基于MSCT及CBCT技術(shù)的便攜式移動(dòng)CT臨床應(yīng)用分析

張偉欣

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院（上海，200217）

0 引言

CT技術(shù)發(fā)明以來，并通過近40年來的實(shí)際應(yīng)用，已經(jīng)確立了CT在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的重要地位。隨著相關(guān)科技水平的不斷發(fā)展以及人們對(duì)臨床診斷要求不斷提高，CT技術(shù)的發(fā)展將朝著既要獲得高質(zhì)量的圖像，又要使患者盡量減少X線輻射，同時(shí)，操作及應(yīng)用更加方便快捷。傳統(tǒng)CT由于安裝位置固定，一般需要將病人從其他科室轉(zhuǎn)送至CT室進(jìn)行掃描診斷，這一操作流程會(huì)使急診病人損失寶貴的搶救時(shí)間，重癥監(jiān)護(hù)病人需離開監(jiān)護(hù)環(huán)境，術(shù)中病人無法實(shí)時(shí)獲得手術(shù)效果評(píng)判等問題出現(xiàn)［1］。不斷提高診斷要求使得產(chǎn)品細(xì)分，促進(jìn)了移動(dòng)式CT（Mobile CT）的研發(fā)使用，使得CT產(chǎn)品的應(yīng)用更加方便快捷［2］。

1 移動(dòng)式CT的發(fā)展方向

1.1 滑軌式CT

滑軌式CT如西門子SOMATOM OPEN CT，仍需安裝在固定的房間內(nèi)，與傳統(tǒng)固定式CT相比，滑軌式CT通過機(jī)房?jī)?nèi)固定安裝的滑軌滑動(dòng)機(jī)架，對(duì)患者進(jìn)行掃描成像。與傳統(tǒng)型CT相比，滑軌式CT變化不大，滑動(dòng)行程受到預(yù)安裝滑軌的嚴(yán)格限制，往往作為一套診療系統(tǒng)中的輔助設(shè)備出現(xiàn)，病人仍需轉(zhuǎn)送至固定房間診療［2］。

1.2 術(shù)中CT

例如西門子ARCADIS Orbic 3D術(shù)中CT。嚴(yán)格來說，術(shù)中CT更像是C臂機(jī)的創(chuàng)新改進(jìn)，通過C型臂的旋轉(zhuǎn)，在不同掃描角度多次曝光獲取信息并通過計(jì)算機(jī)重建獲得實(shí)時(shí)三維圖像。在獲得更佳影像的同時(shí)，患者受到的輻射劑量隨之增加。

1.3 便攜式CT（portable CT）

便攜式CT按照掃描方式的不同，可以大致分為傳統(tǒng)型的多層螺旋CT（multislice spiral CT，MSCT）和錐形束CT（cone beam CT，CBCT）兩種。MSCT與CBCT的最大區(qū)別在于MSCT采用二維扇形X線束掃描，在線狀探測(cè)器上首先獲得一維數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)后處理獲得二維重建圖像。而CBCT采用三維錐形X線束掃描，并在二維面狀探測(cè)器上直接獲得二維數(shù)據(jù)，經(jīng)后處理重建獲得三維圖像［4］。

2 MSCT與CBCT技術(shù)特點(diǎn)

2.1 CBCT

CBCT具有設(shè)備外型尺寸小，數(shù)據(jù)采集及成像速度快，輻射劑量低等優(yōu)點(diǎn)。圖1為Xroan公司生產(chǎn)的一款便攜式CT，xCAT ENT。與傳統(tǒng)的MSCT相比，CBCT還具有很高的各向同性空間分辨力。但是與MSCT掃描方式相比，CBCT的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在對(duì)與球形或圓柱形物體的重建視野（field of view, FOV）受限，重建視野尺寸較小，F(xiàn)OV的增加將導(dǎo)致圖像噪聲的增大，造成圖像質(zhì)量下降，信噪比的下降。CBCT還存在對(duì)低密度物體的分辨率不足，而且對(duì)空氣與軟組織分界難以區(qū)分，導(dǎo)致造成軟組織成像效果差，對(duì)軟組合解剖結(jié)構(gòu)特別是軟組織病變表現(xiàn)不足，導(dǎo)致CBCT掃描方式難以獲得顱內(nèi)成像方面的應(yīng)用［5-6］。

