对肺部结节的诊断与鉴别诊断的评估
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应用 Experience
SOMATOM Sensation 64 对肺部结节的诊断与鉴别诊断的评估
/ 沈海林＊ 王晓慧 杜红娣 王聚宝 赵世伟， 上海交通大学医学院苏州九龙医院影像中心
[摘要] 目的：探讨 SOMATOM Sensation 64 层螺旋 CT 对肺部结节诊断与鉴别诊断的评估。 方法： 利用64 层CT快速的扫描功能和强大的图像后处理功能，对肺部小结节进行三维(3D)多平面重建(MPR)、薄 层最大密度投影(MIP)重建技术图像分析。同时，应用肺结节检测技术(LungCare)、团注追踪(CARE Bolus)技术等 系统应用软件分析观察肺结节的大小和倍增时间、外形和边缘、支气管气相、肺泡气相、肺结节与支气管、肺动 脉等关系评估。 结果：西门子 64 层螺旋 CT SOMATOM Sensation64 扫描速度快（64 层 /0.33 秒）、胸部扫描时间短、分辨率 高（0.4 毫秒），能对肺部结节起到早期诊断和鉴别诊断的作用。
一、资料与方法
检查程序与设备：西门子公司 SOMATOM Sensation 64 CT。扫 描检查条件：KV 120；有效 mAs 20；旋转时间 0.33 s；采集 64x0.4mm；螺距因子 1.40；重建层厚 1.0mm，增量 1.0mm； 卷积核 B50f；CTDIw 1.5mGy；有效剂量 0.71mSv。造影剂：优 维先 70ml，高压静脉注射；流速 4ml/s；开始延迟时间 25s。
二、结果
1、CT正常表现 病例：图 2A、B 为正常的肺部支气管表现。
2、CT 异常表现（病例 1） 临床病史：健康体检，无临床症状。胸片未见明显异常，64 层 CT 发现左肺内结节影。病理结果为左肺背段腺癌。 2.1、进行低剂量胸部螺旋扫描检查，应用 LungCARE 技术时，低 剂量肺部图像通常使用肺窗设置用于检测肺结节外形和边界的评 估，软组织窗和骨窗设置则用于显示结节内的钙化（图3A、B 、C）。 2.2、 胸部螺旋扫描检查，应用 LungCARE 软件，观察结节大小 和倍增时间（图 4A、B ）。 2.3、胸部螺旋扫描检查，应用 LungCARE 软件、3D 多平面重建技
厚回缩的小叶间隔被牵向肿瘤所致，表 现为结节与胸膜之间的线形或三角形影 像（图 3B）。另外当肿瘤接触胸膜时，胸 膜增厚呈盘状提示局部胸膜浸润性改变。 LungCare 技术可以清晰显示结节与胸膜 的关系，从而有助于早期诊断。
对肺结节与支气管、肺动脉的评估：位于 肺门区域大支气管的改变是中心型肺癌 定性诊断和定量分期诊断的关键。主要 表现为支气管增厚、支气管狭窄、支气管 梗阻和肺不张。对于发生在段和段以下 的肺癌，注意观察支气管改变将有助于 肺内病灶的定性和明确病变范围，因为 其肿块必然和相应的支气管关系密切， 而且常顺着支气管树蔓延。SOMATOM Sensation 64 CT机的LungCare技术可以 清晰显示支气管断层以及三维立体图像， 并且可以做 360º 旋转，从而可以清晰显 示肺内结节与支气管的关系，尤其是对 发生在段和段以下的小肺癌，其诊断价 值比传统 CT 有更大的优势（图 4A、B）。 同时，应用增强造影团注追踪技术、三维 多平面重建(MPR)技术和VRT技术对显示 增大的异常结节影起到诊断与鉴别诊断 的作用。
2、强大而快速的后处理软件应用功能
对肺结节大小和倍增时间评估：西门子 64层螺旋CT机的空间分辨率达到0.4mm， 可显示病人体内最微小的结构细节，从 而大大提高了小肺癌的检出率而降低其 漏诊率。同时肺部的断层成像（图 2A）、 三维立体以及支气管内窥镜（图 2B）显 示更为清晰。倍增时间对于肺癌的诊断 价值较大。倍增时间是指体积倍增，直径 增加 1.25 倍则体积增大一倍，其所需时 间为倍增时间。动态观察病灶的变化非 常重要。Weiss 等发现肺癌的倍增时间为 1.8~10 个月。SOMATOM Sensation 64 CT机的LungCare技术可以自动测出复诊 病人的倍增时间，给肺癌的诊断与鉴别 诊断疗效随访提供了非常有实用价值的 评估。
