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[hide=1] 影像技术新进展
北京天坛医院 戴建平

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多层螺旋CT在腹部实质脏器的应用
卫生部北京医院放射科周  诚
自从1972年英国工程师Hounsfield和美国物理学家Cormark发明了X线CT并正式应用于临床以来，其技术不断进步。在将近30年的时间里，CT不论在硬件和软件上都得到了突飞猛进的发展。从最初每一单层数分钟扫描、5—8分钟重建以及较少的象素、有限的图像分辨率发展到今天的大容积多层螺旋扫描、每0.5秒旋转360。、实时图像重建技术以及在轴、冠、矢状位上获得各向同性分辨率的图像，中间经过了数次大的革命性的进步。临床的应用也越来越广，从单纯的形态学图像发展到功能性检查。可以说CT已经成为临床上最常应用的影像手段之一。
一多层螺旋CT(MSCT)的工作原理
常规CT和单层螺旋CT(SSCT)每层的层厚是由准直器控制的X射线束宽度来决定，即X射线束通过准直器可控制的裂隙聚焦在单排、弧形探测器的中央，X线球管每旋转一周获得一层原始数据，通过一个数据采集系统(DAS)重建一层图像。而多层螺旋CT则利用了多排探测器技术，它的层厚选择不但取决于X射线束宽度，而且根据检查的需要同时取决于探测器的排数组合，经过准直的X射线聚焦在所确定的探测器阵列上，通过电子开关与四个数据采集系统(DAS)相连．每个DAS能够独立采集完成一套图像。按照DAS与探测器匹配方式不同，通过电子切换可以选择性地获得1层、2层或4层图像，每层厚度可在探测器单元宽度的倍数上来自由选择，经过随机工作站的后处理重建，又可将获得的图像数据再进行融合叠加，产生新的层厚图像以提高分辨率。目前探测器分为对称性和非对称性两种，依探测器阵列数又有8、16和34之分。GE和东芝公司采用等距对称探测器，西门子、马可尼公司则采用非等距对称探测器。前者认为在单位面积内接受的信息均匀，可提供的层厚选择多且注重今后升级，一次扫描可得到8－16层图像。而后者认为不等距设计有利于减少探测器之间缝隙，提高利用率，更好地消除余辉效应。
二、多层螺旋CT（MSCT）的技术优势
MSCT将常规的三个相互制约的因素，即分辨率（薄层厚）、覆盖面和速度有机地结合在一起，与单层螺旋CT（SSCT）相比具有如下优势：
1、MSCT最突出的特点是其探测器由较宽的阵列组成，含有多个（5000－30000以上）固态检测器元件，可根据需要通过电子开关启动中央一部分或全部探测器，从而获得探测器不同组合，形成不同层厚的扫描，达到高分辨率、高速和广覆盖。  
2、同时有多个数据收集系统(DAS，目前为4个)，每次扫描可同时获得4幅图像，加上其大量连续容积数据的可利用性，实际扫描速度可提高4—8倍。
3、机械驱动方式的改进使得X线球管的旋转速度大大提高，现在各厂家最快的扫描速度都可达到0.5s/rot。
4、适应完成快速大范围扫描的连续曝光，采用了大热容量（6MHU以上）、高散热率（750－1400KHU）的X线球管技术。
5、采用高速运算、并行处理的计算机中央处理器和强大后处理功能的图像工作站，图像重建速度最快可达到0.5秒一幅。由于多层螺旋的连续数据和重建算法的革命，使得图像不仅能够做到实时显示、实现透视功能，而且可以实现实时的三维重建，在大面积覆盖扫描完成的同时，即可得到三维的立体图像，为病变的定位提供最快捷的手段，也为医生今后适应观察海量数据图像、改变诊断模式提供了条件。
