電腦斷層攝影是用一扇型或錐型的X光束以旋轉的方式從不同的角度穿透檢查台上的受檢體，此穿透後的X光束被位於受檢體後之陣列偵測器吸收，計算出能量衰減值後，以數學運算的方式算出對應二維平面上各位置的像素灰階值，也就是電腦斷層密度(Hounsfield Unit)，重組成受檢體在某切面的影像。再移動受檢台，以擷取受檢體在其他不同切面的影像。電腦斷層檢查可清晰的檢視身體內的構造，屬於非侵入性的檢查，安全度高，因此近幾十年來已廣泛的被運用在各種疾病的診斷、腫瘤的分期上。對於危險度較高的心血管疾病，如評估冠狀動脈堵塞程度，現今仍以侵入性的心導管為主要的診斷工具，缺乏其他非侵入的檢查。如何在持續跳動的心臟，偵測到冠狀動脈管徑的變化，需要在良好的時間解像度及空間解像度條件下，以所擷取到的資料來重組，才能獲得清晰的影像。

早期的電腦斷層檢查儀轉速較慢，且偵測器所能含蓋範圍較窄，往往完成一個檢查就是數分鐘，技術上無法清晰呈現跳動中的心臟影像。近年來技術進步使偵測器陣列排數增加，偵測器涵蓋範圍從六十四切面的3.2～4.0公分增至320切面的16.0公分，與偵測器旋轉速度變快每轉一圈由0.33秒縮短至0.27秒。涵蓋範圍和時間解析度的提升，使掃瞄全心臟時間由原先64切面5～10秒，進展到256切以上只需1～3次心跳時間就可完成。心博率限制方面，六十四切檢查儀通常需控制在65跳以下才可進行，256切以上者則進步到80跳上下即可獲得清晰影像。此外，運用心電圖監測技術(ECG-gating)同步紀錄某個切面的影像時的心電圖波形，以便選擇心臟跳動時體積變化最小的時期來重組影像。綜合各種技術的進步讓擷取跳動中的心臟影像變為可能。

心臟電腦斷層檢查步驟
先測定受檢者基礎心博率，若心博率過快，則給與降心率藥物（如乙型交感神經阻斷劑）。當心博率符合檢查標準，則作受檢者閉氣訓練。檢查流程先進行血管鈣化程度的掃瞄(受檢者閉氣約7秒)，之後再進行靜脈內顯影劑注射，採用高壓注射器依序將60-80毫升的顯影劑及50-60毫升的生理食鹽水以每秒4.5-50毫升的速率注入靜脈內，掃瞄範圍涵蓋整個心臟(受檢者閉氣3-9秒)。掃瞄後所得的影像，經由二度空間影像曲面重組（curved multi-planar reformation）配合自動血管分析軟體,可以分析冠狀動脈管腔的狀況（如狹窄，斑塊，支架通暢狀況）;而經由三度空間重組，如容積再現技術(volume rendering technique, VRT)影像，可用來觀察先天發育異常、心肌橋、心臟及冠狀動脈解剖構造。

心臟電腦斷層臨床應用
1.冠狀動脈狹窄的評估:
缺血性心臟病引起的胸痛是常見的臨床狀況，而冠狀動脈狹窄是缺血性心臟病及心臟衰竭的主要原因。動脈狹窄的原因是血管內皮細胞受到傷害後引發發炎反應，造成平滑肌細胞、脂肪及發炎細胞沈積在血管內壁，進而形成粥狀硬化斑塊造成血管腔的狹窄。心導管攝影是目前公認的標準檢查，但其有0.1%的死亡率，因此發展準確解可靠的非侵入性檢查之需求日增。近年來多切面電腦斷層技術的進步，已可以準確的評估血管腔，為非侵入性的檢查帶來躍進式的進步。

