非螺旋CT扫描必须经历四个步骤才能完成：

●　X线管和探测器系统启动加速；

●　X线管曝光采集扫描数据；

●　X线管和探测器系统减速停止；

●　检查床移动到下一个检查层面。

而螺旋CT扫描（Spiral或Helical CT）是在X线管——探测器系统连续旋转的基础上，患者随床一起以一定的速度纵向连续运动，同时X线连续曝光并采集数据，扫描完毕，可根据需要作不同层间距的图像重建。

非螺旋CT逐层扫描方法的缺点是：

●　由于X线管电缆的制约使一次检查的时间相对较长，因为X线管——探测器系统的旋转为避免电缆的缠绕必须反转，而这一机械逆向运转又减缓了下一次启动的速度；

●　由于患者的屏气、呼吸、再屏气造成了呼吸幅度的不一致，有可能使被检查部位中的小病灶遗漏；

●　由于呼吸的原因，在多平面重组和三维成像的图像中会产生阶梯状伪影；

●　由于非螺旋CT扫描需要不断地启动停顿，整个检查时间长，在增强扫描检查中，它可影响最佳对比剂显示时机，往往一个检查部位的增强扫描，增强效果较好的可能只有几层。

螺旋CT扫描，它采用了滑环技术，去除了X线管和机架连接的电缆，X线管——探测器系统可以单向连续旋转，单层螺旋CT每旋转360°一般为一秒，使扫描的过程大大加快。又因为扫描时检查床同时单向移动，X线管焦点围绕患者旋转的运行轨迹形成一个类似螺旋管，它采集的不是一个层面的数据，而是一个器官或部位的扫描数据，因而这种扫描方法又被称为螺旋扫描或容积扫描。

容积扫描一般有以下要求：

●　基于滑环技术的扫描架连续旋转运动；

●　检查床单向连续移动；

●　X线管的一般要求为：管电流500mA时，能连续扫描100秒；

●　X线管冷却性能必须提高；

●　采用螺旋扫描加权图像重建算法；

●　大容量的内存，适应大容量、快速数据采集的要求。

●　容积扫描和非螺旋扫描最大的不同是数据的采集方式，在容积扫描方式中，X线管运行轨迹的半径（焦点至旋转中心）等于运行距离，因而能够得到一个完整的容积采集数据。

●　层厚确定方式与非螺旋扫描不同，因此无法按照非螺旋扫描方法来确定和计算层厚；

●　根据螺旋扫描的运行轨迹，层面表示也完全不同。非螺旋扫描经过360°旋转，采集到的是一层完全平面的扫描数据，而螺旋扫描则是采集到一个非平面的扫描数据，焦点轨迹的路径不形成一个平面，是一个容积采集区段；

●　由于扇形扫描束和检查床的移动，使有效扫描层厚增宽；

●　经典的图像重建要求扫描能产生一致的投影数据，而螺旋扫描由于螺旋的运行轨迹，使重建平面的层厚数据与扫描投影数据不一致；

●　由于不一致的投影数据，如果采用常规方法重建，可使重建后的图像产生条状伪影。

螺旋扫描CT机的外形与非螺旋扫描CT机差别不大，但其中的一些重要部件则明显地不同，其中最大的差别是滑环结构。

在滑环结构上，其固定的部分是前端存储器、计算机和初级高压发生器，旋转的部分是X线管、探测器系统和次级高压发生器。

另外X线管的容量也因此大于非螺旋扫描，通常用于螺旋扫描的X线管热容量都大于3MHU，阳极的冷却率是1MHU/分。单层螺旋扫描的探测器为一排，通常采用固体探测器以提高射线的利用率。

X线发生器采用体积小的高频发生器，并可安装在机架内，高压产生的范围是80～140kVp。

螺旋扫描与非螺旋扫描的方式不同，因此产生了一些新的成像参数和概念：

螺距的定义是：扫描旋转架旋转一周检查床运行的距离与层厚或准直宽度的比值。该比值（pitch）是扫描旋转架旋转一周床运动的这段时间内，运动和层面曝光的百分比。它是一个无量纲的量，根据IEC（International Electrotechnical Commission，IEC）说明，螺距的定义由下式表示：

式中TF（table feed）是扫描旋转架旋转一周床运动的距离，单位为mm；W是层厚或射线束准直的宽度，单位也是mm。

螺旋CT扫描螺距等于零时与非螺旋CT相同，通过患者的曝光层面在各投影角也相同。螺距等于0.5时，扫描层厚数据的获取，一般采用扫描架两周的旋转及扫描；在螺距等于1.0时，层厚的数据采用扫描架旋转一周的扫描；在螺距等于2.0时，层厚的数据只有扫描架旋转半周的扫描。