圖1 Xoran xCAT ENTFig.1 Xoran xCAT ENT

2.2 MSCT

圖2為美國Neurologica公司生產(chǎn)的，基于MSCT技術(shù)的便攜式8排移動(dòng)CT，Ceretom。整個(gè)系統(tǒng)由一臺(tái)可移動(dòng)掃描主機(jī)及一臺(tái)筆記本工作站組成，可通過一塊碳素纖維材質(zhì)的掃描板與標(biāo)注規(guī)格的病床及手術(shù)床連接，將病人拖滑至掃描板上后將病人頭部置于掃描孔內(nèi)進(jìn)行掃描，掃描時(shí)只有掃描儀移動(dòng)，病床、掃描板和病人保持固定不動(dòng)。與傳統(tǒng)CT相比，Ceretom主機(jī)的外形尺寸非常小，長寬高分別為：134 cm、153 cm和73 cm。重量?jī)H為362.87 kg，移動(dòng)時(shí)主機(jī)升起由四只萬向輪支撐，一名操作人員即可輕松移動(dòng)。掃描時(shí)，主機(jī)降落由履帶支持且以步進(jìn)方式帶動(dòng)主機(jī)按照設(shè)定參數(shù)要求移動(dòng)掃描。典型掃描工作參數(shù)為120 kV，7 mA，掃描時(shí)間2 s，重建厚度為1.25 mm，每掃描一圈可獲得連續(xù)的1.25 mm層厚的圖像8層。該系統(tǒng)可采用單相墻壁插座100 V～240 V或自帶蓄電池供電，蓄電池充電時(shí)間約為2 h，單獨(dú)使用蓄電池供電可支持完成5個(gè)完整的掃描。掃描所獲得的圖像的空間分辨率可達(dá)0.35 mm。掃描獲得的影像被加密并實(shí)時(shí)通過無線傳輸至筆記本工作站顯示。另外，專利保護(hù)的機(jī)殼鉛防護(hù)大大降低了病人及操作者的X線放射劑量，檢測(cè)證實(shí)在距主機(jī)2.5 m處輻射劑量幾乎降為零。Ceretom的一系列領(lǐng)先設(shè)計(jì)使其可在狹小的環(huán)境中應(yīng)用自如，并可以隨時(shí)變換使用地點(diǎn)，適用于：ICU病房、神經(jīng)外科手術(shù)室、耳鼻喉科、急診室、介入放射科、頜面外科及病房等環(huán)境。圖3、圖4為Ceretom在ICU及手術(shù)室的實(shí)際應(yīng)用。

圖2 Neurologica CeretomFig.2 Neurologica Ceretom

圖3 Ceretom在ICU的應(yīng)用Fig.3 Application of Ceretom in ICU

圖4 Ceretom在手術(shù)室的應(yīng)用Fig.4 Application of Ceretom in operation room

3 討論

便攜式CT技術(shù)的出現(xiàn)為危重病人的診斷影像提供了一種更為便利安全的方式，大大降低了傳統(tǒng)CT檢查方式需要運(yùn)送病人所帶來的經(jīng)濟(jì)及風(fēng)險(xiǎn)成本。盡管目前來看便攜式CT的腹部影像不盡人意,使得便攜式CT的臨床應(yīng)用受到一定的限制［7］。但是，與傳統(tǒng)全身CT所進(jìn)行的頭部檢查相比較，通過便攜式CT所進(jìn)行的頭部掃描可以大大降低病人所受到的輻射劑量且能獲得滿足臨床診斷要求影像的優(yōu)點(diǎn)，解決了CT診斷中長期面臨的一大難題［8］。這一優(yōu)點(diǎn)，保證了便攜式CT的臨床應(yīng)用前景，也為醫(yī)院的設(shè)備管理提出了新的課題，即如何合理安排傳統(tǒng)CT與便攜式移動(dòng)CT的使用，需根據(jù)各自優(yōu)點(diǎn)，合理安排兩者的配合使用，以獲取更佳的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。使用CBCT掃描的小型CT一般應(yīng)用于口腔頜面外科、正畸科、正頜外科等領(lǐng)域，容積錐形成像技術(shù)目前看來并不是頭部成像的理想選擇，還需取得更大的技術(shù)突破使其獲得更廣泛的臨床應(yīng)用［9］。先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及大量的臨床實(shí)例證明了Ceretom移動(dòng)CT完全滿足頭部診斷的要求［10］。另外，Neurologica公司在Ceretom基礎(chǔ)開發(fā)出的全身便攜式移動(dòng)CT，Bodytom，已基本完成國內(nèi)的注冊(cè)流程，即將投入市場(chǎng)。根據(jù)可獲得的Bodytom技術(shù)資料，這一產(chǎn)品將延續(xù)Ceretom在頭部掃描的技術(shù)優(yōu)勢(shì)并將其延伸至全身掃查。