* 苏州大学附属第一院影像中心，上海交通大学医学院苏州九龙医院专家顾问
图像重建：在完成扫描后，西门子公司 Work Stream4D 图像重 建软件在重建卡中，对每个范围可以进行8个不同参数的重建作 业。该功能的主要目的是：在包含相同区域范围内的倾斜扫描重 建作业间进行容积参数的传递，尤其对肺部小结节团注追踪增强 前后的一致性做比较（图 1A、1B），扫描一经完成，3D 多平面 重建 (MPR) 技术、薄层最大密度投影 (MIP)、三维重建可以任意 进行（图 1C）。同时，应用 LungCare，观察结节大小和倍增时间。
2B］ 支气管仿真内窥镜清晰显示正常支
术(MPR)、薄层最大密度投影(MIP)和 VRT 形式显示整个数据库，有 助于对肺结节大小和倍增时间的观察和血管的显示（图 5A、B ）。 3、CT 异常表现（病例 2） 临床病史：咳嗽，胸痛三天。胸片心影反位异常，右侧肺门区增 大，临床疑右肺门占位（图 6A、B、C）。应用团注追踪及三维重 建和容积再现技术 (VRT) 显示肺门区增大结节影为反位血管。
三、讨论
西门子公司的 64 层 CT 扫描仪 SOMATOM Sensation64 具有以 下特点：革命性的 0 兆 STRATON 电子束控金属球管，0.33 s 扫 描速度，64 层 / 周扫描能力。Speed4D CT 成像技术使得常规 图像分辨率达到 0.4 mm，胸部低剂量扫描技术与固定的扫描 毫安相比，可以节省 66 % 的辐射剂量同样获得最佳图像质量。 除了常规的扫描参数技术条件外，还有如下功能：
1、扫描检查技术条件
增量功能：当Z 轴方向上重建图像之间的 距离增量小于层厚时，图像以重叠方式重 建。这可减少部分容积效应，为肺结节的 外形和边界提供更清晰的解剖细节和更优 质的二维和三维后处理图像。肺部结节的 外形和边界反映出病变的生长速度及与周 围正常肺组织交界面的关系。跟肺癌有密 切关系的特异性表现有分叶征、毛刺、血 管纠集征。这些征象在病灶大于3cm时易 于发现，但是当结节小于 2cm 时，这些征 象的显示就比较困难。有了 SOMATOM Sensation 64 的 LungCARE 应用技术，即 使是直径小于 2cm 的小肺癌的这些特异 性征象都可以清晰显示（图 4A 、B）。
作者简介
沈海林 ，医学博士，硕导生导师，苏州大学医学 院放射诊断教研室主任、副教授，苏州大学附属第 一院影像中心副主任。上海交通大学医学院苏州九 龙医院顾问专家。兼任江苏省医学影像质量控制中 心副主任 、江苏省放射学会常委兼秘书、江苏省 生物医学工程学会委员、江苏省放射学会MRI学组 委员、苏州市医疗事故鉴定专家委员会委员、全国 高等教学医学影像学会理事、《临床放射学杂志》 编委。主要从事影像诊断、教学和科研工作。获省、 部、市科技成果进步奖一、二、三等奖 11 项。目 前承担省、市自然科学基金资助课题 4 项。
结论：传统的CT对于直径小于2cm的早期小肺癌的诊断仍然困难重重。而西门子公司的SOMATOM Sensation 64 CT机强大的图像后处理分析应用软件在肺部小结节的诊断及肿瘤的评估方面实现了重大突破，给临床早期诊治提 供了非常重要的实用价值。
[关键词] 64 层 CT 肺癌 诊断
现代城市的空气污染越来越严重，加上吸烟人数高居不下，肺癌 患者正越来越多。对于这种疾病，早期诊断是治疗的关键，因为 小于 2cm 的肺癌在手术切除后 5 年生存率可达 53％~80％。然 而传统CT 对直径小于 2cm的早期小肺癌诊断仍然困难重重。西 门子公司 SOMATOM Sensation 64 CT 机的出现，使得肺部小结 节的诊断与鉴别诊断实现了重大突破。今年 11 月份，华东地区 第一台西门子SOMATOM Sensation 64 CT机在上海交通大学医 学院苏州九龙医院正式投入使用，其肺结节检测技术 (LungCare)、团注追踪(CARE Bolus)技术等应用软件在肺部小结 节的诊断及肿瘤的评估上取得了很好的效果，给临床早期诊治提 供了非常重要的实用价值。
