一、CT历史：摄影技术是70年代初放射诊断学的一项重大革新，它采用了与普通X线摄影完全不同的方法，可显示出身体内部各种组织器官的断层影像。自应用于临床以来，它的发展经历了如下技术性的创新：1985年的滑环CT；1989年的螺旋CT；1991年的亚毫米扫描、双螺旋CT；1993年的实时扫描技术；1995年的亚秒（0.75s）技术；1998年9月的多层面CT。CT的扫描速度和成像速度明显提高，使CT的应用扩展到包括心血管系统在内的更广泛领域。1999年多层面CT在全世界得到了广泛的普及。系CT机的换代产品。
　　二、多层面CT的原理和技术特性：多层面CT扫描机（Multi-slice CT scanner，缩写为MSCT），是指在一次扫描旋转过程中能同时获得多达四个层面图像投影数据的成像系统。
　　多层面CT扫描主要由以下几个系统组成：①扫描架。②改进的多层面探测器，允许能同时进行四个层面数据采集的数据采集系统（DAS）。③一个能对巨大数据容积进行处理的高速影像重建系统。④一个多层面CT重建技术系统。
　　（一）扫描架及其驱动系统：多层面CT扫描架内采用了比普通螺旋CT更强的固定设备，如铝框架，其抗力度足以抵抗10倍的离心力，使0.5s的扫描安全进行（因为当扫描时间减少至每周0.5s时扫描架承受的离心力比普通螺旋CT增加4倍）。
　　扫描架旋转部分的驱动抛弃了常规CT靠电机带动皮带，即机械传动方式，而改用新的电磁驱动技术，使驱动器与旋转系统直接衔接进行驱动，采用这种方式既有足够的稳定性、降低噪声，又提高了旋转速度。
　　多层面CT的球管为适应连续扫描较长部位的长时间曝光的需要，各个厂家都作了改进。如GE公司采用航天散热涂；，TOSHIBA公司利用阳极接地的方法加大散热率，SIEMENS公司和MARCONI公司则利用飞焦点技术，增加信息量。多层面CT的高压发生器也作了改进；由于多层面CT旋转部分的离心力很大，油浸高压发生器很容易发生漏油而导致损坏，故改用固态高压发生器（非油浸），彻底杜绝了这一隐患。
　　（二）探测器系统多层面CT与单层面CT比较，重要的改进就是增加了Z轴方向的探测器排数，以达到多层采样的目的。单层面CT的探测器在人体长轴（即Z轴）方向没有分格，层面厚度是由准直器进行调节，X线照射时所有的探测器都处于受激状态，X线束总是聚集于探测器中心，准直器的宽度即决定了层面的厚度，改变层厚只需要改变准直器宽度。多层面CT的探测器在人体长轴方向上不再是独立一排，而是8、16或34排、64排。每个探测器宽度依据厂家的不同设计，从0.5～1.25mm不等，每排探测器都有各自的开关控制，可通过电子开关灵活的组合成不同层厚。
　　多层探测器的设计可分为对称型和非对称型，对两种类型探测器的优劣各厂家的意见不一致，当将采集层面数目提高到8－16层时，对称性设计已占主导方式，从技术上较容易完成采集层面数目的升级。一些原来采用非对称型设计的厂家也作了相应的设计改良，如采用对称/非对称混合方式等。GE公司和TOSHIBA公司采用的是对称型设计，SIEMENS和MARCONI公司为非对称型设计。
　　（三）数据采集系统（DAS）：多层面CT数据采集系统能同时进行四个层面以上的数据采集，要求DAS比普通单层面CT至少快4倍的循环速度，同时为了适应图像处理重建过程要在1－2s内完成，多层面CT采用了新的异步传输方式（ATM）的最优化传输技术以获得大容量的高速数据传输，即在每个探测器下面都有独立的控制系统。当选择一定的层厚时，相应的受激状态下的探测器开关打开，以进行数据的采集和传输，没有选用的探测器开关关闭，使每个开放的探测器采集到的信息独立地传输到计算机系统。
　　（四）影像重建系统：多层面CT扫描除了数据采集量明显增加之外，数据点的分布与单层面CT有很大差别。因此，多层面CT扫描的重建算法并不是单层螺旋算法的简单扩充，那样会产生严重的伪影。因而，多层面CT扫描采用了一种新的重建系统，被称为多层面锥形束体层摄影（Multi-slice cone-beam tomography, 缩写为MUSCOT）重建技术，此技术的应用克服了重建图像伪影大的缺点。
　　的原理是联合应用了最优化模式扫描和过滤器的插入两种方式。最优化模式扫描是通过调整采集轨迹的方法，获得补偿信息，缩短采样间隔，在Z轴上增加采样密度，达到改善图像质量的目的。我们知道，单层面CT扫描的重建是以180o和360o的线性插入方式进行的，这样得到的重建图像质量不高。多层面CT扫描改变了长轴方向的数据采集轨迹，使两次螺旋采集的数据仅有部分重叠，长轴方向的信息采集量加大，相邻边缘部分的采集数据得到补充和加强。从理论上讲，螺距变大时，图像质量下降。但是在多层面CT数据的轨迹改变了，螺距增大到一定程度内时，图像质量并不一定下降。过滤器的插入法是基于多点加权非线性内插法，通过改变滤过波形和宽度来自由调整切层轮廓外形、有效层厚和图像噪声特点，实现Z轴方向的多层重建。这种方式是多层面CT在Z轴方向重建的最新应用。它对获得第一部分和最后一部分的螺旋数据是非常有效的。MUSCOT重建方式由于多点插入法的应用，可以采集更多的数据资料，使曝光剂量减少40％。但因薄层采集时每个层面体素的数据量小，因而每层采集需使用较大的X线剂量，同时又需要大量的薄层层面的数据构成一个大范围的容积性数据，这样，多层面CT扫描作容积性采集时，实际上的X线剂量是很高的。可采用提高剂量效率的措施，如减少锥形束半影区等来降低X线剂量，但是，多层面CT较高X剂量问题，还是要引起重视。
