雙源CT成像技術及其臨床應用的新進展

韋琳

【摘要】 隨著科技發(fā)展步伐的日益加快，新技術、新理念層出不窮，各行各業(yè)中隨處可見新技術的應用，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了一定的便捷。在醫(yī)學界，進行冠脈檢查的技術方式也在不斷更新與發(fā)展，雙源CT冠狀動脈成像技術就是很好的應用，它具有無創(chuàng)性等優(yōu)點受到了患者的認可與接受，然而美中不足的是采用該技術治療具有一定的電離輻射，怎樣才能減少輻射，提高治療成效性是當前醫(yī)學界所面臨的一項嚴峻挑戰(zhàn)，開展對降低CT冠狀動脈血管造影中輻射劑量的研究具有一定的理論意義?；诖?，現(xiàn)對雙源CT成像技術及其臨床應用的研究進展作綜述。

【關鍵詞】 雙源CT成像技術； 臨床應用； 進展； 研究

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2017.3.088 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6805（2017）03-0160-02

雙源CT技術是一種新興技術，與傳統(tǒng)的CT技術相比較而言，其有自己獨特之處。雙源CT（DSCT）擁有兩套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，而且這兩套系統(tǒng)呈垂直狀態(tài)置于設備內(nèi)，在數(shù)據(jù)采集方面也是非常便捷的，只需將機架調(diào)整90°即可實現(xiàn)，可在短時間內(nèi)達到清晰地分辨率，針對不同心率的患者可在不受其他因素干擾的條件下得到高清質(zhì)量的冠狀動脈血管圖像，以便于醫(yī)生檢查出病情，繼而采取有效的措施加以治療，提高患者的治愈率[1]。雙源CT的核心技術很多，比如電磁直接驅(qū)動技術、靜音掃描技術等，在眾多的技術中，適應性心電圖門控劑量調(diào)控技術是其中最為關鍵的技術，能夠根據(jù)不同患者的病癥特征，獲取到最權威、最清晰的影像圖，為醫(yī)師在鑒定病情方面提供了一定的幫助[2]。此外，該技術的有效應用，還能對患者血流灌注情況以及骨骼組織成分等進行有效鑒定，在臨床上具有廣闊的應用前景。

1 CT技術的發(fā)展歷程

通過對CT技術的發(fā)展歷程的研究，按照X射線束的形狀差異及掃描方式的不同可將其大致可分為五次大的變革，列舉如下：一是X射線束的形狀為單束平移狀，掃描方式為旋轉(zhuǎn)式；二是X射線束的形狀為窄扇形束，掃描方式為平移旋轉(zhuǎn)；三是X射線束的形狀為寬扇形束，掃描方式為旋轉(zhuǎn)；四是X射線束的形狀為寬扇形束，掃描方式為靜止旋轉(zhuǎn)；五是電子束CT，這種模式不管是在X射線束的形狀方面或者是掃描方式上更加多樣化而且可操作性強[3]。早在上個世紀八十年代左右碳刷以及滑環(huán)技術的衍生也為螺旋CT技術的出現(xiàn)奠定了一定的基礎，這種螺旋CT技術的不斷發(fā)展也逐漸取代了傳統(tǒng)單一橫斷面CT模式，彌補了其存在的不足之處[4]。在上世紀末期到本世紀初期CT技術的發(fā)展又經(jīng)歷了一次巨大的變革，先后出現(xiàn)了4/16/32/40層CT機。到2004年，西門子推出了全世界第一臺64層的螺旋CT機，開創(chuàng)了CT機發(fā)展新的篇章。在隨后的幾年，由于技術發(fā)展的有限性再加之種種因素的干擾，很多學者認為CT機的發(fā)展已達到了巔峰時代。然而在2005年西門子又推出了全世界第一臺DSCT系統(tǒng)，該系統(tǒng)的成功問世將傳統(tǒng)CT技術中存在的不足完全消滅，成為CT發(fā)展歷程上最為壯觀的一次革命，為醫(yī)學界在治療相關疾病方面提供了很大的幫助[5]。

