胸部多层螺旋CT的临床应用

胸部多层螺旋CT的临床应用
摘要】多层螺旋CT(MSCT)的技术通常可用于长时间屏气、覆盖范围较大的扫描，如胸腹联合或胸腹盆腔联合扫描、大范围的CT血管造影(全下肢CT血管或全肺动脉造影)。

其优点是节省X线球管的损耗，减少X线曝射量。

扫描速度提高。

空间分辨率提高。

本文将论述这一技术在胸部疾病检测的应用。

【关键词】胸部CT 螺旋CT 胸部疾病检测
(一)多层螺旋CT(MSCT)的技术
在单层螺旋CT(SSCT)中其探测器准直宽(detector collimation)等于X线束准直
宽(X-ray beam col- limation)从而产生了层厚。

所以层厚是由X线束准直宽来决定的。

也即CT球管旋转一周只采集一层的原始数据。

而MSCF的层厚是由探测器列数和后重建来决定的。

它采用的是宽探测器技术。

即探测器的排列数增加，可达16～32列，采用可调节宽度的锥形X线束，根据拟采集的层厚选择锥形X线束的宽度，后者可激发不同数目的探测器，从而达到由一次采集却同时获得多层图像
信息的效果。

也即 CT球管旋转一周可采集4～8层的数据。

公式为D=N×d。

其中
D为X线束准直宽，d为探测器准直宽，N为探测器列数。

MSCT探测器准直宽d
是1/N的X线束准直宽。

如果机内有4列探测器(N)，其探测器准直宽为1.25mm 时，则X线束准直宽为5mm。

SSCT的螺距即床移动速度与层厚之比，一般选择
为1～1．5：1。

若螺距增大，图像质量就可降低；MSCT的螺距概念与SSCT不同，它是床移动速度(table speed)：探测器准直宽，也即1/N的X线束准直宽。

假设4
列螺旋CT探测器采用1.25mm的探测器准直宽，则X线束准直宽为5mm。

若床
移速度设定为7.5mm时，则螺距7．5：1.25=6：1或称螺距6，而不是7.5：
5=1.5：1(螺距1.5)。

通过这样的优化采样扫描来提高z轴空间分辨率，从而提高
图像质量。

当螺距为6或8时，通常可用于长时间屏气、覆盖范围较大的扫描，
如胸腹联合或胸腹盆腔联合扫描、大范围的CT血管造影(全下肢CT血管或全肺动脉造影)。

(二)多层螺旋CT的优点
(1)节省X线球管的损耗，减少X线曝射量。

MSCT可采用在低X线剂量的扫
描技术，比SSCT节省40％以上的X线剂量。

Schuetz认为一次胸部MSCT可减低
至0.3mGy(毫戈瑞)的曝光量即相当于6～10张胸片的剂量。

(2)扫描速度提高2～6倍，可作大范围的CT血管造影。

由于可使用更大的螺距，因此可采用很薄的0.5mm的层厚，以70mm/s的快速进床速度，在57秒的
时间内作140cm的大范围扫描。

因而可得到大容量的信息，用于各种CT血管造影。

(3)空间分辨率提高l倍、检测效率提高10％、信息量提高2～4倍。

由于采
用各向同性体素(isotropic voxel)的采集技术，使空间分辨率达到24LP(线对)／cm。

这样就可以显示颞骨(包括听小骨、前庭、耳蜗)的微细结构。

此外，由于多层采
集方式使采样的时间分辨率也大有提高。

因此大多数二维信息可以实时显示，特
别对肝脏的4期扫描图像可以更精致、更精确。

(4)在增强扫描中减少对比剂量可达50％～60％。

这主要是由于时问分辨率和
扫描速度的提高，扫描范围的覆盖面加大以及优化增强扫描技术的自动设置而使
对比剂剂量减少。

(5)使CT图像后处理及显示技术更臻完善。

由于MSCT有长距离、快速度扫描
的特点，根据所要观察的部位，可自动设定和改变扫描参数，选用不同的后处理
技术，一次扫描即可重建出所有脏器的内外结构。

并通过各种软件功能的开拓，
使CT影像信息更直接地应用于急诊创伤、肿瘤诊治、心脑功能等各个临床领域。

(三)胸部多层螺旋CT的临床应用
1 肺部
MSCT以其快速、薄层重建、一次屏气覆盖大范围扫描的特点，消除了呼吸运动所产生的层面重叠、盲区或伪影，且可回顾性重建不同层厚的肺部图像。

