多层螺旋CT胸部常规扫描参数

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【摘要】目的探讨4排多层螺旋ct胸部常规参数的优化。方法利用两组不同常规扫描参数，即用8mm采集层厚、3.5mm螺距、8mm重建层厚（A组）和5mm采集层厚、6.0mm螺距、8mm重建层厚（B组）参数匹配，对30例胸部检查正常者，分别进行2次扫描，将获得的轴位图像质量进行对照分析和评价。结果采集层厚5.0mm、螺距6.0mm、重建层厚8.0mm参数匹配较采集层厚8.0mm、螺距3.5mm、重建层厚8.0mm的参数匹配能获取较高质量的肺纹理、纵隔图像，降低移动性伪影，提高时间分辨力，并降低辐射剂量，延长X线管球寿命方面具有明显优势，但在肺门伪影和图像噪声方面有一定影响。结论在4排螺旋CT胸部常规检查中，采集层厚5.0mm、螺距6.0mm、重建层厚8.0mm参数匹配具有较高的临床应用价值。

【关键词】MSCT胸部参数优化三维重建

【Abstract】ObjectiveTostudytheoptimalparameterinchestconventional4slicespiralCTscanning.MethodsInthisstudy,30patientshavegottwiceexaminationwithfollowingtwoparameters:GroupA:8.0mmthickness,apitchof3.5,8.0mmreconstructionslicethickness;GroupB:5.0mmthickness,apitchof6.0,8.0mmreconstructionslicethickness,andtocomparethequalityofaxialviewimagins.ResultsTocomparetwochestconventionalscaningtechniquesusingthefollowingparameters:（1）scan1wasperformedat8mmthickness,apitchof3.5,8mmreconstructionslicethickness,（2）scan2wasperformedat5mmthickness,apitchof6.0,8mmreconstructionslicethickness.Thescan2hadsignificantlyadvantagethanscan1ongettinghighqualityimageoflungmarkingsandmediastinum,degradingmotionartifact,increasingtimeresolution,andoutweighedonreducingexposuredosageandprolongingX-raytubelife.Butthescan2isinfluencedinartifactofhilumoflungandimagenoise.ConclusionThechestconventionalmulti-slicespiralCTexaminationperformedat5mmthickness,apitchof6.0,8mmreconstructionslicethicknesshadhighervalueofclinicalapplication.

【Keywords】MSCT;chest;parameter;optimization;three-dimensionalreconstruction

目前在胸部扫描最优化参数的研究中仍存在一些分歧，但多数学者认为［1～4］4层螺旋CT胸部轴位和重建图像最优化参数匹配是扫描层厚为2.0～3.0mm，螺距为3～6mm。但由于4层螺旋CT机的结构特点，上述最优化参数尚不能应用于胸部常规扫描中。东芝4层螺旋CT厂方建议和文献报道的胸部常规扫描参数为扫描层厚8mm、螺距3.5mm。多层螺旋CT在胸部常规参数选择中，有多种选择参数和匹配方法，然而目前在常规检查参数方面的研究较少。本研究主要对多层CT胸部常规扫描的参数选择和匹配进行进一步的探讨，为多层螺旋CT尤其对4层CT机胸部和其他部位的常规检查提供实验依据。

1资料与方法

1.1实验对象2006年5月25日～10月25日内的30例成人胸部CT正常者。男17例，女13例，年龄25～65岁，平均43岁。

1.2实验仪器多层螺旋CT-Asteion扫描机，日本Toshiba公司生产；ToshibaSGI02工作站；图像后处理使用软件为Alatoview版本2.01软件。

1.3实验分组及扫描参数每一位常规胸部检查者都以采集层厚8.0mm、螺距3.5mm、重建层厚8.0mm的匹配（A组）和采集层厚5.0mm、螺距6.0mm、重建层厚8.0mm（B组）的匹配进行连续2次全肺扫描，得到A、B两组原始图像，其他参数选择相同，如表1。表1胸部常规MSCT扫描参数

