螺旋CT的临床应用

螺旋CT的临床应用

螺旋CT的临床应用

传统的CT旋转部件为往返的旋转运动，影响和限制了扫描速度。随着滑环技术的应用，CT机开发了螺旋扫描这种崭新的技术。它是利用滑环技术，球管围绕机架连续

旋转曝光，球管曝光的同时检查床同步匀速移动进行扫描，连续采集人体的容积数据进行各个扫描层面图像的重建。扫描轨迹是螺旋线，即称为螺旋扫描(Spiral CT，Helical CT)。由于螺旋CT扫描的不只是人体的一个层面，而是人体的一个长段，采集的数据是一个连续的螺旋形空间内的容积数据，是三维的信息，因而又称为容积CT扫描。螺旋扫描方式使CT实现了由二维解剖结构图像进入三维解剖结构图像的飞跃。螺旋CT可分为

常规螺旋CT和多层面螺旋CT。

1. 常规螺旋CT

(1)结构特点：螺旋扫描要求能连续扫描时间达30秒以上，人体检查的覆盖面在

60cm-180cm。因而必须具备: ①大功率、大热容量的X线球管。②高密集的检测器系统。③运算速度快，存储容量大的计算机系统。通常扫描时间为0.5-1秒。重建时间在

3-5秒，甚至短到1-2秒。可成功地实现实时成像。

(2)螺旋CT的优点：①扫描速度快，可达亚秒级，螺旋扫描对某一部位的扫描是连续无间断的，没有层间间隔时间，扫描速度在0.5-1秒范围。大部分不同部位的CT检查，患者可在一次屏气中完成扫描，从而避免常规呼吸—闭气扫描方式时因横隔位置不一致造成的漏扫。②小病灶的检出率高，若病灶直径小于扫描层厚(，

在取层时容易夹在两层之间而造成漏诊。加上呼吸因素的影响，还可造成扫描盲区。螺旋扫描是三维立体采样，利用重叠重建，不会因层面间隔导致漏扫以及它具有在选定位置及间隔上进行回顾性重叠重建的能力，所以提高了病灶检出率。③螺旋CT的0秒间隔扫描使增强扫描时间缩短，全部扫描在增强高峰期完成，可追踪造影剂的流程，减少造影剂的用量。螺旋扫描造影剂的优化用量仅为常规用量的1/2-2/3；④可回顾性任意重建，传统CT标准单层扫描因部分容积效应的影响衰减值的测量不易准确，螺旋CT可

通过螺旋整体数据做任一位置、任一层厚的重建，使病变最大径线位于扫描层厚的中心，从而最大限度减少部分容积效应；⑤扫描时间短使病人更容易接受或耐受CT检查，这对危重病人和只能短时保持的功能极限位的快速诊断更有意义。6 计算机软件的进一步拓宽，使螺旋CT的临床应用范围更为扩展。CT血管造影(CTA)及CT仿真内窥镜(CTVE)已广泛应用临床。

(3)局限性：①内插处理及X线管耐热量的限制可产生图像噪声，这一点可随着大热容量X线管的应用而解决。②SSP的增宽使Z轴上的空间分辨率降低，在床动速度与层厚匹配(pitch≤1)时可忽略不计，床动速度大于层厚(pitch>1)时可通过180°内插法减轻。③螺旋CT图像处理时间较长及需要更大容量的存贮能力。④仍受到最大扫描容积的限制(上下扫描范围＝秒数x床进距离／秒)。⑤需要病人很好地屏气配合，不能较长时间屏气的则检查效果不好。

2.多层螺旋CT(multi-slice CT，MSCT)

MSCT指采用宽探测器技术，即探测器的列数增加扫描时不用常规的层面或螺旋CT扫描准直宽的扇形线束，而采用可调节宽度的锥形线束，根据拟采集的层厚选择锥形线束的宽度，后者则可激发不同数目的探测器，从而实现一次采集可同时获得多层图像，故又称宽探测器多层采集螺旋CT，简称多层螺旋CT。它将最先进的探测器技术、数字采集系统、高压发生器技术、电子技术、计算机技术及球管技术等融为一体，以其独特的设计和优异的功能使得CT的发展步人了一个新的境界，在CT发展史上具有里程碑的意义。

(1)MSCT的结构特点：探测器为可选层厚的平板多排稀土陶瓷探测器，其优点是吸收率可高达99％以上，稳定性好，且不易损坏，缺点主要是价格昂贵。探测器结构有三种规格，分别为8排，16排，32排和64排等；按等距和对称来分，可分为等距对称和非等距对称两种，前者以GE公司为代表，后者则以西门子等公司为代表，后者认为不等距设计有利于节省探测器材料，提高探测器的利用率，更好地消除余辉效应。其转换率和稳定性明显高于常规CT机所采用的探测器，探测器至球管的距离比常规螺旋CT 缩短，从而使探测器强，所需mAs量比原来减低。滑环技术多用低压滑环设计，性能稳定。滑环采用新型电刷技术(如银合含电刷)，信号采用非接触性激光信号传输，使得图像接受信号增信号稳定可靠。多层面螺旋CT的球管是金属陶瓷球管，并且将高散热涂料应用于球管，使其冷却方式多样化，提高了冷却速度。计算机系统为超级的同步处