其常
用的扫描参数为螺距3或6；扫描范围24～30cm；重建层厚2～8mm；扫描时间5～10s，对于气道病变与SSCT相比，MSCT扫描范围大、空间分辨率高，能显示
亚段一亚亚段支气管，尤其对显示气道及主支气管内的小病变有其独到之处。

结
合曲面多平面重建技术(curved multiplannar reconstruction)能清晰显示支气管狭窄
的长度和程度，可用于评价气管内支架的疗效。

在HRCT方面，与sscr相比，MSCT可在缩短扫描时间的同时，有效地消除和减轻呼吸运动和心脏跳动伪影，
并减少X线曝射剂量，因此在孤立性结节病变、肺弥漫性间质病变、肺动脉栓塞
病变等方面，MSCT都能对微小病灶的形态、边缘特征以及肺门、肺内血管的结
构准确作出评价。

与SSCT的CT仿真气管内窥镜技术相比，Ring报告使用lmm层厚，螺距6，10秒时间进行MSCT扫描后，再应用CTVE技术，85％能显示段支
气管的全长(SSCT仅23％)；27％能显示亚亚段支气管(SSCT则不能显示)；75％能
显示段支气管的横行部分(SSCT仅4％)。

所以MSCT的CTVE技术比SSCT能提高
气道内微小病变的检出率。

2 心血管
由于心脏搏动伪影存在，严重影响SSCT心脏及冠状动脉成像。

而MSCT可以
采集SSCT作3D显示时4倍的信息，故对观察心血管影像提供了巨大的潜在力量。

因此Kalender等采用MSCT不同的重建方法、结合心电门控技术，能有效地消除
心脏搏动伪影，对显示冠状动脉有明显改善；Becker等采用 MSCT结合前瞻性心
电门控技术，与电子束CT(EBCT)作对比，在检测冠状动脉钙化上其相关性达96％。

在肥胖病人以及动脉小钙化的检测上，MSCT优于EBCT，同时，MSCT可以显示
各支冠状动脉的狭窄、粥样斑块、钙化斑块；也可以利用仿真血管内窥镜的功能
显示冠状动脉腔内的改变及狭窄远端的情况；还可以利用4D功能对感兴趣的纤
细的冠状动脉节段作管腔内、外及室壁的多轴向显示，以观察更多的细微结构；
甚至可以采用低剂量技术作心脏形态学的透视、心脏容量测量及定量分析射血分
数和室壁运动。

因此有望在冠状动脉显示能力、冠心病疗效评价，包括内支架、
球囊扩张的疗效以及心功能评价等方面取代EBCF。

MSCT血管造影能有效评价主
动脉瘤体的大小、部位以及周边关系，能清晰显示夹层的真假腔和破口与再破口
的位置，在临床上替代有创的血管造影，从而成为手术或介入治疗前的确诊手段。

Rubin等采用MSCT与SSCT血管造影作对照评价腹主动脉一髂动脉病变成像，在
扫描速度、扫描有效性、造影增强有效性三方面，前者优于后者，分别为 2.5倍、4.1倍和2.4倍。

且能有效减少58％造影剂的用量和血管搏动伪影，从而改善了
图像质量。

与IADSA相比，MSCT血管造影能正确判断大于50％的双下肢动脉狭窄，能准确区分病变血管、侧支血管和血管壁钙化以及隐蔽性病变。

Platt等采用MSCT血管造影能清晰显示肾动脉、肝动脉及肠系膜上动脉及其部分分支。

Lenug
应用MSCT血管造影检查肺动脉栓塞(PE)，PE表现为部分或完全性动脉内充盈缺
损和附壁充盈缺损，并能显示 PE所致的楔形肺实变。

MSCT血管造影也可通过智
能血管分析软件的应用，对血管直径、长度、曲度作定性定量分析。

因此，多层
螺旋CT在诊断血管性病变、介入治疗和外科手术方案的选择，包括内支架及术后疗效的评价上均有实用价值及参考意义。