1.4图像质量的评价采用双盲法在统一条件下（如同一层面、窗宽和窗位或上下阈值），按评分标准进行图像评价和测量。图像评价由两名以上具有主治医师以上职称的放射科医生在培训后且未知扫描条件下评价图像质量。评价内容包括肺纹理、肺门血管、纵隔血管、胸壁组织和图像噪声，且在以下条件下进行对比：（1）肺组织：在同一窗宽1600、窗位-600的肺窗下，且在固定层面上（四腔心层面）观察肺纹理显示情况。（2）肺门血管：在同一窗宽350、窗位40的纵隔窗下，且在固定层面上（右侧中叶支气管开口层面）观察肺门血管。（3）纵隔：在同一窗宽350、窗位40的纵隔窗下，且在固定层面上（肺动脉主干层面）观察大血管间隙和血管伪影。（4）胸壁软组织：在同一窗宽350、窗位40纵隔窗下，且在固定层面上（肺动脉主干层面）观察肌肉显示情况。（5）胸壁骨骼：在同一窗宽1500、窗位500骨窗下，且在固定层面上（肺动脉主干层面）观察肋骨和脊柱骨质结构显示情况。（6）图像噪声：在同一窗宽350、窗位40纵隔窗下，且在固定层面上（肺动脉主干层面）观察升主动脉中心部为兴趣区，测量CT值标准偏差SD（即像素噪声值，单位为Hu），圆形兴趣区大小直径为1.0cm，测量值保留小数点后第二位数。评分标准见表2。表2评分标准

1.5数据处理方法所有收集的资料建立数据库，采用SPSS11.0统计软件进行Mann-Whitney（进行两组间数据比较）检验，统计结果均以P＜0.05为差异有显著性。

2结果

2.1肺组织肺纹理显示B组较A组图像相对清晰、锐利，尤其在移动伪影（心尖搏动）最明显处即四腔心层面的心缘旁右肺中叶和左肺下舌段，相差较明显，见图1。肺纹理A组平均秩和为21.0，B组平均秩和为40.0，其统计量U=165，P＜0.001，两组间差异有显著性。

2.2肺门血管B组图像肺门血管、气管旁见高密度伪影，而A组图像中上述伪影不明显，见图2。肺纹理A组平均秩和为38.5，B组平均秩和为22.5，其统计量U=210，P＜0.05，两组差异有显著性。

2.3纵隔B组图像纵隔大血管间隙相对清晰，血管伪影较少或无，见图3。纵隔图像质量A组平均秩和为23.33，B组平均秩和为37.67，其统计量U=235，P＜0.05，两组差异有显著性。

2.4胸壁软组织两组图像的胸壁软组织显示均较模糊，肌肉间隙不清，且几乎分辨不出相差。A组与B组差异无显著性（P>0.05），见图4。

2.5胸壁骨骼肋骨显示两组图像均清晰，椎体骨小梁结构较模糊，且其相差几乎不能分辨。肋骨显示质量A组B组差异无显著性（P>0.05），见图5。

2.6图像噪声A组图像的噪声小于B组，见图6。CT值标准偏差SDA组平均秩和为17.72，B组为43.28，其统计量U=66.5，P＜0.05，两组差异有显著性。

