雙源CT臨床應(yīng)用新進(jìn)展

黃遠(yuǎn)彬

[摘 要] 雙源CT進(jìn)行2種不同能量的X線(xiàn)同步掃描，可獲得雙能量圖像，具有成像速度快，輻射劑量低，圖像質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)。雙源CT進(jìn)行冠狀動(dòng)脈成像，圖像質(zhì)量不再受患者心率過(guò)快、不規(guī)則以及屏氣困難的影響，能獲得可靠的冠狀動(dòng)脈圖像，是目前無(wú)創(chuàng)性左室功能檢查評(píng)價(jià)最具價(jià)值的檢查方法之一。雙源CT掃描時(shí)間縮短輻射劑量降低，有效克服部分患者移動(dòng)偽影及呼吸偽影，適用于兒童患者及躁動(dòng)患者的檢查，為急性胸痛患者快速診斷提供安全有效手段。雙源CT雙能量虛擬平掃在頭部、胸部、腹部疾病檢查中已得到良好運(yùn)用。雙源CT在兩種不同能量狀態(tài)下的數(shù)據(jù)采集可對(duì)物質(zhì)成分進(jìn)行定性分析，拓寬了CT的應(yīng)用范圍，具有較好臨床價(jià)值。

[關(guān)鍵詞] 雙源CT；圖像質(zhì)量； 輻射劑量；雙能量虛擬平掃

中圖分類(lèi)號(hào)：R445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2055-5200（2014）02-017-05

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，CT技術(shù)從低端向高端不斷發(fā)展。近年來(lái)，多層螺旋CT技術(shù)被廣泛應(yīng)用于全身各部位檢查，成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)常規(guī)影像學(xué)檢查方法。雙源CT（dual-source CT， DSCT）可獲得雙能量圖像，具有成像速度快，輻射劑量低，圖像質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)其應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 雙源CT基本原理

DSCT使用2套X線(xiàn)管和2套探測(cè)器，2套采集系統(tǒng)呈90°安裝，機(jī)架旋轉(zhuǎn)90°即可獲得180°數(shù)據(jù)。2個(gè)X線(xiàn)管分別能產(chǎn)生80KV、140 KV的管電壓，并以其獨(dú)立的電壓和電流運(yùn)行。進(jìn)行2種不同能量的X線(xiàn)同步掃描，監(jiān)測(cè)到特定組織成分在不同能量下衰變率，在通過(guò)處理2組包含不同能量掃描信息的數(shù)據(jù)，可獲得雙能量圖像，進(jìn)行組織成分分析。

2 DSCT成像優(yōu)勢(shì)

DSCT時(shí)間分辨率比單源CT快一倍，心臟掃描時(shí)間分辨率達(dá)83ms，空間分辨率為亞毫米、掃描時(shí)間短于10s。DSCT的時(shí)間分辨率是機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間的1/4，即330/4=82.5ms[1]；不需要在檢查前控制心率（如應(yīng)用β受體阻斷劑），能夠采集到質(zhì)量卓越的心臟圖像；能滿(mǎn)足進(jìn)入臨床常規(guī)應(yīng)用的必備條件[2]。在同樣噪聲條件下，其輻射劑量比單源CT可減少1/2[3]。尤其適合兒科先天性心臟病患者的檢查；在有選擇性的患者中可替代有創(chuàng)性的冠狀動(dòng)脈造影檢查。DSCT與傳統(tǒng)的冠狀動(dòng)脈造影相比較，其突出優(yōu)勢(shì)為： DSCT 在一般心率和心律情況下，其高精度分辨率均可提供無(wú)運(yùn)動(dòng)偽影的心臟圖像，并可減少50%以上的射線(xiàn)量；CT檢查的放射劑量與球管電壓、球管電流、掃描時(shí)間以及平均心率有關(guān)[4]。實(shí)時(shí)劑量調(diào)節(jié)技術(shù)（Care Dose 4D）既可提高射線(xiàn)利用率、降低輻射劑量，又能提高圖像質(zhì)量，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值[5]；迭代重建技術(shù)已應(yīng)用于臨床[6-7]，彭盛坤[8]、Maffei等[9]認(rèn)為雙源CT圖像迭代重建技術(shù)可明顯提高圖像質(zhì)量，降低輻射劑量。DSCT雙能量虛擬平掃圖像可滿(mǎn)足診斷要求，且患者接受的射線(xiàn)劑量明顯減少[10]。

