雙源CT的核心技術(shù)與臨床應(yīng)用

胡熙芳馬金瑞

雙源CT的核心技術(shù)與臨床應(yīng)用

胡熙芳①馬金瑞②

雙源CT的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)多層CT技術(shù)不能解決的問(wèn)題，是CT領(lǐng)域十分重要的進(jìn)展，將指引CT新的發(fā)展方向。西門子SOMATOM Definition Flash 系統(tǒng)通過(guò)二套X射線源和探測(cè)器，完成心臟掃描，獨(dú)特的雙能量技術(shù)可以對(duì)心率過(guò)快、不規(guī)則心率及屏氣有困難的患者進(jìn)行掃描，克服了傳統(tǒng)64層CT需要服藥控制心率的弊端。圖像質(zhì)量明顯提高，比常規(guī)CT具有更多的優(yōu)勢(shì)和臨床應(yīng)用功能，同時(shí)還可進(jìn)行其它方面的成像研究。

雙源CT；核心技術(shù)；掃描劑量；雙能量技術(shù)

[First-author's address]Baotou Central Hospital, Baotou 014040, China.

德國(guó)西門子第二代“雙源”CT，是 CT 新技術(shù)的一次飛躍。西門子SOMATOM Definition Flash系統(tǒng)通過(guò)二套X射線源和探測(cè)器，來(lái)完成速度比每次心跳的速度還要快的掃描．而且僅用單源 CT 掃描劑量的50%就能夠顯示心臟的細(xì)節(jié)SOMATOM Definition Flash 具有75 ms的時(shí)間分辨率，不受心率的影響，能夠支持所有心率的心臟掃描．將極為細(xì)小的解剖結(jié)構(gòu)成像出來(lái)該系統(tǒng)具有78 cm的大機(jī)架孔徑和成像視野．以及200 cm的掃描范圍和大功率的高壓發(fā)生器，可適應(yīng)各種病人的掃描[1]。西門子SOMATOM Definition Flash系統(tǒng)除了有傳統(tǒng) CT的功能外還拓展了臨床的應(yīng)用范圍．flash spiral掃描技術(shù)最快可達(dá)458 mm/s的掃描速度[2],可在數(shù)分鐘內(nèi)完成掃描,為臨床提供更快、更準(zhǔn)確的診斷信息。

1 雙源CT的核心技術(shù)

1.1 Straton 零兆金屬球管。陽(yáng)極散熱率量達(dá)7.3 MHU/分[1，3],Straton 電子束控球管的X 線焦點(diǎn)通過(guò)球管周圍的偏轉(zhuǎn)線圈無(wú)級(jí)調(diào)控偏轉(zhuǎn)電子束，使管電流得到實(shí)時(shí)控制。靈活改變投射點(diǎn)大?。ń裹c(diǎn)大?。┖屯渡浞较颍╔線源方向）[4],大大縮小了體積和重量；電磁直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)，凈音掃描技術(shù),射線校正重建技術(shù),射線劑量調(diào)控技術(shù),特別是適應(yīng)性ECG門控劑量調(diào)控技術(shù)。

1.2 雙源CT成像分辨率顯著提高，在能量成像方面具有突出的優(yōu)勢(shì)。它可以通過(guò)兩種不同的射線能量成像，可以準(zhǔn)確區(qū)分不同的人體組織成分，獲得更多的診斷信息。雙源CT將CT從單一的組織形態(tài)成像引向了組織分類定性。SOMATOM Definition Flash 通過(guò)使用兩個(gè)不同能量的X射線源，在一次掃描中可同時(shí)采集到兩組不同的數(shù)據(jù)。因此可以用于區(qū)分組織成份的鑒別能力，從而獲得形態(tài)學(xué)以外的更多信息。雙源CT為更廣泛的臨床應(yīng)用和更多的研究課題奠定了基礎(chǔ)。

1.3 掃描劑量明顯減少 SOMATOM Definition Flash 在心臟CT檢查時(shí)使用了極低的曝光劑量。單球管CT為了采集一幅心臟圖像，至少旋轉(zhuǎn)180度來(lái)獲得足夠的圖像數(shù)據(jù)，而雙源CT機(jī)架只需要旋轉(zhuǎn)90度。通過(guò)實(shí)時(shí)心臟門控，其適應(yīng)性ECG脈沖劑量調(diào)控技術(shù)對(duì)心率的任何變化都會(huì)作出相應(yīng)的調(diào)節(jié)。加上劑量調(diào)控技術(shù)采集劑量要減少50%以上，獲得了足夠的圖像數(shù)據(jù)。

2 臨床應(yīng)用范圍擴(kuò)大

2.1 雙源CT在心臟成像方面可顯示更多的心臟細(xì)節(jié),具有極為突出的優(yōu)勢(shì)。采用雙源CT進(jìn)行心臟成像時(shí)，患者不必控制心率，無(wú)需服用β-受體阻滯劑控制心率，75 ms的時(shí)間分辨率，僅需0.6 s，患者可無(wú)需屏氣；可實(shí)現(xiàn)最大范圍48 cm的四維功能成像[2，5],因此，雙源CT在很大程度上擴(kuò)大了心臟CT成像的臨床應(yīng)用適應(yīng)范圍，同時(shí)也明顯提高了診斷率。心腦血管疾病可以達(dá)到無(wú)創(chuàng)檢查，使CT替代心血管造影成為現(xiàn)實(shí)。