图6显示图像噪声

3讨论

CT图像的质量与病变的显示主要取决于管电压、电流、旋转时间、空间分辨率、密度分辨率、矩阵、螺距、层厚和重建间隔等参数［5］。其中扫描层厚和螺距是经常调节的技术参数，有关扫描层厚与螺距各自对螺旋CT图像质量的影响，目前已研究的比较清楚。一般认为扫描层厚和螺距（一定范围内）两者对图像质量的影响程度不一，扫描层厚的影响程度大于螺距的影响。小的准直（即扫描层厚）和螺距可提高图像的密度分辨率和空间分辨率，但其单位时间内的扫描范围有限。大的准直和螺距值，虽然扫描速度快，但图像的分辨力下降。胸部常规扫描范围较大，并且受屏气时间限制，4层螺旋CT扫描速度尚有限，不能以小的准直和螺距完成一次屏气下的全肺扫描。因此，全肺扫描如果采用较薄的扫描层厚，理应加大螺距，相反，如果采用较厚的扫描层厚，可以匹配小螺距。目前多层螺旋CT对胸部最优化参数的报道较多，但对于胸部常规扫描参数研究少，本研究探讨在薄扫描层厚、大螺距（扫描层厚优先）和宽扫描层厚、小螺距（螺距优先）2种常规胸部扫描参数匹配条件下，对轴位图像和二维、三维后处理图像的影响。

CT噪声是评价其成像质量的重要指标之一，它直接影响图像的低对比分辨率，扫描层厚越薄，产生噪声越大，层厚越厚，产生噪声越小，X线量低时，产生的噪声大，X线量高时，产生的噪声小［6］。本试验结果也是5mm层厚噪声>8mm层厚组。陈星荣等［7］研究，噪声减半，需要4倍左右的X线量。X射线剂量影响成像结果的密度分辨率，而对空间分辨率影响较小。所以，在需要薄层扫描时，适当增加X线剂量的方法，减少图像噪声，提高低对比分辨率，又能减少容积效应。螺距在一定范围内对图像质量有一定影响，但影响不大，通过本试验了解到大螺距对肺门血管、气管和食管周围形成高密度伪影。

胸部常规扫描时，为了提高图像质量要求病人屏气，而病人的屏气能力是有限的。文献报道一般屏气时间超过15s［8］，也有报道屏气时间20s。我们在实践中发现除个别呼吸困难者以外，都能够做到屏气15s，而需要20s屏气对于老年患者比较困难。根据我们测量64例正常成人的胸部覆盖扫描范围平均为（226±31）mm。目前4排多层螺旋CT中，每一圈扫描覆盖范围最大的扫描机为Toshiba的Aquilin或Asteion4排CT机，其最大每一圈扫描覆盖范围为32mm，而GE和SIEMENS同样为20mm［5］。本研究使用的Asteion4排CT机胸部扫描速度为1秒/周。东芝公司建议胸部常规扫描参数匹配与文献报道［9，10］一样，即选择层厚8mm,螺距3.5mm。此参数条件下，全肺扫描时间最多需要：257/8×3.5+4（为管球旋转4圈所需时间）＝13.17s。如果选择5.0mm层厚、6.0mm螺距下，所测得的扫描时间最多为（同样257mm覆盖范围下）57/5×6.0+4=12.56s。即B组较A组更加提高时间分辨率。

多层CT及计算机技术的不断发展，CT应用日益普遍，而随之带来的受检者接受辐射剂量的增加及其潜在危害性也受到更广泛的关注。螺旋CT管球寿命与管球曝光旋转次数密切相关，在平均226mm范围全肺扫描时，我们可以算出曝光旋转次数，以8mm层厚、3.5mm螺距扫描的曝光次数一般为226/28＋4＝12.07次，而以5mm层厚和6.0mm螺距扫描曝光次数为226/30+4=11.53次，即后一组较前组平均每一位胸部全肺扫描可节省0.54次。

由此可见5.0mm扫描层厚、6.0mm螺距参数匹配，虽然在肺门血管和噪声方面，牺牲一定的图像质量为代价，但获取较高质量的肺纹理、纵隔图像质量和后处理图像，且降低了辐射剂量（因为扫描时间相对短）和管球耗损，从而获得较好的经济效益和社会效益。

总之，选择参数设定和匹配时，注重图像质量，满足疾病诊断要求同时，还要考虑辐射剂量、管球耗损等因素。5mm层厚，6.0mm螺距可作为4排多层CT胸部常规扫描的优化参数匹配。

【参考文献】

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