剂量信息 CTDIW 和 CTDIVol 功能：由于 病人身材可能小于或大于 32cm 的模体， 因此显示的 CTDIW 值可能偏离扫描容积 的实际剂量。CTDIW 的定义和测量基于 单层轴位扫描模式。在实际扫描中，即病 人整个容积的扫描中，平均剂量还取决 于轴位扫描中断层间的移床量或螺旋扫 描中每旋转一周的移床量。以 CTDIW 表 示的剂量必须用螺旋扫描或轴位扫描系 列的螺距因子来校正，这样才能评估扫 描容积的平均剂量。为此，IEC（国际电 工委员会）在 2002 年 9 月给“CTDIVol” 做了如下定义：CTDIVol=CTDIW/ 螺距因 子 CARE Dose 4D。CARE Dose 4D 是一个 自动曝光控制系统，系统的功能包括可 以根据病人身材和脏器的解剖形态自动 调整球管电流，以及对每一次球管旋转 的在线可控式球管电流调制。该功能可 使病人接受较低的 x 射线剂量，同时又能 提供稳定的图像质量（图 3A、B 、C）。
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对肺结节外形和边界的评估: 肺部结节的 外形和境界反映病变的生长速度及与周 围正常肺组织交界面的关系。跟肺癌有 密切关系的特异性表现有分叶、毛刺（图 3A、B、C）、血管纠集征（图 4A 、B）。这 些征象在病灶大于 3cm 时易于发现，但 是当结节小于 2cm 时，这些征象的显示 就比较困难。有了 SOMATOM Sensation 64 的Lungcare 技术，直径小于 2cm的小 肺癌的这些特异性征象都可以清晰显示。
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A
B
C
3] 肺部冠状位显示左下肺结节内侧有血管伸入结节内，下叶背段可见一小结节影，结节直径约 1.3cm，周围可见清晰的毛刺影， 临近斜裂面可见局限性胸膜凹陷征。
A
B
4] LungCARE 技术可以清晰显示支气管与肺结节的关系，肿瘤沿着肺泡支气管树蔓延。测量其大小为1.365cm× 1.365cm×1.190cm。黄 颜色表明对肺结节评估前的改变；绿颜色表明对肺结节评估后的改变。
对肺结节支气管气相，肺泡气相评估:小 肺癌特别是细支气管肺泡癌可于瘤体内 显示支气管气相、肺泡气相（小泡征）。支 气管气相表现为瘤体内管状或分支状低 密度影。肺泡气相表现为瘤体内低密度 小点状阴影。Lung Care 技术均可以清晰 显示这些征象（图 5A ）。
对肺结节与胸膜的关系评估:胸膜凹陷征 是肺癌重要的一个特异性表现，2cm 以 下的肺癌较多见。它是因脏层胸膜随增
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Байду номын сангаас
b
1A] 肺部小结节平扫 CT 值平均 7.1Hu
2 A］ 肺部冠状位断层图像，两侧主支气
c
1B] 肺部小结节团注追踪后 CT 值平均 61.1Hu
a
1C] 三维多平面重建任意方向能均显示肺部小结节影 MEDICAL SOLUTIONS 1/2006
A
B
5] 应用 LungCARE 应用程序、3D 多平面重建(MPR)技术、薄层最大密度投影(MIP)、VRT，清晰可见肺结节。
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6] 平扫 CT 示右肺门增大成结节影，结构不清；增强造影团注追踪后，用 3D 多平面重建(MPR)技术和 VRT 形式显示右侧肺门区增大结节影， 为反位的左肺动脉影。
SOMATOM Sensation 64 对肺部结节的诊断与鉴别诊断的评估