理计算机，大大提高了三维及内窥镜重建速度，可完成多项功能的同时处理。如：扫描、照片、存档、联网及高级处理等多项功能。

(2)MSCT的突破性优越性：①一次扫描可获多幅图像，常规扫描一次可获得2-32幅图像。全身扫描(1000mm)时间可小于30秒，由于扫描时间快，极大的缩短了扫描检查时间，便于急诊外伤病人、儿科或不合作病人的检查，使临床应用得到极大发展；②CT心脏成像及智能血管分析软件：由于扫描速度快，可进行一次屏气大范围高分辨扫描，特别是高分辨率胸部扫描时消除了心跳伪影，使薄层扫描成为常规；多层螺旋CT 心脏成像上成熟的技术为冠状动脉钙化积分和冠心病的筛选上，MSCT与EBCT对比研究显示两者的相关性可达96％。冠状动脉显示和冠状动脉内镜技术是多层螺旋CT技术能力的反应，目前有报道检测冠状动脉狭窄和DSA作对照有一定相关性，但与临床实际应用有较大差距。智能血管分析软件通过轴位，冠状和矢状位测量血管的狭窄程度、范围以及弯曲度。对血管状况作出分析，可对血管介入治疗作出计划安排及对支架治疗后的疗效作出评估，并提供可靠的依据。另外心功能CT评价分析软件正在开发和研制中，能正确定量分析心脏射血分数，心壁运动等参数，有望逐步取代EBCT。

③高质量的多维重建图像。高质量的CT图像主要表现为各向同性。各向同性是指在横轴三维采集数据后，重建出的轴位像、冠状切面和矢状切面都具有一致的空间分辨率。所以在任意方向重建出的图橡质量都是一致的。可进行回顾性再重建，对小病灶用薄层重建，提高微小病变的分辨率以及诊断水平。

④更高效的X线利用。对于多层螺旋CT，在传统CT中被屏蔽掉的X线将被用来进行有效的数据采集。使X线管的负载明显下降，使球管寿命更长；采用环保型的各种智能技术(如智能螺旋，智能轨迹，智能射线等)既可以节约球管，并大约可提高x线的利用率20％-30％左右，同时能减少约50％的病人射线剂量，提高约50％的螺旋能力和螺旋扫描范围(如170cm)，且不影响图像质量。⑤低剂量高速扫描的CT血管造影检查还可

获得动静脉均详细显示的CT血管造影图像；由于扫描速度提高，在增强扫描中可以显示造影剂的动脉期、毛细血管期和静脉期增强，因而可以做到多时相扫描。比如在颅内脑膜瘤增强扫描中，显示动脉期增强的动脉血管和毛细血管期静脉期增强的脑膜瘤之间的关系，显示脑膜瘤的供血及血管的情况。⑥多层螺旋CT将多层横断面图像同时显示，使CT引导下的穿刺可达到极准确的定位；⑦在CT的血管成像中，可以三维动态显示动脉瘤蒂等结构；观察动脉瘤和载瘤动脉的关系；肿瘤的富血管程度和周围血管的关系；在观察颅骨结构的同时显示颅内血管。⑧CT灌注成像：除了显示大血管之外，CT还可以显示毛细血管染色情况，即CT灌注成像。毛细血管结构主要是通过团注造影剂后，造影剂在毛细血管内通过时所引起的脑组织密度改变的原理而显示的。由于造影剂到达毛细血管之前，脑组织的密度是一定的，团注的造影剂到达脑组织后，脑组织密度逐渐升高，并在达到最大密度后逐渐下降，并恢复到造影剂到达之前的水平。将不同时间不同的密度值连成曲线，即可得到造影剂通过脑组织时的时间密度曲线。主要取四个点来评价这个曲线，一是峰值时间(PT)，是指造影剂从开始增强到脑组织密度最大时需要的时间。二是平均通过时间（MTT），是指造影剂全部通过脑组织所需要的时间，可根据时间密度曲线计算得到。三是局部脑血容量(rCBV)，根据曲线下方封闭的面积计算出的。四是脑血流量(rCBF)，等于脑血容量除以MTT。灌注成像的基础就是造影剂通过脑组织时的时间密度曲线。CT灌注成像主要是通过PT，MTT，rCBV和rCBF等指标来评价病变。这些指标都是通过时间密度曲线计算出来的，是一种数字指标。如果我们根据图像中所有像素的时间密度曲线，计算出所有像素的上述四个指标，就可以得到脑组织的PT图，MTT图，rCBV图和rCBF图。CT灌注成像与MR灌注成像比较，主要临床优势在于相对简单易行，且适于急诊检查。从临床角度来讲，在早期脑缺血病人中，常规CT主要用于显示脑内是否出些血肿，如果没有血肿，则按照脑缺血进行治疗，但实际上常规CT在缺血发作12小时之内并没有直接显示脑缺血的部位和范围。在CT早期诊断脑缺血上，CT灌注成像可以早期灌注不足的缺血区域，因而具有重要的临床意义。

⑨肿瘤放疗软件：将多层螺旋CT的各种高级后处理功能显示的3D、4D形态学信息乃至功能性信息直接与肿瘤的放射治疗计划系统匹配，用于照射的设计、制定剂量分布及治疗计划，还可用于治疗后治疗效果的定量性比较等。使影像与信息更直接地应用于肿瘤学领域。⑩实时三维重建软件：传统的三维重建技术费时，需要扫描、后处理、薄层再重建，三维重建等多个步骤才能解决。实时三维重建软件可在MSCT扫描信息量增加的同时，一边扫描，一边三维重建，且三维图像逼真。