　　三、多层面CT的优势目前显示的多层面CT设备的优势，可概括为多、快、好、省。现简述如下：
　　（一）扫描覆盖范围更长（多）：由于探测器具有四个以上数据采集通道，使用同样的层厚、同样的扫描时间，相当于同样螺距时，覆盖范围是单层CT的四倍。目前多层面CT可在30秒，以2.5mm的薄层完成长达600mm的自胸廓上口至耻骨联合整个躯干的扫描。
　　（二）扫描时间更短（快）：单层CT由于取消了扫描时间间隔，已经使检查时间缩短到原来的近十分之一。多层面CT在保持原来的层厚，覆盖原来一样的长度，相当于同样螺距的条件下，扫描时间仅为单层螺旋CT的四分之一，它可提供0.5s以下的快速扫描，使扫描时间又进一步缩短。这给增强扫描和增强后的分期扫描带来更大的益处，可节约造影剂20％左右。同时使CT的应用扩展到更广泛的领域，如心血管系统。
　　（三）扫描层厚更薄（好）：多层面CT由于具有至少四个数据采集通道，扫描时间缩短，使得多层面CT能够采用更薄的层厚完成扫描，大大提高了Z轴方向的空间分辨力，在图像后处理工作中能获得分辨力明显提高的各种重组、重建和三维成像，拓宽了CT的应用范围，丰富了CT的检查功能。
　　（四）降低X线球管的损耗（省）：多层面CT球管发射同等量的X射线，可以获得四层以上的图像，使得X线的利用率提高到单层CT扫描的4倍以上。
　　四、多层面CT的临床应用多层面CT扫描机1998年9月研制成功，并于同年11月在北美放射学会会议期间展示，近三年来它的优越性已得到了广泛的认可。它的扫描速度快、成像时间短、空间分辨力高，使CT的应用，尤其是在动态器官的显示方面的应用更广泛，临床效果更佳。
　　（一）用于大范围的CT扫描多层面CT由于改变了长轴方向的数据采集轨迹，使两次螺旋采集的数据仅有部份重叠，长轴方向的信息采集量加大，相邻边缘部份的采集数据得到补充和加速，因而它可提高螺旋扫描的螺距（如6：1），进行高速扫描，获得大范围的检查。使检查具有连续性、完整性。如对淋巴瘤病人的胸腹部联合扫描检查淋巴结等。
　　（二）用于需高质量图像的扫描多层面CT由于扫描时间快，它可以实现某一部位的更薄层厚的扫描，大大提高了长轴方向的空间分辨率，图像的质量明显提高。因此，多层面CT可用于：①对细微病变的观察。②提高常规三维成像及仿真内窥镜成像的质量。多层面CT对内耳的扫描优势明显。影响CT仿真内窥镜成像、CT胆道成像质量的关键因素：薄层扫描及一次屏气，多层面CT都能满足。
　　（三）用于动态器官的扫描目前利用多层面CT的优势，应用新的软件，结合前瞻和回顾性心电门控，可大大提高时间分辨力，为有诊断价值地显示冠状动脉开辟了良好的前景。多层面CT进行冠状动脉钙化积分与电子束CT有良好的相关性的水平（符合率已可达96％－98％）。随着多层面CT时间分辨力的进一步提高（80ms/8层设计、250ms/四层设计），心肌灌注成像、动态心脏功能成像、快速（3－5分钟）冠状动脉钙化与软斑块分析及冠状动脉内腔镜得到进一步完善。一种称为“可变速扫描”技术，可根据不同心率选择不同的扫描时间以克服心律不齐或心率大于80次/分或低于60次/分时常规门控技术不足以保证图像质量的问题，可明显改善冠状动脉及心脏形态学的显示。
　　多层面CT可在30秒内完成2mm层厚的整个结肠直肠的扫描。这个层厚足以进行相当高质量的容积再现和CT内窥镜成像，为胃肠道病变的CT显示提供更详细的信息。
　　（四）用于观察病灶血供的多期相以及多层动态CT扫描、CT灌注成像。
　　多层面CT比单层CT的扫描速度快，达4―8倍以上，对病灶血供情况的显示具有明显的优势。结合自动密度跟踪系统可提供对病灶血供的多期相。用于腹部扫描时，可清楚地勾划出腹腔动脉、肠系膜上动脉等血管轮廓的三维图像；用于肝脏扫描可获得肝脏每一个层面都处于真正的动脉期，能做到真正的三期扫描。多层面CT能一次获得四个以上层面的显示，加上多层面CT有较高的空间分辨力和时间分辨力，在快速显示图像方面有明显的优势，故多层面CT能做多层动态CT扫描，同时，不仅能做CT灌注成像，而且还大大提高了灌注成像的准确性。
　　另外，多层面CT的应用使CT引导下的针刺活检技术更快、更准确，结合实时成像技术（每秒可显示12幅图像），进行多层面CT透视，在短时间内清楚地显示穿刺针在多个层面的位置，提高穿刺成功率和阳性率。
　　多层面CT的出现，不仅完善了CT技术，而且拓宽了CT的应用范围，提高了CT的使用价值。