因此，增加螺距使探测器接收的射线量减少，并使图像的质量下降，而相反在同一扫描范围的射线量增加，图像质量改善。

在单层螺旋CT扫描中，床运行方向（Z轴）扫描的覆盖率或图像的纵向分辨力与螺距有关。不管是采用360°还是180°线性内插方式，螺距增加重建图像的有效层厚增加，Z轴分辨力下降。

如mA不变，单层螺旋CT扫描的噪声与螺距有关；随着螺距的增加，患者的剂量下降。同样，如mAs设置相同，单层螺旋CT扫描的噪声比非螺旋CT扫描高约15%。

射线束的宽度（准直器的设置宽度）决定了单层螺旋扫描的层厚。在扫描中，一般都采用层厚和移床/周相等，即螺距等于1。在临床应用中，螺距大小的选择也常根据诊断的需要和被扫描的病变大小而定。

非螺旋CT扫描后，层厚的大小不能通过再次重建处理改变，即图像的质量属性不变。单层螺旋CT扫描结果的层厚虽然也不能改变，但单层螺旋CT扫描可采用小于层厚的重建间距来回顾性重建图像，并因此可改变再次重建后图像的质量属性。

床速是扫描时检查床移动的速度，它与射线束宽度（准直宽度）有关，扫描时床移动的速度增加而射线束宽度设置不变，则螺距的比值增加图像的质量下降。

重建间距的定义是：扫描数据段中被重建图像长轴方向的间距。重建间距又被称为“重建增量”（reconstruction increment）和“重建间隔”（reconstruction interval）。

通过采用不同的重建增量，可确定被重建图像的层面重叠的程度，另外，重建增量与被重建图像的质量有关，即重建增量减小图像的质量改善。

根据奥地利数学家Radon的二维图像反投影重建原理，被重建的一幅二维图像平面上的任意点，必须采用一周扫描全部角度的扫描数据，而传统的横断面非螺旋扫描方式满足了上述要求。

由于非螺旋扫描，X射线是以不同的方向通过患者获取投影数据，并利用平面投影数据由计算机重建成像，因此非螺旋扫描每一层的投影数据是一个完整的圆形闭合环，而螺旋扫描每一层的圆形闭合环则有偏差。

螺旋扫描是在检查床移动中进行，覆盖360度角的数据用常规方式重建会出现运动伪影。为了消除运动伪影，必须采用数据预处理后的图像重建方法，从螺旋扫描数据中合成平面数据，这种数据预处理方法在单层螺旋扫描中被称为线性内插法。

线性内插的含义是：螺旋扫描数据段的任意一点，可以采用相邻两点扫描数据通过插值，然后再采用传统的CT图像重建方法，重建一幅螺旋扫描的平面图像。

单层螺旋CT常用的数据内插方法有两种。它们是360°线性内插和180°线性内插（linear interpolation，LI）。

360°线性内插算法在螺旋扫描方法出现的早期被使用，它是采用360°扫描数据向外的两点通过内插形成一个平面数据。这种内插方法的主要缺点是由于层厚敏感曲线（slice sensitivity profile，SSP）增宽，使图像的质量有所下降。

180°线性内插是采用靠近重建平面的两点扫描数据，通过内插形成新的平面数据。180°和360°线性内插这两种方法最大的区别是，180°线性内插采用了第二个螺旋扫描的数据，并使第二个螺旋扫描数据偏移了180°的角，从而能够靠近被重建的数据平面。这种方法能够改善SSP，提高成像的分辨力，进而改善了重建图像的质量。

与非螺旋CT扫描相比，单层螺旋CT扫描主要有以下优点：

●　整个器官或一个部位可在一次屏息下完成；

●　由于没有层与层之间的停顿，一次扫描检查时间缩短；

●　屏息情况下容积扫描，不会产生病灶的遗漏；

●　患者运动伪影因扫描速度快而减少；

●　可任意地、回顾性重建，无层间隔大小的约束和重建次数的限制；

●　单位时间内扫描速度提高，使对比剂的利用率提高；

●　容积扫描，提高了多平面和三维成像的质量。

●　层厚敏感曲线增宽，使纵向分辨力下降；

●　可出现部分容积效应影响图像质量；

●　另外对设备的要求较高，特别是能适应长时间、高输出量扫描的X线管，以及X线管的热容量和冷却率。