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【摘要】目的探討4排多層螺旋ct胸部常規(guī)參數(shù)的優(yōu)化。方法利用兩組不同常規(guī)掃描參數(shù)，即用8mm采集層厚、3.5mm螺距、8mm重建層厚（A組）和5mm采集層厚、6.0mm螺距、8mm重建層厚（B組）參數(shù)匹配，對(duì)30例胸部檢查正常者，分別進(jìn)行2次掃描，將獲得的軸位圖像質(zhì)量進(jìn)行對(duì)照分析和評(píng)價(jià)。結(jié)果采集層厚5.0mm、螺距6.0mm、重建層厚8.0mm參數(shù)匹配較采集層厚8.0mm、螺距3.5mm、重建層厚8.0mm的參數(shù)匹配能獲取較高質(zhì)量的肺紋理、縱隔圖像，降低移動(dòng)性偽影，提高時(shí)間分辨力，并降低輻射劑量，延長(zhǎng)X線管球壽命方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，但在肺門偽影和圖像噪聲方面有一定影響。結(jié)論在4排螺旋CT胸部常規(guī)檢查中，采集層厚5.0mm、螺距6.0mm、重建層厚8.0mm參數(shù)匹配具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】MSCT胸部參數(shù)優(yōu)化三維重建

【Abstract】ObjectiveTostudytheoptimalparameterinchestconventional4slicespiralCTscanning.MethodsInthisstudy,30patientshavegottwiceexaminationwithfollowingtwoparameters:GroupA:8.0mmthickness,apitchof3.5,8.0mmreconstructionslicethickness;GroupB:5.0mmthickness,apitchof6.0,8.0mmreconstructionslicethickness,andtocomparethequalityofaxialviewimagins.ResultsTocomparetwochestconventionalscaningtechniquesusingthefollowingparameters:（1）scan1wasperformedat8mmthickness,apitchof3.5,8mmreconstructionslicethickness,（2）scan2wasperformedat5mmthickness,apitchof6.0,8mmreconstructionslicethickness.Thescan2hadsignificantlyadvantagethanscan1ongettinghighqualityimageoflungmarkingsandmediastinum,degradingmotionartifact,increasingtimeresolution,andoutweighedonreducingexposuredosageandprolongingX-raytubelife.Butthescan2isinfluencedinartifactofhilumoflungandimagenoise.ConclusionThechestconventionalmulti-slicespiralCTexaminationperformedat5mmthickness,apitchof6.0,8mmreconstructionslicethicknesshadhighervalueofclinicalapplication.

【Keywords】MSCT;chest;parameter;optimization;three-dimensionalreconstruction

目前在胸部掃描最優(yōu)化參數(shù)的研究中仍存在一些分歧，但多數(shù)學(xué)者認(rèn)為［1～4］4層螺旋CT胸部軸位和重建圖像最優(yōu)化參數(shù)匹配是掃描層厚為2.0～3.0mm，螺距為3～6mm。但由于4層螺旋CT機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，上述最優(yōu)化參數(shù)尚不能應(yīng)用于胸部常規(guī)掃描中。東芝4層螺旋CT廠方建議和文獻(xiàn)報(bào)道的胸部常規(guī)掃描參數(shù)為掃描層厚8mm、螺距3.5mm。多層螺旋CT在胸部常規(guī)參數(shù)選擇中，有多種選擇參數(shù)和匹配方法，然而目前在常規(guī)檢查參數(shù)方面的研究較少。本研究主要對(duì)多層CT胸部常規(guī)掃描的參數(shù)選擇和匹配進(jìn)行進(jìn)一步的探討，為多層螺旋CT尤其對(duì)4層CT機(jī)胸部和其他部位的常規(guī)檢查提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1資料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)對(duì)象2006年5月25日～10月25日內(nèi)的30例成人胸部CT正常者。男17例，女13例，年齡25～65歲，平均43歲。

1.2實(shí)驗(yàn)儀器多層螺旋CT-Asteion掃描機(jī)，日本Toshiba公司生產(chǎn)；ToshibaSGI02工作站；圖像后處理使用軟件為Alatoview版本2.01軟件。

1.3實(shí)驗(yàn)分組及掃描參數(shù)每一位常規(guī)胸部檢查者都以采集層厚8.0mm、螺距3.5mm、重建層厚8.0mm的匹配（A組）和采集層厚5.0mm、螺距6.0mm、重建層厚8.0mm（B組）的匹配進(jìn)行連續(xù)2次全肺掃描，得到A、B兩組原始圖像，其他參數(shù)選擇相同，如表1。表1胸部常規(guī)MSCT掃描參數(shù)