冠狀動脈的狹窄在電腦斷層上的評估分為兩大項目：一、血管腔本身的狹窄程度: 藉由注射對比劑及影像重組的技術完成冠狀動脈電腦斷層血管攝影，我們可以清楚的評估血管腔本身的狹窄程度。六十四切面的敏感性約為91%, 特異性約為96%, 陰性預測值則為99%。上述數據在256切以上電腦斷層儀則更高。多切面電腦斷層冠狀動脈攝影最傑出的地方在於其「高陰性預測值(high negative predictive value) 」。也就是說，如果在電腦斷層下沒有發現冠狀動脈狹窄時，受檢者的冠狀動脈真正有顯著狹窄的機會是非常非常的低。二、血管壁粥狀硬化斑塊的評估：可以區分為鈣化分數測量及斑塊特性評估。鈣化分數的測量通常在注射顯影劑前進行掃描，用每一個鈣化區域的面積乘以該區域的鈣化分數，再將各切面所得的各鈣化分數加總。鈣化總積分越高，未來發生心血管事件的機會越高。鈣化總積分是預測發生冠狀動脈心血管疾病的一個獨立的因子，特別是對冠狀動脈發生機率屬中危險程度的族群可以提供一個後續檢查或治療的方向。至於斑塊型態的評估：斑塊一旦破裂會引發遠端的血管拴塞，進而造成急性心肌梗塞；因此辨別何種斑塊容易破裂是重要的課題。斑塊可分為富含脂質的斑塊（軟斑塊），纖維化的斑塊及鈣化的斑塊。研究指出，無鈣化並富含脂肪的斑塊比較容易造成急性的破裂。經由冠狀動脈電腦斷層血管攝影，可分辨血管內斑塊的種類，進而判斷其危險性。

先天性冠狀動脈起源及路徑異常的評估
先天性的冠狀動脈起源異常和路徑變異之發生率低, 大約1%左右。其中較為重要者為冠狀動脈起源於左冠狀竇且行走於主動脈和肺動脈之間，常有可能因運動時心輸出量增加，導致主動脈擴張擠壓到走向異常的冠狀動脈，造成血液無法進入冠狀動脈，引發急性的缺血性心臟病。此病症可能需要進行冠狀動脈繞道手術，而心臟血管斷層的三度空間重組技術可以清楚的偵測到此異常，並做術前的診斷。心肌橋則是冠狀動脈行走於心肌層導致冠狀動脈會隨心肌收縮而管腔縮小，有時會造成缺血性胸痛。電腦斷層在心臟收縮期和舒張期掃瞄影像可以很清楚的顯示管腔大小的變化。

冠狀動脈支架置放後的評估
冠狀動脈支架置放術為現今的冠狀動脈的治療方式之一，但術後的支架內再狹窄機率約為40% 左右，近年來塗藥血管支架的問世，雖減低了術後再狹窄的機率，但仍然有約10% 之機率。用電腦斷層攝影代替侵入性的心導管攝影進行術後的追蹤以診斷再狹窄是個不錯的選擇。多切面的電腦斷層對支架內再狹窄有傑出的陰性預測率，亦即如果檢查沒有發現狹窄，則真正有狹窄的機會非常低，非常適合作為一個篩檢的工具。

冠狀動脈繞道手術後的評估
冠狀動脈繞道手術是嚴重冠狀動脈病變的治療方式。接枝血管的來源主要有小腿大隱靜脈以及胸壁內側內乳動脈。大隱靜脈的接枝是將此靜脈取出後一端接於昇主動脈，另一端接於阻塞處遠端管腔尚稱通暢的冠狀動脈。而內乳動脈則不需截斷，只將內乳動脈游離再接到阻塞的冠狀動脈遠端即可。術後接枝血管可能會因為拴塞或者是粥狀硬化關係導致阻塞不通，大型研究指出，術後一年接枝血管通暢率約為81%, 五年為75%。過去只能靠血管攝影來追蹤術後情形，現在則有電腦斷層可以做非侵入性的檢查，來評估接枝血管的通暢情形。

256切以上電腦斷層儀的進步
輻射劑量方面，由於諸多構成元素的進步，256切電腦斷層的輻射劑量有明顯降低。研究指出相較於16切，256切的輻射劑量減少約72%，在某些特定條件的配合下，劑量甚至可以低到1至2毫西佛。由於空間解析度提昇，相較於64切電腦斷層儀，256切以上電腦斷層檢查可以顯示更細的冠狀動脈分枝。

結論
心臟多切面電腦斷層在評估冠狀動脈狹窄、血管壁鈣化、斑塊、先天性結構異常、冠狀動脈繞道手術後的追蹤都有良好的診斷率。尤以其在診斷冠狀動脈狹窄中的高陰性預測值，提供了一個優良的非侵入性的檢查及篩檢方法。256切以上電腦斷層儀的問世，比較先前的64切的影像提供了更佳的影像品質，更低的輻射劑量，及更高的檢查成功率。