三、多层螺旋CT在临床上应用的优势
1、高速扫描：以目前的4层扫描速度，整个胸、腹部的高质量图像扫描约需17－20秒，从颈到整个下肢的高速扫描图像约需20－22秒。其突出的优点在于：
（1）极好的观察组织的动态变化，特别是在增强扫描获取各个不同时期的特征变化。
（2）开展心脏及血管的扫描，无创性得到高质量的动态心血管图像，检测心脏功能，获取长距离的血管造影信息。
（3）缩短屏气时间，减少呼吸、胃肠蠕动及心脏大血管的传导波动所产生的伪影。
（4）适宜老年、儿童及急诊不合作病人的检查。
2、长距离容积扫描有利于观察病变扩展的范围、多脏器受累的情况。
3、高质量的多层螺旋扫描获得的连续容积数据，可进行三维图像后处理，得到在冠、矢和轴位上各向同性的高分辨率图像，更加立体、直观的观察病变，将改变传统的读片模式。
以上优势使得多层螺旋CT在临床应用上与单层螺旋CT相比，最显著的不同在于注射对比剂的各种增强扫描和利用冠、矢状位重建图像做观察的数量大大增加。
四、多层螺旋CT在腹部实质脏器的应用
腹部实质脏器指肝脏、胰腺、脾脏和双肾，一般也将胆囊和肾上腺包括在内。由于实质脏器器均有不同丰富的血供，因此多层螺旋CT的优势应用表现在：
1．动态增强扫描：可以分别在不同时期扫描，得到相对更纯的动脉相、门／静脉相和实质相。重点在于观察血供的动态变化。对于检查肝脏、胰腺、脾脏和肾脏的占位病变，特别是发现小肿瘤是最重要的方法，同时也是鉴别各种实质脏器病变的最有效方法。
根据我们的实际应用经验，一般动脉相在肘静脉注药后28(25—30)秒时开始扫描，门／静脉相在60—70秒时开始，实质相在3—5分钟扫描，部分延迟相则在8—10分钟甚至更长时间进行。动态增强扫描所带来的问题是扫描数量大幅增加。这也使病人的射线接受量增加，同时不利于设备效益／价格比。因此应根据病人的具体情况，选择二相或三相扫描。
2、血管成像扫描：由于扫描速度快，使得进床扫描能追踪含有对比剂的血流，得到完整的血管成像，即CTA。其目的在于了解血管走行，发现有无畸形、狭窄及侧枝循环，判断病变对血管的侵袭情况等。多层螺旋CT由于能选择较大范围的薄层扫描，有效的克服了血管重建时Z轴层叠状伪影，可以获得极佳的血管图象。在腹部实质脏器的检查中。最常用于腹腔-肝动脉系统、肠系膜上动脉系统、门静脉系统和肾动脉系统的成像。为了准确地把握时机，抓住血管峰期扫描，通常先需做小试验剂量的扫描，以确定循环时问。一般腹部较大血管的成像在注药后18—24秒。作为一项无创性的检查手段．可以取代有刨性的血管造影，作为筛选检查。
3、血流灌注检查：传统影像学所反映的是组织器官形态学的改变，当组织病变的“量变”未能达到引起形态学改变的“质变”时．影像学检查往往无法发现。但当“质变”出现时，又常常会失去治疗机会。近年来随着影像检查设备的发展，试图寻找更早期而敏感发现病变的方法，血流灌注扫描即是其中之一。除了观察增强曲线外，同时还要计算峰值到达时间和峰值流量。这样可以发现病变早期出现的轻度血供异常，从而早期治疗。目前CT的灌注扫描在颅脑神经系统和心脏上应用已较成熟，脾脏、肾脏及胰腺的应用尚处于摸索阶段。
4、胆道造影和泌尿系统成像：利用多层螺旋快速、薄层和大范围扫描的特点，经注射胆影葡胺和碘水对比剂，分别扫描肝脏的分泌和肾脏的排泌，通过图像工作站处理，用MPR的方法成像，得到胆道和泌尿道的功能排泌图象，有助于了解形态学及功能情况。

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zpy114

谢谢，要是有图就更好了