2 DSCT成像原理

DSCT系統(tǒng)是由兩套呈90°角相對分布的X線球管以及兩組探測器組成的，兩組探測器均安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，并呈90°分布，一套探測器由于受機架空間的制約，其只能掃描到中心范圍的信息，而另一套探測器則可實現(xiàn)整個區(qū)域內(nèi)完全掃描，而且所獲取的圖像清晰度非常高[6]。每組探測器主要由40排探測器組成，位于中央部位的32排探測器準直寬度為0.6 mm，而四周所設置的八排探測器準直寬度達到了1.2 mm。每組探測器可縱向覆蓋等中心寬度一定距離，而且可實現(xiàn)組合為不同放大倍數(shù)的構(gòu)像結(jié)構(gòu)[7]。借助Z軸方向上的飛焦點技術以及兩個連續(xù)的寬度為0.6 mm的準直寬度探測器，最終能得到32層的讀取數(shù)據(jù)經(jīng)過一定的組合成為一個64層的等距量點0.3 mm映射。借助此種方式每次旋轉(zhuǎn)一組探測器，則最終可獲得厚度為0.6 mm的重疊64層的圖像，這種圖像清晰度很高，為醫(yī)師在診斷病情方面提供一定的借鑒[8]。DSCT系統(tǒng)中的每個X線發(fā)射管所發(fā)射出的能量可高達80 kW，通過對調(diào)節(jié)管部位電壓與電流的有效調(diào)節(jié)，可確保兩個球管的電流與電壓值保持相同，從而大大增強了時間分辨率。此外該系統(tǒng)還能將兩組X線源所獲取的數(shù)據(jù)進行整合，得到清晰度高、優(yōu)質(zhì)的圖像[9]。為了防止出現(xiàn)影像重合等不良現(xiàn)象，可將兩個球管的電壓值設置在不同數(shù)值處加以運行，從而實現(xiàn)雙能量數(shù)據(jù)的采集，以提高圖像的分辨率。

3 DSCT的臨床應用

3.1 心臟成像

DSCT在臨床上有非常廣泛的應用前景，心臟成像是其中最為關鍵也是效果最顯著的一種應用。由于DSCT技術具有兩套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)采集方面無需借助其他設備完成，而只需將機架調(diào)整90°即可實現(xiàn)，所獲取的圖像清晰度非常高，時間分辨率也較高，具有較高的應用價值[10]。DSCT在心臟成像方面的優(yōu)勢列舉如下：（1）Johnson對心率在44～92次/min的24例患者在治療中借助DSCT技術獲取其心臟成像圖，能夠清晰地將患者的冠狀動脈、心瓣膜等部位呈現(xiàn)出來，醫(yī)師們根據(jù)圖像即可判斷出患者的病癥情況，繼而采取有效的措施加以治療，提高患者的康復概率。經(jīng)過實踐證明DSCT技術的成功運用可為醫(yī)學界在獲取高清圖像方面提供一定的幫助[11]。（2）有學者對心率在47～102次/min的30例冠心病患者在不受心率干擾的基礎上使用DSCT技術進行檢查，其中98.6%的冠狀動脈細節(jié)能夠借助該儀器被診斷出來，而且診斷效果顯著，準確率高[12]。（3）有學者對來就診的平均年齡在50歲左右的52例疑似冠心病患者進行診斷分析，分別使用單源普通64層CT機以及DSCT設備進行檢查，通過對檢查結(jié)果進行對比分析得知使用DSCT技術最終所診斷出的結(jié)果更加可靠與準確[13]。