/ 沈海林＊ 王晓慧 杜红娣 王聚宝 赵世伟， 上海交通大学医学院苏州九龙医院影像中心
[摘要] 目的：探讨 SOMATOM Sensation 64 层螺旋 CT 对肺部结节诊断与鉴别诊断的评估。 方法： 利用64 层CT快速的扫描功能和强大的图像后处理功能，对肺部小结节进行三维(3D)多平面重建(MPR)、薄 层最大密度投影(MIP)重建技术图像分析。同时，应用肺结节检测技术(LungCare)、团注追踪(CARE Bolus)技术等 系统应用软件分析观察肺结节的大小和倍增时间、外形和边缘、支气管气相、肺泡气相、肺结节与支气管、肺动 脉等关系评估。 结果：西门子 64 层螺旋 CT SOMATOM Sensation64 扫描速度快（64 层 /0.33 秒）、胸部扫描时间短、分辨率 高（0.4 毫秒），能对肺部结节起到早期诊断和鉴别诊断的作用。
一、资料与方法
检查程序与设备：西门子公司 SOMATOM Sensation 64 CT。扫 描检查条件：KV 120；有效 mAs 20；旋转时间 0.33 s；采集 64x0.4mm；螺距因子 1.40；重建层厚 1.0mm，增量 1.0mm； 卷积核 B50f；CTDIw 1.5mGy；有效剂量 0.71mSv。造影剂：优 维先 70ml，高压静脉注射；流速 4ml/s；开始延迟时间 25s。
二、结果
1、CT正常表现 病例：图 2A、B 为正常的肺部支气管表现。
2、CT 异常表现（病例 1） 临床病史：健康体检，无临床症状。胸片未见明显异常，64 层 CT 发现左肺内结节影。病理结果为左肺背段腺癌。 2.1、进行低剂量胸部螺旋扫描检查，应用 LungCARE 技术时，低 剂量肺部图像通常使用肺窗设置用于检测肺结节外形和边界的评 估，软组织窗和骨窗设置则用于显示结节内的钙化（图3A、B 、C）。 2.2、 胸部螺旋扫描检查，应用 LungCARE 软件，观察结节大小 和倍增时间（图 4A、B ）。 2.3、胸部螺旋扫描检查，应用 LungCARE 软件、3D 多平面重建技
厚回缩的小叶间隔被牵向肿瘤所致，表 现为结节与胸膜之间的线形或三角形影 像（图 3B）。另外当肿瘤接触胸膜时，胸 膜增厚呈盘状提示局部胸膜浸润性改变。 LungCare 技术可以清晰显示结节与胸膜 的关系，从而有助于早期诊断。
对肺结节与支气管、肺动脉的评估：位于 肺门区域大支气管的改变是中心型肺癌 定性诊断和定量分期诊断的关键。主要 表现为支气管增厚、支气管狭窄、支气管 梗阻和肺不张。对于发生在段和段以下 的肺癌，注意观察支气管改变将有助于 肺内病灶的定性和明确病变范围，因为 其肿块必然和相应的支气管关系密切， 而且常顺着支气管树蔓延。SOMATOM Sensation 64 CT机的LungCare技术可以 清晰显示支气管断层以及三维立体图像， 并且可以做 360º 旋转，从而可以清晰显 示肺内结节与支气管的关系，尤其是对 发生在段和段以下的小肺癌，其诊断价 值比传统 CT 有更大的优势（图 4A、B）。 同时，应用增强造影团注追踪技术、三维 多平面重建(MPR)技术和VRT技术对显示 增大的异常结节影起到诊断与鉴别诊断 的作用。
2、强大而快速的后处理软件应用功能
对肺结节大小和倍增时间评估：西门子 64层螺旋CT机的空间分辨率达到0.4mm， 可显示病人体内最微小的结构细节，从 而大大提高了小肺癌的检出率而降低其 漏诊率。同时肺部的断层成像（图 2A）、 三维立体以及支气管内窥镜（图 2B）显 示更为清晰。倍增时间对于肺癌的诊断 价值较大。倍增时间是指体积倍增，直径 增加 1.25 倍则体积增大一倍，其所需时 间为倍增时间。动态观察病灶的变化非 常重要。Weiss 等发现肺癌的倍增时间为 1.8~10 个月。SOMATOM Sensation 64 CT机的LungCare技术可以自动测出复诊 病人的倍增时间，给肺癌的诊断与鉴别 诊断疗效随访提供了非常有实用价值的 评估。
* 苏州大学附属第一院影像中心，上海交通大学医学院苏州九龙医院专家顾问
