10.5rad，因此有人建议用2mm铅保护。
体层摄影的临床应用：体层摄影具有特殊的诊断效应，目前已被应用于人体各部和各个系统，并且可与其他X线检查方法，如多种造影检查配合应用。体层摄影最多用于胸部，是诊断气管、支气管、纵隔、肺门以至肺野结节状和块状病变不可缺少的检查方法(X片-5)。对主动脉和肺血管病变的诊断亦有相当的价值。全肺体层摄影可用以搜索普通胸片上未能发现的转移肿瘤，也可辅助胸部淋巴瘤的临床分期。
在胆系体层摄影与造影检查配合应用或单独应用的适应证亦较多。对显示胆囊壁的增厚、钙化或气性坏疽都有帮助。结合造影检查，对显示胆囊结石、不移动的充盈缺损病变如息肉、肿瘤、腺肌瘤病及胆固醇沉着症等颇为有效。对显示肝管和胆总管内的结石和其他占位性病变及胆总管下端的阻塞、狭窄等情况有其特殊的效用。在泌尿系统中，对肾脏病变应用较多，与尿路造影配合效果较好。耳鼻喉科应用体层摄影主要是观察声带运动和喉部肿瘤的范围，可弥补间接喉镜视野的局限性。同时也可检查副鼻窦的病变范围，窦腔膨大或骨质破坏等均有良好的效果。颞骨体层摄影可显示鼓室、鼓窦、内外耳道、迷路、面神经管和听小骨等。听小骨以及迷路窗一般需用多轨迹、薄层面体层摄影截取，对耳硬化症的诊断以及中耳重建术等了解术前后的情况有较特殊的价值。