DSCT具有非常高的時(shí)間分辨率，可在任何心率下的一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)采集心臟圖像；可為急診病人提供快速有效的一站式診斷；可對(duì)血管和骨骼進(jìn)行直接的減影成像，進(jìn)行無(wú)創(chuàng)傷性血管造影，并對(duì)體液成分初步分析鑒別，有效提高診斷的準(zhǔn)確性；還能夠同時(shí)觀(guān)察血管壁以及血管外情況；尤其重要的是能夠分辨出冠狀動(dòng)脈血管壁上是否有軟斑塊，可開(kāi)展大規(guī)模、針對(duì)心腦血管系統(tǒng)的專(zhuān)項(xiàng)體檢和普查，可早期發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈狹窄和顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄、動(dòng)脈瘤、血管畸形等，對(duì)卒中患者進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3 DSCT在臨床上的應(yīng)用

3.1 DSCT在冠狀動(dòng)脈成像中的應(yīng)用

早期利用4層CT進(jìn)行（時(shí)間分別率500ms）進(jìn)行冠狀動(dòng)脈成像，約有35%的血管節(jié)段不能滿(mǎn)足影像評(píng)價(jià)[11]。16層、64層CT進(jìn)行的時(shí)間分辨率達(dá)到375ms和165ms，仍有12%的血管節(jié)段不能滿(mǎn)足診斷需求。為減少心臟運(yùn)動(dòng)的偽影，需要在進(jìn)行冠狀動(dòng)脈CT成像前服用b受體阻斷劑常規(guī)將心率降低到65次/min（bpm）或以下[12]。整個(gè)檢查時(shí)間大大延長(zhǎng)（約2小時(shí)左右），而部分服用b受體阻斷劑后心率仍然太快或者心率不齊的患者，只能放棄CT冠脈成像，采用有創(chuàng)檢查。研究發(fā)現(xiàn)，心率變異性要較平均心率更明顯影響冠狀動(dòng)脈的影像質(zhì)量[13]。

DSCT在不控制心率的情況下，有98%的血管節(jié)段能滿(mǎn)足影像評(píng)價(jià)[14-15]。在高心率患者（平均心率115bpm）中的研究，在不控制心律的情況下，仍有94%的冠狀動(dòng)脈血管節(jié)段影像質(zhì)量達(dá)到優(yōu)秀[16]。其X線(xiàn)發(fā)射劑量較普通多排螺旋CT降低了50%，最大限度地減少了對(duì)患者的損害。與血管內(nèi)超聲顯像（IVUS）相比，DSCT檢出冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的敏感性為97%（155/159），特異性為90%（36/40），陽(yáng)性預(yù)測(cè)值97（155/159），陰性預(yù)測(cè)值97%（36/41）[17]。但嚴(yán)重的冠狀動(dòng)脈鈣化，還是嚴(yán)重影響冠狀動(dòng)脈DSCT的準(zhǔn)確性。其他如呼吸運(yùn)動(dòng)偽影、患者不能配合屏氣影響影像質(zhì)量。

DSCT冠狀動(dòng)脈成像只需在門(mén)診就可以完成檢查，掃描時(shí)間僅需數(shù)秒，整個(gè)檢查過(guò)程無(wú)任何痛苦，適用于除造影劑過(guò)敏的所有疑似冠心病患者和健康體檢者，檢查費(fèi)用比冠狀動(dòng)脈造影低，大大節(jié)約了醫(yī)療費(fèi)用，并且可以多次重復(fù)檢查以了解疾病的進(jìn)展和治療效果。

3.2 DSCT在左室功能評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

左心室功能對(duì)評(píng)估心臟病患者預(yù)后及遠(yuǎn)期轉(zhuǎn)歸有重要參考價(jià)值，左心室功能測(cè)量的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性十分重要[18-20]。

