頸椎CT掃描體位對(duì)圖像質(zhì)量的影響

周洪靜

沂水中心醫(yī)院 信息科，山東 臨沂 276400

0 前言

東芝Aquilion ONE動(dòng)態(tài)容積CT（Dynamic Volume Computed Tomography，DVCT）具有320排探測(cè)器，最快掃描速度0.35 s/圈，能將整個(gè)器官在瞬間內(nèi)成像，在一定時(shí)間內(nèi)連續(xù)監(jiān)測(cè)，可顯示整個(gè)人體器官的活動(dòng)和血流情況，生成人體動(dòng)態(tài)影像。因?yàn)榭偲毓鈺r(shí)間降低，可降低80%的輻射劑量。320排CT對(duì)于骨關(guān)節(jié)伸位和展位對(duì)位是否良好，肌腱是否滑脫，運(yùn)動(dòng)是否受限、胃腸蠕動(dòng)功能狀況等可實(shí)現(xiàn)CT檢查。

頸椎病是一種臨床常見(jiàn)病和多發(fā)病，中國(guó)頸椎病患者已達(dá)5000萬(wàn)人左右，以長(zhǎng)期伏案工作人群發(fā)病率最高，且有明顯增多趨勢(shì)。

頸椎病主要影像學(xué)檢查有：① 傳統(tǒng)X線(xiàn)平片檢查；②脊髓造影；③ 椎動(dòng)脈造影；④ CT檢查；⑤ MRI檢查。傳統(tǒng)X線(xiàn)平片檢查分辨率低，精確度小，只做初級(jí)檢查；脊髓造影和椎動(dòng)脈造影是一種創(chuàng)傷性檢查，已很少應(yīng)用于臨床；磁共振成像費(fèi)用昂貴，一般僅在需要進(jìn)一步定位檢查或鑒別時(shí)才使用。而CT具有較高的空間分辨力，有利于發(fā)現(xiàn)頸椎病的早期病理變化和椎間盤(pán)及椎間隙、小關(guān)節(jié)上的改變，已成為目前檢查頸椎病的必要檢查方法。

由于CT掃描的X線(xiàn)束所經(jīng)過(guò)的組織有一定的厚度，統(tǒng)一掃描層面的垂直厚度內(nèi)兩種以上不同密度組織相互重疊時(shí)，這些位置的像素所獲得的CT值不能如實(shí)反映其中任何一種組織的X線(xiàn)衰減值，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為部分容積效應(yīng)。減小容積效應(yīng)產(chǎn)生的影響在頸椎CT掃描中必須重視。

頸椎的CT掃描體位有兩種方式：自然體位和強(qiáng)迫體位。自然體位是指固定患者頭部，伸展頸椎及兩肩自然下垂放于身體兩側(cè)。強(qiáng)迫體位是指兩肩放松，兩手下垂，雙肩受力被迫盡量下拉，減少下部頸椎與肩、胸部的組織重疊。在第6～7頸椎的軸位掃描中，常遇到因兩側(cè)肩關(guān)節(jié)對(duì)X線(xiàn)吸收量的增加，引起圖像偽影與CT值偏低等現(xiàn)象。目前體胖者多見(jiàn),體胖者是頸椎病多發(fā)人群，檢查時(shí)，患者頸椎往往不能伸展拉長(zhǎng)，造成頸椎下1/3椎體被肩部遮擋，無(wú)法檢查下部頸椎椎體及相應(yīng)椎間盤(pán)，所以要選用強(qiáng)迫體位進(jìn)行掃描。在作頸椎X線(xiàn)照片時(shí)，經(jīng)常用手提沙袋的方法使兩肩下垂，而頸椎CT掃描在臥位中進(jìn)行，無(wú)法使用沙袋。為此，我們使用了1條寬3～4 cm、長(zhǎng)340 cm的帆布帶分別在一端裝上腰帶卡，制成兩條類(lèi)似長(zhǎng)腰帶的拉肩帶。將兩條拉肩帶分別圍成環(huán)形，套在同側(cè)肩與足掌上，通過(guò)腰帶卡將拉肩帶拉緊，達(dá)到肩部下垂的目的。

