不論是CT、PET還是MRI哪種影像學檢查方法，其儀器的設計無不與物理學息息相關，不敢說每一位經常操作這些影像學儀器的專業人員都能夠完全熟悉其背後的原理，更不用說對於生科背景的相關從業者，乃至非相關專業背景的群眾，光是能夠對這些影像學檢查方法與臨床應用能有初步的分辨與認知，就已是相當了不得。
接下來，為了幫助對於CT、PET以及MRI等影像學檢查方法感到陌生，或是常常傻傻分不清楚的人(是的，我就是其中一位)，以下將會就這些影像學檢查方法的原理、臨床應用、優缺點進行彙整，並會加註一些補充說明來幫助學習記憶。
目錄
電腦斷層掃描(CT；Computed Tomography)－有輻射線
原理
利用X光穿透身體不同密度組織產生的斷層影像，再用電腦重組出影像。
臨床應用
主要應用於腦部的檢查，例如：腦萎縮、腦發育不全或遲緩、腦腫瘤、腦血管畸形等，還有骨頭和鈣化的問題。
優點
1. 檢查方便、無痛、無創傷的特點。
2. 影像清晰、分辨力高、解剖結構明確、病態顯影清楚。
3. 價格較為低廉。
4. 成像速度快，較少受器官運動產生偽影像。
缺點
1. 一次電腦斷層輻射量等於照上百張X光片的劑量，較易致癌。
2. 切面厚度不一，容易誤判。
3. 有些受檢者會對顯影劑過敏。
正子斷層掃描(PET；Positron Emission Tomography)－有輻射線
原理
注射正子藥物，如葡萄糖正子藥物(FDG)進入人體靜脈，再用偵測器收集訊號，利用電腦重組正子同位素在人體組織或器官分佈的影像。
| *FDG：F-18去氧葡萄糖(2-[Fluorine-18]fluoro-2-deoxy-D-glucose)為葡萄糖類似物之放射製劑，其原理在於細胞攝取量會與葡萄糖的代謝成正比，而腫瘤組織又有著細胞增生速率快、自血管中攝取養分的能力較強、血液供應量較多、代謝較快等特點，會較正常組織消耗更多的葡萄糖，且腫瘤惡性度越高，攝取的葡萄糖量也會越高，在PET影像中便會呈現出高亮的區域。 |
臨床應用
腦部新陳代謝之研究；肺癌、黑色素瘤、結腸癌、淋巴癌、食道癌、頭頸癌(含甲狀腺癌)、乳癌等。
優點
1. 一次掃描全身，透過PET掃描重組可一次得到全身立體影像。
2. 靈敏具關鍵性的功能性造影檢查，放射性的去氧葡萄糖(FDG)會聚集於代謝特別旺盛的細胞組織。因此，可藉由PET靈敏區分腫瘤或病灶良惡性、癌症分期、復發與追蹤等。
缺點
1. 無法顯示清晰的解剖構造，無法正確地瞭解病灶位置。
2. 造影檢查時間須30-40分鐘，時間太久對於身體狀況不佳的受檢者恐怕無法接受。
核磁共振成像(MRI；Magnetic Resonance Imaging)－無輻射線
原理
利用磁場改變氫原子的旋轉排列方向後，原子核會釋放能量，並釋放出電磁波訊號，再以電腦分析訊號重組出影像。
臨床應用
白質病變的腦部造影、椎間盤突出的脊椎造影、軟組織損傷的關節造影、動脈瘤或動靜脈畸形的血管造影。
優點
可偵測任何生理解剖結構異常的問題，例如：診斷心臟、腦部及惡性腫瘤的功能異常，還可診斷良性腫瘤、發炎、退化、結石等問題，對實質器官癌症的分期、轉移病灶的偵測、治療追蹤等有幫助。
缺點
1. 對肺部、肝臟、胰腺、腎上腺、前列腺的檢查，以及對血癌、食道癌、胃癌與大腸癌初期癌症的檢查敏感度較低。
2. 裝有心律調節器、人工心臟瓣膜者及病危者和妊娠三個月內的婦女不可做MRI。
正子電腦斷層掃描(PET/CT；Positron Emission Tomography/ Computed Tomography)－有輻射線，且輻射量超高
原理