MSCT通過(guò)回顧性門(mén)控重建收縮末期和舒張末期圖像，測(cè)量收縮末期和舒張末期容積，以計(jì)算射血分?jǐn)?shù)，用以定量評(píng)價(jià)心室功能的敏感性、特異性都很高，但存在高心率患者在檢查前需要服用b受體阻斷劑來(lái)降低心率的缺點(diǎn)。使用雙源CT檢查，高心率患者不再需要口服b受體阻斷劑來(lái)降低心率，就可得到高質(zhì)量圖像。胡春峰等[21]研究發(fā)現(xiàn)，DSCT冠狀動(dòng)脈造影一站式評(píng)估冠狀動(dòng)脈狹窄及心功能具有準(zhǔn)確性高、可重復(fù)定量測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)；當(dāng)冠狀動(dòng)脈中、重度狹窄時(shí)，心功能各項(xiàng)指標(biāo)出現(xiàn)顯著改變。謝姿等[22]研究獲得了先天性心臟病患者左心室容積隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)，能準(zhǔn)確測(cè)量舒張末期和收縮末期的容積，計(jì)算射血分?jǐn)?shù)、每搏輸出量和心輸出量，可反映先天性心臟左心室在心動(dòng)周期中容積隨時(shí)間變化的規(guī)律。DSCT已經(jīng)成為目前無(wú)創(chuàng)性左室功能檢查評(píng)價(jià)最具價(jià)值的檢查方法之一。

3.3 DSCT在兒童胸部檢查中的應(yīng)用

兒童作為CT受檢者的特殊人群，組織細(xì)胞分裂更新速度和比例都遠(yuǎn)高于成人，因此減少輻射劑量對(duì)兒童來(lái)講尤為重要。Flash Spiral 技術(shù)是一種新型的針對(duì)雙源CT發(fā)展起來(lái)的特殊的炫速圖像采集方式（掃描床在圖像采集過(guò)程中連續(xù)不斷移動(dòng)）[23]，是一種大螺旋掃描技術(shù)，可使掃描時(shí)間縮短輻射劑量降低，有效克服部分患者移動(dòng)偽影及呼吸偽影，適用于兒童患者及躁動(dòng)患者的檢查。

卞佳等[24]將Flash Spiral掃描模式聯(lián)合Care Dose 4D技術(shù)、SAFIRE迭代重建技術(shù)應(yīng)用于兒童胸部檢查取得了良好效果。

DSCT的Flash Spiral 技術(shù)在兒童胸部掃描中的優(yōu)勢(shì)：（1）時(shí)間分辨率高，掃描時(shí)間大大提高，明顯克服了呼吸運(yùn)動(dòng)的偽影。（2）空間分別率好，采取更薄的層厚及準(zhǔn)直，提高了空間分辨率，避免遺漏小病灶，提高了肺部病變的檢出率。（3）采集信息量大，在胸部病變的診斷中具有重要價(jià)值。（4）Flash Spiral 技術(shù)患兒易接受，同時(shí)又具有穩(wěn)定的檢查技術(shù)參數(shù)，可作為兒童胸部病變的療效評(píng)價(jià)和隨訪(fǎng)觀(guān)察的有效方法。（5）輻射劑量大大降低，利于兒童胸部掃描患者的防護(hù)。

3.4 DSCT在急性胸痛診斷中的應(yīng)用

引起急性胸痛的常見(jiàn)原因有胸壁疾病、心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、縱隔疾病等。急性冠狀動(dòng)脈綜合癥、主動(dòng)脈夾層、肺栓塞是常見(jiàn)的致死性胸痛原因，早期明確診斷和鑒別診斷對(duì)急診醫(yī)生制定及時(shí)合理的治療方案至關(guān)重要[25-26]。

DSCT對(duì)特別嚴(yán)重的急診患者完成“一站式”診斷，對(duì)急性胸痛患者通過(guò)一次增強(qiáng)檢查，即可明確胸痛病因。李宇等[27]研究發(fā)現(xiàn)，DSCT急性胸痛三聯(lián)掃描計(jì)劃進(jìn)行胸部CTA掃描，總的為敏感度和特異度分別為98%、96%。DSCT為急性胸痛患者的快速診斷及急診分類(lèi)提供了安全、有效的手段。