图像重建：在完成扫描后，西门子公司 Work Stream4D 图像重 建软件在重建卡中，对每个范围可以进行8个不同参数的重建作 业。该功能的主要目的是：在包含相同区域范围内的倾斜扫描重 建作业间进行容积参数的传递，尤其对肺部小结节团注追踪增强 前后的一致性做比较（图 1A、1B），扫描一经完成，3D 多平面 重建 (MPR) 技术、薄层最大密度投影 (MIP)、三维重建可以任意 进行（图 1C）。同时，应用 LungCare，观察结节大小和倍增时间。
2B］ 支气管仿真内窥镜清晰显示正常支
术(MPR)、薄层最大密度投影(MIP)和 VRT 形式显示整个数据库，有 助于对肺结节大小和倍增时间的观察和血管的显示（图 5A、B ）。 3、CT 异常表现（病例 2） 临床病史：咳嗽，胸痛三天。胸片心影反位异常，右侧肺门区增 大，临床疑右肺门占位（图 6A、B、C）。应用团注追踪及三维重 建和容积再现技术 (VRT) 显示肺门区增大结节影为反位血管。
三、讨论
西门子公司的 64 层 CT 扫描仪 SOMATOM Sensation64 具有以 下特点：革命性的 0 兆 STRATON 电子束控金属球管，0.33 s 扫 描速度，64 层 / 周扫描能力。Speed4D CT 成像技术使得常规 图像分辨率达到 0.4 mm，胸部低剂量扫描技术与固定的扫描 毫安相比，可以节省 66 % 的辐射剂量同样获得最佳图像质量。 除了常规的扫描参数技术条件外，还有如下功能：
1、扫描检查技术条件
增量功能：当Z 轴方向上重建图像之间的 距离增量小于层厚时，图像以重叠方式重 建。这可减少部分容积效应，为肺结节的 外形和边界提供更清晰的解剖细节和更优 质的二维和三维后处理图像。肺部结节的 外形和边界反映出病变的生长速度及与周 围正常肺组织交界面的关系。跟肺癌有密 切关系的特异性表现有分叶征、毛刺、血 管纠集征。这些征象在病灶大于3cm时易 于发现，但是当结节小于 2cm 时，这些征 象的显示就比较困难。有了 SOMATOM Sensation 64 的 LungCARE 应用技术，即 使是直径小于 2cm 的小肺癌的这些特异 性征象都可以清晰显示（图 4A 、B）。
作者简介
沈海林 ，医学博士，硕导生导师，苏州大学医学 院放射诊断教研室主任、副教授，苏州大学附属第 一院影像中心副主任。上海交通大学医学院苏州九 龙医院顾问专家。兼任江苏省医学影像质量控制中 心副主任 、江苏省放射学会常委兼秘书、江苏省 生物医学工程学会委员、江苏省放射学会MRI学组 委员、苏州市医疗事故鉴定专家委员会委员、全国 高等教学医学影像学会理事、《临床放射学杂志》 编委。主要从事影像诊断、教学和科研工作。获省、 部、市科技成果进步奖一、二、三等奖 11 项。目 前承担省、市自然科学基金资助课题 4 项。
结论：传统的CT对于直径小于2cm的早期小肺癌的诊断仍然困难重重。而西门子公司的SOMATOM Sensation 64 CT机强大的图像后处理分析应用软件在肺部小结节的诊断及肿瘤的评估方面实现了重大突破，给临床早期诊治提 供了非常重要的实用价值。
[关键词] 64 层 CT 肺癌 诊断
现代城市的空气污染越来越严重，加上吸烟人数高居不下，肺癌 患者正越来越多。对于这种疾病，早期诊断是治疗的关键，因为 小于 2cm 的肺癌在手术切除后 5 年生存率可达 53％~80％。然 而传统CT 对直径小于 2cm的早期小肺癌诊断仍然困难重重。西 门子公司 SOMATOM Sensation 64 CT 机的出现，使得肺部小结 节的诊断与鉴别诊断实现了重大突破。今年 11 月份，华东地区 第一台西门子SOMATOM Sensation 64 CT机在上海交通大学医 学院苏州九龙医院正式投入使用，其肺结节检测技术 (LungCare)、团注追踪(CARE Bolus)技术等应用软件在肺部小结 节的诊断及肿瘤的评估上取得了很好的效果，给临床早期诊治提 供了非常重要的实用价值。