CT影像質(zhì)量主要依賴(lài)于兩種參數(shù)：掃描參數(shù)和重建參數(shù)。兩者都與硬件相關(guān)。掃描參數(shù)包括曝光因素、層厚、螺距、掃描時(shí)間和掃描長(zhǎng)度。重建參數(shù)包括FOV（視野）、重建矩陣大小、重建算法和與影像觀察相關(guān)的窗技術(shù)的設(shè)定。掃描參數(shù)對(duì)患者劑量的影響，可通過(guò)對(duì)測(cè)試體模的測(cè)量進(jìn)行量化評(píng)估。

1 掃描參數(shù)

1.1 層厚

層厚為掃描野中心處層敏感曲線(xiàn)的最大值的半高值寬度。層厚可由操作人員根據(jù)臨床需要進(jìn)行選擇，通常位于1～10 mm范圍之間。一般來(lái)講，層厚越大，密度分辨力越高；層厚越小，空間分辨力越高。如果采用較大的層厚，可以減低噪聲的影響，但是圖像也會(huì)由于部分容積效應(yīng)的影響而減低診斷信息的可靠性；如果采用較小的層厚(如1～2 mm)，可以減少部分容積效應(yīng)，但噪聲會(huì)增大，使圖像的密度分辨力下降。Aquilion ONE的掃描層厚為0.5 mm，頸部重建層厚一般為2～4 mm。

1.2 掃描長(zhǎng)度

掃描長(zhǎng)度為最先和最后檢查層面的最外邊界。檢查容積的范圍取決于臨床要求。在其他掃描參數(shù)不變的前提下，長(zhǎng)度值越大，患者的整體輻射劑量越高。所以，在滿(mǎn)足診斷要求的前提下應(yīng)當(dāng)盡量縮小掃描長(zhǎng)度。

1.3 管電壓與管電流（與輻射劑量密切相關(guān)）

一般設(shè)備提供了3～4種可選擇的管電壓數(shù)值（80～140 kV)。設(shè)備通常對(duì)各種常規(guī)掃描已經(jīng)提供了默認(rèn)的管電壓，特殊人群或者特殊要求的掃描設(shè)計(jì)除外（如嬰幼兒的心臟掃描）。當(dāng)管電壓值和層厚設(shè)定以后，圖像密度分辨力的提高和噪聲的降低主要依賴(lài)于X線(xiàn)管電流（mA）和曝光時(shí)間（s）的乘積，即mAs的增加。但mAs的增加會(huì)提高患者的輻射劑量。為了獲取臨床信息，在需要較高信噪比的情況下，選擇較高的曝光設(shè)定值（mAs）。

2 重建參數(shù)

2.1 FOV

FOV（視野）為重建圖像的最大直徑，其值可由操作人員靈活選擇，通常位于12～50 cm的范圍內(nèi)。選擇較小的FOV可增加圖像的空間分辨力，其原因是同樣大小的重建矩陣，面積越小，像素尺寸就越小。FOV的選擇不能僅考慮增加空間分辨力的可能性，且需要考慮是否能夠包括所有可能的病變區(qū)域。如果FOV太小，相關(guān)區(qū)域可能會(huì)從可視圖像中消失。

2.2 重建算法

CT影像的外觀和特性在很大程序上依賴(lài)于數(shù)學(xué)算法的選擇。最常使用的算法為平滑算法（軟組織算法），能優(yōu)秀顯示血管、實(shí)質(zhì)性臟器（肝、胰腺、脾、腎等）、肌肉等軟組織。邊緣增強(qiáng)算法（骨算法）使得組織邊緣銳利化，因而適合用來(lái)觀察骨結(jié)構(gòu)和肺紋理、支氣管的結(jié)構(gòu)與變化。重建算法對(duì)密度分辨力和空間分辨力的影響互為矛盾，邊緣增強(qiáng)算法使圖像的邊緣更清晰、銳利，但降低了圖像的密度分辨力；平滑算法提高了密度分辨力，而邊緣、輪廓表現(xiàn)不及邊緣增強(qiáng)算法。參數(shù)的優(yōu)化不能同時(shí)提高密度分辨力和空間分辨力，因此在觀察軟組織等低對(duì)比結(jié)構(gòu)時(shí)，所選參數(shù)要有利于密度分辨力的提高（軟組織算法）；觀察骨骼、顱底、肺紋理等高對(duì)比結(jié)構(gòu)時(shí)要側(cè)重于空間分辨力的優(yōu)化（骨算法）。多層螺旋CT由于采集數(shù)據(jù)可以重復(fù)應(yīng)用，一組采集數(shù)據(jù)，可以分別根據(jù)不同的要求，使用幾種重建算法，重建出不同特點(diǎn)的CT圖像。