結合PET與CT，PET以色譜顯示癌細胞聚集處，重疊於CT所顯示的解剖影像，能夠清楚辨別癌細胞的位置。PET/CT精準的將癌細胞活動狀況及位置融合在一張影像資料中。
| *PET/CT中CT的角色： ● CT是人體組織密度分佈的解剖影像，在PET/CT掃描中能提供解剖定位、衰減校正與輔助影像診斷的功能。 ● CT提供清楚的解剖定位資訊，例如病灶旁的骨骼、肌肉及血管的分佈，提高PET在腫瘤診斷和分期的準確性，對於病患的診治與細胞取樣或手術計畫，提供很大的幫助。 |
臨床應用
PET/CT能夠檢測出人體內新陳代謝的狀況，在細胞及器官出現結構上的病變前，即能早期發現腫瘤病灶，另外也能鑑別腫瘤的良惡性、尋找原發病灶與轉移病灶、評估腫瘤療效、鑑別腫瘤復發和壞死，以及放療標的定位等。
| *造影流程： Step 1. 報到：受檢者至正子檢驗室報到(檢查前至少禁食六小時) Step 2. 基本測量：測量身高、體重及血糖值 Step 3. 醫師問診：了解家族病史及個人病史 Step 4. 注射FDG：受檢者於注射室內準備注射藥劑FDG Step 5. 休息：注射藥劑後，靜躺放鬆休息約40~60分鐘 Step 6. 排空尿液：開始掃描前，先行至洗手間排空尿液 Step 7. 檢查掃描：至掃描室內進行掃描，時間約半小時 |
優點
1. 可同時兼顧解剖結構和功能性影像。
2. 能做全身掃描，發現隱藏的癌症。
3. 判斷腫瘤的良惡性，準確度高達九成以上。
4. 有效評估癌細胞是否擴散或復發，癌症的分期，以及治療方式是否抑制癌細胞等。
5. 可減少無效或不必要的治療，提供病人正確的照顧方式。
缺點
1. CT在軟組織方面的解析力不如MRI。
2. CT檢查會造成輻射。
3. 目前PET/CT造影檢查並不是真正的同時接收正子與CT的影像資訊。
正子磁振造影(PET/MRI；Positron Emission Tomography/ Magnetic Resonance Imaging)－有輻射線
原理
PET/MRI是PET與MRI兩種影像技術的融合，可以對在軟組織中擴散的疾病細胞進行成像。該系統可使病患在各個模式下進行掃描，分別收集PET與MRI影像，達到早期診斷的目的。
臨床應用
目前被用在腫瘤學、心臟病學、腦神經科學中，以及應用於藥物奈米載體的動力參數、腫瘤標靶效果評估、甲狀腺癌手術治療前及放療的術前評估等。
優點
1. 受檢時間縮短。
2. PET/MRI影像融合時不會有對位(Coregistration)的困難。
3. 受檢者感覺較舒適。
4. 輻射量較少。
5. PET/MRI的診斷價值優於PET/CT。
缺點
1. PET/MRI難以使用PET/CT的「衰減校正(attenuation correction)」方法來評估衰減效應。
2. PET/MRI造價昂貴，為確保有效利用，需有標準作業流程。
3. 操作人員須受預訓練才能有效使用PET/MRI儀器。
補充資料：CT的衰減校正
● PET作用下所產生的511 KeV能量的γ-光子在穿透人體或物質的過程中，會與周遭物體產生撞擊，造成散射或是能量吸收等衰減作用，為了讓電腦重組出的斷層影像更為接近真實的情形，必須進行衰減校正(attenuation correction)。
● CT影像是以X光穿透人體不同密度的組織，造成X光不同程度的衰減，經電腦運算出人體各切面密度分佈的影像，也就是一個光子受物質衰減程度的分佈圖，適合當作PET造影的衰減校正資料以評估衰減效應。
延伸閱讀>>>實體腫瘤的療效評估－RECIST標準
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