2.2 心臟及冠狀動(dòng)脈成像，雙源CT可在一次心跳過(guò)程中以每周0.33 s只旋轉(zhuǎn)90度同時(shí)曝光即可完成心臟掃描，產(chǎn)生最大掃描視野為48 cm的圖像，不需多扇區(qū)采集重建技術(shù)，避免了心跳重影，可隨意高精度跟蹤不同心動(dòng)周期任意時(shí)相，以達(dá)到精確掃描定位，由ECG控制通過(guò)自動(dòng)提高進(jìn)床速度，加速掃描完成。其應(yīng)用不僅能顯示心血管腔內(nèi)影像，而且可顯示心血管壁及腔外影像，可進(jìn)行冠狀動(dòng)脈鈣化評(píng)分及清晰顯示心臟最小冠狀動(dòng)脈和心血管內(nèi)壁斑塊并可用于斑塊形成的可靠性診斷及與再生的鑒別診斷，可對(duì)血管狹窄或擴(kuò)張精確定位做出診斷，可預(yù)測(cè)其臨床價(jià)值及危險(xiǎn)性，給治療方案提供可靠依據(jù)。

2.3 頭頸部雙源CT的圖像重建技術(shù)達(dá)到亞毫米神經(jīng)血管檢查，0.33 s的旋轉(zhuǎn)時(shí)間允許大范圍動(dòng)脈期成像，從而獲得無(wú)創(chuàng)性評(píng)估顱內(nèi)血管與頸部血管成像的數(shù)據(jù)。全自動(dòng)減影算法，將血管與骨骼相分離，可對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更直觀的顯示。利用雙能量減影功能進(jìn)行腦灌注成像來(lái)評(píng)價(jià)急性腦梗死及腫瘤等病變，并可對(duì)機(jī)體組織進(jìn)行功能性檢查。

2.4 雙能量采集通過(guò)兩個(gè)X射線源以不同的能量設(shè)置，在一次掃描中，采集包含同一解剖結(jié)構(gòu)的不同能量的數(shù)據(jù)信息。一次掃描既得到解剖結(jié)構(gòu)的信息，也同時(shí)獲得能量信息。臨床上可以實(shí)現(xiàn)直接血管減影成像，分別獲得骨骼或血管的圖像。從而達(dá)到解剖結(jié)構(gòu)的分離。可評(píng)價(jià)組織血流灌注鑒別組織成份等。進(jìn)行肝硬化和肝腫瘤、骨轉(zhuǎn)移瘤、肺通氣功能和肺灌注、腎結(jié)石、腫瘤學(xué)中的腫瘤分類、血管斑塊的定性以及急診中體液性質(zhì)的鑒別。另外，它還可進(jìn)一步區(qū)別組織類型和描述病變特征，包括心血管掃描發(fā)現(xiàn)的粥樣斑塊和腫瘤檢查中發(fā)現(xiàn)的腫塊，使雙能量減影超越常規(guī)。研究發(fā)現(xiàn)，雙源CT采用雙能量技術(shù)可以有效地去除脊柱、肋骨、牙齒和顱骨，同時(shí)也可以去除明顯鈣化的影響。雙能量減影技術(shù)的應(yīng)用，大大拓展了CT 的前景，甚至可以區(qū)分組織成分。

3 小結(jié)

雙源CT極大地提高了臨床研究，以及日常診斷能力。對(duì)患者來(lái)說(shuō)，減少了檢查時(shí)間，降低了輻射劑量，尤其是心腦肺血管疾病等患者，雙源CT成像早期的診斷，更快速和更精確地為全身各部位的檢查提供了必要的工具。

[1]www.siemens.com/healthcare www. siemens.com/somatom-definition-flash

[2]www.medical.siemens.com/webapp/ wcs/stores/servlet/ProductDisplay~q_ catalogId~e_-8~a_catTree~e_100010,100 7660,12752,1008408~a_langId~e_-8~a_ productId~e_187741~a_storeId~e_10001.htm

[3]www.medical.siemens.com/webapp/ wcs/stores/servlet/ProductDisplay~q_ catalogId~e_-8~a_catTree~e_100010,100 7660,12752,1008408~a_langId~e_-8~a_ productId~e_187741~a_storeId~e_10001.htm

[4]李若梅.雙源CT技術(shù)及其臨床應(yīng)用[J]．實(shí)用醫(yī)學(xué)影像雜志，2009,10(6):395-396.

[5]鄭玲，顧海峰，楊剛等．雙源CT成像技術(shù)及其臨床應(yīng)用的新進(jìn)展[J]．醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報(bào)，2008,21(4).

Double source CT core technologies and clinical applications

HU Xi-fang, MA Jin-rui

The development of double source CT is an important advancement in CT technology since it can solve those problems that can not be solved by conventional multi-slice CT. Through two sets of X-ray source and detector, Siemens SOMATOM Definition Flash the system can show the details of the heart SOMATOM Definition Flash with 75 ms time resolution. Dual-source CT image quality is significantly improved compared with conventional CT. Dual Source CT can be used in patients with fast heart rate, irregular heart rate and breath holding. Dual Source CT can clearly show the coronary artery, so it can be used for multi-slice reconstruction.

Dual-source CT; Core technology; Scanning dose; Dual-energy technology

1672-8270(2010)10-0037-03

TH 774

B

胡熙芳,男，(1955- ),大專，副主任技師。包頭市中心醫(yī)院影像科，中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會(huì)CT專業(yè)委員會(huì)委員，內(nèi)蒙醫(yī)學(xué)工程委員會(huì)常委,從事醫(yī)學(xué)影像的研究工作。

2010-09-12

①包頭市中心醫(yī)院 內(nèi)蒙古 包頭 014040

②包頭鋁業(yè)集團(tuán)職工醫(yī)院 內(nèi)蒙古 包頭 014040

China Medical Equipment,2010,7(11):