2.3 重建間隔

重建間隔為每?jī)蓪又亟▓D像之間的間隔。如掃描范圍為100 mm，準(zhǔn)直寬度為10 mm，如果重建間隔為10 mm，將獲得類(lèi)似常規(guī)斷層掃描的10幅圖像，如果重建間隔為5 mm,將獲得20幅數(shù)據(jù)交叉重疊的10 mm層厚圖像。同樣掃描范圍內(nèi)，重建間隔越小，重建出的圖像數(shù)量越多。每幅圖像的重建時(shí)間一樣，重建間隔的增加勢(shì)必會(huì)增加整個(gè)圖像重建的時(shí)間，即總重建時(shí)間等于重建層數(shù)乘以每層重建時(shí)間。減小重建間隔的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是降低部分容積效應(yīng)，如層厚10 mm，病灶直徑10 mm，重建間隔等于層厚時(shí)，一旦病灶正好落入兩層之間，要么病灶被遺漏，要么病灶的顯示密度不真實(shí)，造成誤診或漏診?？s小重建間隔的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提高M(jìn)PR（多平面重建）及三維后處理圖像的質(zhì)量，如果重疊30%～50%，會(huì)明顯改善MPR以及MIP（最大密度投影）、SSD（表面遮蓋三維重建組圖像）、VR（容積再現(xiàn)）、VE（仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)）等的圖像質(zhì)量。Aquilion ONE CT 容積數(shù)據(jù)最小允許0.25 mm的圖像重建間隔。

3 討論

肩膀在拉力作用下向下垂，可促使頸6～7椎體充分暴露于肩水平以上。利用此方法，選取20例頸5～7椎體掃描的患者進(jìn)行對(duì)照掃描。對(duì)比結(jié)果顯示：不使用拉力帶、肩部軟組織遮擋C5下1/2，C5～6椎間盤(pán)及C6～7椎間盤(pán)顯示不清。使用拉力帶掃描定位像,肩部軟組織下拉，C5及C5～7圖像顯示清晰。在相同的曝光條件下，強(qiáng)迫體位方法掃描明顯增加了圖像的清晰度，避免了為減少偽影而增加的曝光條件，達(dá)到了使患者X線(xiàn)受照量及圖像偽影均減少的雙重效果。該方法簡(jiǎn)單易行，且患者容易接受，效果良好。

[1]王鳴鵬.CT檢查技術(shù)學(xué)[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,2004.

[2](美)Jiang Hsieh.計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)[M].張朝宗,等.譯.科學(xué)出版社,2006.

[3]姜樹(shù)學(xué).人體斷面解剖學(xué)[M].2版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2006.

[4]張建生,郭寧,王亮,等.Aquilion One低劑量掃描在骶髂關(guān)節(jié)檢查中的應(yīng)用研究[J].吉林醫(yī)學(xué),2010,(29):5070-5071.

[5]張偉,徐子森,樊寬章.高端CT技術(shù)的性能比較與分析[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2010,25(12):42-44.

[6]吳恩惠.醫(yī)學(xué)影像學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2001.

[7]杜廣芬,李海亮,韓中山.李全太多層螺旋CT低劑量掃描的臨床應(yīng)用現(xiàn)狀[J].中國(guó)輻射衛(wèi)生,2012,(2):246-248.

[8]楊朝曄,錢(qián)春野.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2010.