第五章  治癌的新式利器和名醫

電腦斷層攝影術之原理及運用

原作者：杜興洋  醫師

台北市立仁愛醫院   放射診斷科主任

西元一八九五年倫琴發現了X光，把醫界帶到一個新境界。同樣地，電腦斷層掃瞄機於西元一九七二年，由英國科學家HOUNS  FIELD發明後，也將醫學推向新的里程碑。兩位科學家也因分別於一九０一年及一九七九年，獲得諾貝爾物理學及醫學獎。

自X光發現應用在醫學領域後，一直使用塗有鹵化銀乳劑的軟片來記錄影像。雖然軟片和感光屏不斷地有新的產品，品質及性能也不斷地在改進。但是仍然不能充分有效地利用X光，也就是說不能在最少的輻射劑量條件下，獲得最多的資料。例如一張胸部X光片，一般的人，可以分辨出最黑的肺部（內含空氣），次黑的為脂肪，最白的部分是骨骼，次白的是軟組織、肌肉及水等，對X光片觀察較敏銳的人可能可以分辨出八個等級的黑白程度。

科學家想到了用偵測器（DETECTOR）來取代鹵化銀感光劑，X光穿透人體之後，一部份被人體吸收，達到偵測器的X光就變弱了。偵測器把這些X光轉變成電子訊號、依照到達偵測器X光的強弱，轉變成大小不同數值的電子訊號，以電視螢光幕把這些影像表現出來就是數值攝影術（Digital Radiography）Hounsfield發明的第一台電腦斷層掃描機，把X光做成像鉛筆一樣小，以這種X光來照射頭部，分曾以一百八十度掃描，偵測器把電子數值訊號送到電腦來處理，經過複雜的計算，可算出每一點所吸收X光的量，再經由螢光幕把影像表現出來，這就是電腦斷層攝影術。這種影像可以分辨出頭蓋骨內腦的構造，傳統的X光攝影術絕對照不出腦的構造，因為腦的影像都被頭蓋骨的影像掩蓋住了。而電腦斷層攝影術能像切土司麵包一樣，一片一片的將人體影像照出，所以內部的細微構造都能清清楚楚地照出來。例如胃、上消化道鋇劑攝影術可以照出胃內黏膜之外形變化，但是沒有辦法表現肌肉層及漿膜的變化，只能由黏膜表現的變形來推測整個胃壁的變化。

再以心包膜炎合併積水為例，一般在X光軟片上，幾乎無法分辨心包膜的厚度，除非心包膜鈣化才能在X光軟片上顯現出來。這是因為一個立體的構造要以平面的軟片來表現，無法避免前後的影像重疊在一起的缺點。這是電腦斷層攝影數和傳統攝影數以及其他影像診斷術如內視鏡等最大不同之處，裡裡外外都可以看到。

至於看到清楚與否，有許多因素來左右它，病人本身、機器性能、及攝影的條件等等都有影響。脂肪愈多的人其軀幹部分的影像愈清楚，因為胸中膈的脂肪可以襯托出各大血管及氣管。腹部內脂肪愈多則各器官如胰臟、大血管、腸胃道都可以清楚地劃分開來。反之脂肪愈少，各器官間的分界就不清楚了。因為在掃瞄時，絕對不可動，所以病人能合作，才能照出清晰的影像。例如世界上第一台掃瞄機，每切一次需時四分鐘，在這四分鐘內絕對不可移動位置。故呼吸急促的病人其胸部及上腹部器官的影像就不如能閉住氣者清晰。

機器的因素，如果掃瞄的時間很短，就可以克服因呼吸、心跳、腸胃蠕動所造成的假影。機器本身所擁有的電腦程式越進步，對診斷的幫助也越大。例如本院的電腦斷層掃瞄機，可以組成任何一種切面，除了彎曲面以外，可以說是現今最近不的電腦程式。另外，我們的機器還可做動態快速掃瞄，對診斷尤其有貢獻。

攝影的條件，例如X光的量，愈多當然愈清晰，切的愈薄則愈接近真正的切面，可以找出愈小的病灶。後腹腔一直是傳統影像診斷術的盲點，除了間接地由腎盂攝影術，充氣後腹腔攝影術來推斷外，無法直接照出後腹腔本身。例如急性胰臟炎合併腹腔之積水、膿腫、腎臟周圍膿腫、腹膜下腔之腫瘤如脂肪肉瘤都能正確地照出來。

電腦斷層攝影術是直腸癌手術後唯一可靠的追蹤檢查法，對於是否復發可以做早期診斷。

至於胸腔方面，胸中膈之腫瘤或肺癌是否侵犯淋巴結、心包膜的厚度及積水與否、主動脈瘤之診斷，均可以電腦斷層攝影術來檢查。至於其他各種腫瘤及疑難雜症，電腦斷層攝影術都能提供很多有助益的診斷資料，今後在電腦程式技術上不斷地進步，相信一定能提供更準確的診斷資料。