3.5 DSCT在腹部中的應(yīng)用

DSCT雙能量成像技術(shù)能特異性識(shí)別碘，可在增強(qiáng)的腹部CT圖像上通過(guò)計(jì)算得到類(lèi)似于平掃的虛擬圖像，減少腹部CT檢查的輻射劑量?？捎糜跍?zhǔn)確評(píng)價(jià)肝臟脂肪變性、肝內(nèi)鐵沉積和wilsons病銅的沉積，也可用于肝癌介入治療后碘油沉積者，高密度的碘油被去除，可以清晰顯示出病灶及其病灶周?chē)母闻K實(shí)質(zhì)情況，區(qū)分液化壞死的低密度區(qū)及復(fù)發(fā)的高密度病灶。

DSCT虛擬平掃對(duì)結(jié)石、局限性鈣化灶顯示較為理想，但其模糊淡化作用可能會(huì)影響小結(jié)石、鈣化灶的檢出率，這種作用可能與其成分、密度及大小有關(guān)。Scheffel等[28]評(píng)價(jià)雙能量虛擬平掃診斷泌尿系結(jié)石的價(jià)值，發(fā)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)的平掃CT相比，其診斷泌尿系結(jié)石具有很好的敏感性、特異性。Primake等[29]發(fā)現(xiàn)，利用DSCT可鑒別尿酸鹽和非尿酸鹽結(jié)石。

腸梗阻是外科常見(jiàn)急腹癥之一，起病急，進(jìn)展快，處理不及時(shí)極易發(fā)展為腸壞死，早期診斷并采取相應(yīng)的治療手段可明顯降低病死率[30]。雙源CT增強(qiáng)掃描顯示腸梗阻部位符合率為100%（30/30），梗阻原因的診斷符合率高達(dá)96.67%（29/30）[31]。雙源CT低劑量腹部血管雙期掃描成像技術(shù)在腸系膜缺血性疾病中得到很好運(yùn)用[32]。

3.6 DSCT的其他臨床應(yīng)用

DSCT雙能量虛擬平掃的研究多集中在腹部，頭、胸部研究少有報(bào)道[33]。DSCT雙能量虛擬平掃圖像能排除造影劑的影響，產(chǎn)生類(lèi)似于平掃的圖像，在顱內(nèi)出血的顯示應(yīng)用已得到證明[34]。賈曉霞等[35]研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用DSCT對(duì)頸部腫大淋巴結(jié)檢查，DSCT雙能量增強(qiáng)平掃可獲得增強(qiáng)圖像和虛擬平掃圖像，射線(xiàn)劑量明顯減少。

臨床常見(jiàn)的先天性心臟病病理基礎(chǔ)為室間隔缺損、房間隔缺損、主動(dòng)脈騎跨以及右心室肥大[36]。雙源CT血管成像在主動(dòng)脈瓣葉畸形檢查中有重要價(jià)值[37]。王宇翔等[38]運(yùn)用DSCT雙能量技術(shù)行門(mén)靜脈成像，能提高三維重建圖像的效果。新雙源Flash CT對(duì)肺靜脈畸引流尤其是部分性肺靜脈畸形引流的診斷明顯優(yōu)于超聲心動(dòng)圖[39]。

DSCT能夠特異地對(duì)組織進(jìn)行定性，改善了對(duì)血管的評(píng)價(jià)。計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)使DSCT能有效幫助醫(yī)師檢出肺結(jié)節(jié)，提高診斷正確率，支持病變追蹤與治療隨訪(fǎng)。DSCT結(jié)腸仿真內(nèi)窺鏡檢查能像纖維結(jié)腸鏡一樣，并且能很好顯示內(nèi)窺鏡因梗阻不能完成檢查的病人的結(jié)腸病變；可同時(shí)評(píng)估腸腔外腹部及盆腔器官的情況；可檢查結(jié)腸皺襞后方的盲區(qū)；而且病人具有很好的舒適度與耐受性。 DSCT灌注成像可以無(wú)創(chuàng)性用于臟器腫瘤等疾病的早期診斷、治療和療效監(jiān)測(cè)。

DSCT在兩種不同能量狀態(tài)下的數(shù)據(jù)采集可對(duì)物質(zhì)成分進(jìn)行定性分析，拓寬了CT的應(yīng)用范圍，具有廣闊的應(yīng)用前景，越來(lái)越受到臨床醫(yī)務(wù)工作者的重視。

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