剂量信息 CTDIW 和 CTDIVol 功能：由于 病人身材可能小于或大于 32cm 的模体， 因此显示的 CTDIW 值可能偏离扫描容积 的实际剂量。CTDIW 的定义和测量基于 单层轴位扫描模式。在实际扫描中，即病 人整个容积的扫描中，平均剂量还取决 于轴位扫描中断层间的移床量或螺旋扫 描中每旋转一周的移床量。以 CTDIW 表 示的剂量必须用螺旋扫描或轴位扫描系 列的螺距因子来校正，这样才能评估扫 描容积的平均剂量。为此，IEC（国际电 工委员会）在 2002 年 9 月给“CTDIVol” 做了如下定义：CTDIVol=CTDIW/ 螺距因 子 CARE Dose 4D。CARE Dose 4D 是一个 自动曝光控制系统，系统的功能包括可 以根据病人身材和脏器的解剖形态自动 调整球管电流，以及对每一次球管旋转 的在线可控式球管电流调制。该功能可 使病人接受较低的 x 射线剂量，同时又能 提供稳定的图像质量（图 3A、B 、C）。
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对肺结节外形和边界的评估: 肺部结节的 外形和境界反映病变的生长速度及与周 围正常肺组织交界面的关系。跟肺癌有 密切关系的特异性表现有分叶、毛刺（图 3A、B、C）、血管纠集征（图 4A 、B）。这 些征象在病灶大于 3cm 时易于发现，但 是当结节小于 2cm 时，这些征象的显示 就比较困难。有了 SOMATOM Sensation 64 的Lungcare 技术，直径小于 2cm的小 肺癌的这些特异性征象都可以清晰显示。
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3] 肺部冠状位显示左下肺结节内侧有血管伸入结节内，下叶背段可见一小结节影，结节直径约 1.3cm，周围可见清晰的毛刺影， 临近斜裂面可见局限性胸膜凹陷征。
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4] LungCARE 技术可以清晰显示支气管与肺结节的关系，肿瘤沿着肺泡支气管树蔓延。测量其大小为1.365cm× 1.365cm×1.190cm。黄 颜色表明对肺结节评估前的改变；绿颜色表明对肺结节评估后的改变。
对肺结节支气管气相，肺泡气相评估:小 肺癌特别是细支气管肺泡癌可于瘤体内 显示支气管气相、肺泡气相（小泡征）。支 气管气相表现为瘤体内管状或分支状低 密度影。肺泡气相表现为瘤体内低密度 小点状阴影。Lung Care 技术均可以清晰 显示这些征象（图 5A ）。
对肺结节与胸膜的关系评估:胸膜凹陷征 是肺癌重要的一个特异性表现，2cm 以 下的肺癌较多见。它是因脏层胸膜随增
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1A] 肺部小结节平扫 CT 值平均 7.1Hu
2 A］ 肺部冠状位断层图像，两侧主支气
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1B] 肺部小结节团注追踪后 CT 值平均 61.1Hu
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1C] 三维多平面重建任意方向能均显示肺部小结节影 MEDICAL SOLUTIONS 1/2006
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5] 应用 LungCARE 应用程序、3D 多平面重建(MPR)技术、薄层最大密度投影(MIP)、VRT，清晰可见肺结节。
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6] 平扫 CT 示右肺门增大成结节影，结构不清；增强造影团注追踪后，用 3D 多平面重建(MPR)技术和 VRT 形式显示右侧肺门区增大结节影， 为反位的左肺动脉影。