3.2 DSCT在兒童胸部檢查中的應用

在CT受檢的眾多人群中兒童是較為特殊的一類，由于兒童正處于長身體階段，身體的各項功能還處于不斷完善過程中，其細胞分裂速度也較成人來說更快，因此在對兒童胸部進行檢查中盡可能地減少輻射劑量是醫(yī)師們值得關注的地方[14]。Flash Spiral技術屬于一種新型大螺旋掃描技術，其能實現(xiàn)對圖像快速掃描，而且掃描時間短，對兒童身體的輻射程度低，對躁動患者或者兒童患者進行胸部檢查時較為適用。DSCT的Flash Spiral技術在兒童胸部掃描中的優(yōu)勢列舉如下：（1）時間分辨率高，可大大縮短掃描時間，減少呼吸運動中偽影等現(xiàn)象的發(fā)生。（2）具有較高的空間分辨率，能夠?qū)π夭康囊恍╇[蔽部位實現(xiàn)實時監(jiān)控，提高了疾病診斷的精確性。（3）該技術在檢測中能夠獲取到大量的信息，以便于醫(yī)師們根據(jù)所獲取的信息及時了解患者的病情狀況，采取有效的措施加以治療，提高患者的康復概率。（4）Flash Spiral技術由于對患兒的輻射度低，而且無其他不良現(xiàn)象出現(xiàn)，因此受到了很多患兒的認可，再加之該技術具有穩(wěn)定的檢查技術參數(shù)，可將其當作兒童胸部病變的有效診斷方式。（5）具有較低的輻射劑量，可對兒童的胸部起到很好的保護作用。

3.3 DSCT的其他臨床應用

當前，關于DSCT技術的研究多集中在腹部，而關于該技術在患者頭、胸部的檢測研究文獻以及論文都少之又少。DSCT雙能量虛擬平掃圖像可在一定程度上消除造影劑對畫面的干擾，使所獲取的圖像更加清晰與準確。通過相關報道顯示，使用DSCT技術對患者頸部淋巴部位進行檢測，該技術可獲取到清晰度極高的圖像以及虛擬平掃圖像，而且對患者的輻射程度較低[15-17]。此外雙源CT技術對于先天性心臟病的病理診斷中也具有一定的應用，其在心臟主動脈瓣葉畸形檢查中具有廣泛的應用前景，受到了醫(yī)學界的認可與接受。據(jù)相關學者闡述，將DSCT雙能量技術應用于靜脈成像中，可實現(xiàn)三維立體圖像效果[18]。該技術的有效性明顯強于超聲心電圖的作用。

DSCT可實現(xiàn)對組織的特異性定位，從而可使醫(yī)生對患者的血管情況進行準確的分析與判斷。在DSCT技術使用中輔以計算機檢測的有效應用可大大增強疾病的診斷準確率。DSCT結(jié)腸仿真內(nèi)窺鏡檢查一方面可達到常規(guī)結(jié)腸鏡所不能完成的檢查內(nèi)容，深入到患者的結(jié)腸內(nèi)部進行全面檢查；另一方面可對患者的盆腔部位進行全面檢查，在整個過程中患者無任何不適感[19]。

綜上所述，隨著科技發(fā)展浪潮地不斷推進，DSCT技術也在不斷發(fā)展與壯大，其不僅在掃描速度方面有一質(zhì)的飛躍，而且在空間與時間分辨率上也得到了提高，其所具有的眾多技術中適應性心電門控劑量調(diào)控技術更是得到了廣泛的應用，在心臟成像方面做出了突出地貢獻，為醫(yī)師在診斷病情方面提供了可靠的保障，再加之其具有雙能量成像的優(yōu)勢，大大解決了當前在冠心病治療中所存在的不足之處，值得大力推廣與應用[20]。然而考慮到種種因素的制約，該技術在使用中還存在些許不盡如人意的地方，仍需進行不斷地改進與臨床試驗，但究其根本，與傳統(tǒng)的CT技術相比，DSCT技術也是CT改革史上重要的一次變革，為后期深入研究提供了很多可參考價值。

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（收稿日期：2016-09-05）