1.4圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)采用雙盲法在統(tǒng)一條件下（如同一層面、窗寬和窗位或上下閾值），按評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圖像評(píng)價(jià)和測(cè)量。圖像評(píng)價(jià)由兩名以上具有主治醫(yī)師以上職稱的放射科醫(yī)生在培訓(xùn)后且未知掃描條件下評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括肺紋理、肺門血管、縱隔血管、胸壁組織和圖像噪聲，且在以下條件下進(jìn)行對(duì)比：（1）肺組織：在同一窗寬1600、窗位-600的肺窗下，且在固定層面上（四腔心層面）觀察肺紋理顯示情況。（2）肺門血管：在同一窗寬350、窗位40的縱隔窗下，且在固定層面上（右側(cè)中葉支氣管開(kāi)口層面）觀察肺門血管。（3）縱隔：在同一窗寬350、窗位40的縱隔窗下，且在固定層面上（肺動(dòng)脈主干層面）觀察大血管間隙和血管偽影。（4）胸壁軟組織：在同一窗寬350、窗位40縱隔窗下，且在固定層面上（肺動(dòng)脈主干層面）觀察肌肉顯示情況。（5）胸壁骨骼：在同一窗寬1500、窗位500骨窗下，且在固定層面上（肺動(dòng)脈主干層面）觀察肋骨和脊柱骨質(zhì)結(jié)構(gòu)顯示情況。（6）圖像噪聲：在同一窗寬350、窗位40縱隔窗下，且在固定層面上（肺動(dòng)脈主干層面）觀察升主動(dòng)脈中心部為興趣區(qū)，測(cè)量CT值標(biāo)準(zhǔn)偏差SD（即像素噪聲值，單位為Hu），圓形興趣區(qū)大小直徑為1.0cm，測(cè)量值保留小數(shù)點(diǎn)后第二位數(shù)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。表2評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.5數(shù)據(jù)處理方法所有收集的資料建立數(shù)據(jù)庫(kù)，采用SPSS11.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行Mann-Whitney（進(jìn)行兩組間數(shù)據(jù)比較）檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果均以P＜0.05為差異有顯著性。

2結(jié)果

2.1肺組織肺紋理顯示B組較A組圖像相對(duì)清晰、銳利，尤其在移動(dòng)偽影（心尖搏動(dòng)）最明顯處即四腔心層面的心緣旁右肺中葉和左肺下舌段，相差較明顯，見(jiàn)圖1。肺紋理A組平均秩和為21.0，B組平均秩和為40.0，其統(tǒng)計(jì)量U=165，P＜0.001，兩組間差異有顯著性。

2.2肺門血管B組圖像肺門血管、氣管旁見(jiàn)高密度偽影，而A組圖像中上述偽影不明顯，見(jiàn)圖2。肺紋理A組平均秩和為38.5，B組平均秩和為22.5，其統(tǒng)計(jì)量U=210，P＜0.05，兩組差異有顯著性。

2.3縱隔B組圖像縱隔大血管間隙相對(duì)清晰，血管偽影較少或無(wú)，見(jiàn)圖3?？v隔圖像質(zhì)量A組平均秩和為23.33，B組平均秩和為37.67，其統(tǒng)計(jì)量U=235，P＜0.05，兩組差異有顯著性。

2.4胸壁軟組織兩組圖像的胸壁軟組織顯示均較模糊，肌肉間隙不清，且?guī)缀醴直娌怀鱿嗖睢組與B組差異無(wú)顯著性（P>0.05），見(jiàn)圖4。

2.5胸壁骨骼肋骨顯示兩組圖像均清晰，椎體骨小梁結(jié)構(gòu)較模糊，且其相差幾乎不能分辨。肋骨顯示質(zhì)量A組B組差異無(wú)顯著性（P>0.05），見(jiàn)圖5。

2.6圖像噪聲A組圖像的噪聲小于B組，見(jiàn)圖6。CT值標(biāo)準(zhǔn)偏差SDA組平均秩和為17.72，B組為43.28，其統(tǒng)計(jì)量U=66.5，P＜0.05，兩組差異有顯著性。

圖6顯示圖像噪聲

3討論

CT圖像的質(zhì)量與病變的顯示主要取決于管電壓、電流、旋轉(zhuǎn)時(shí)間、空間分辨率、密度分辨率、矩陣、螺距、層厚和重建間隔等參數(shù)［5］。其中掃描層厚和螺距是經(jīng)常調(diào)節(jié)的技術(shù)參數(shù)，有關(guān)掃描層厚與螺距各自對(duì)螺旋CT圖像質(zhì)量的影響，目前已研究的比較清楚。一般認(rèn)為掃描層厚和螺距（一定范圍內(nèi)）兩者對(duì)圖像質(zhì)量的影響程度不一，掃描層厚的影響程度大于螺距的影響。小的準(zhǔn)直（即掃描層厚）和螺距可提高圖像的密度分辨率和空間分辨率，但其單位時(shí)間內(nèi)的掃描范圍有限。大的準(zhǔn)直和螺距值，雖然掃描速度快，但圖像的分辨力下降。胸部常規(guī)掃描范圍較大，并且受屏氣時(shí)間限制，4層螺旋CT掃描速度尚有限，不能以小的準(zhǔn)直和螺距完成一次屏氣下的全肺掃描。因此，全肺掃描如果采用較薄的掃描層厚，理應(yīng)加大螺距，相反，如果采用較厚的掃描層厚，可以匹配小螺距。目前多層螺旋CT對(duì)胸部最優(yōu)化參數(shù)的報(bào)道較多，但對(duì)于胸部常規(guī)掃描參數(shù)研究少，本研究探討在薄掃描層厚、大螺距（掃描層厚優(yōu)先）和寬掃描層厚、小螺距（螺距優(yōu)先）2種常規(guī)胸部掃描參數(shù)匹配條件下，對(duì)軸位圖像和二維、三維后處理圖像的影響。

CT噪聲是評(píng)價(jià)其成像質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，它直接影響圖像的低對(duì)比分辨率，掃描層厚越薄，產(chǎn)生噪聲越大，層厚越厚，產(chǎn)生噪聲越小，X線量低時(shí)，產(chǎn)生的噪聲大，X線量高時(shí)，產(chǎn)生的噪聲?。?］。本試驗(yàn)結(jié)果也是5mm層厚噪聲>8mm層厚組。陳星榮等［7］研究，噪聲減半，需要4倍左右的X線量。X射線劑量影響成像結(jié)果的密度分辨率，而對(duì)空間分辨率影響較小。所以，在需要薄層掃描時(shí)，適當(dāng)增加X(jué)線劑量的方法，減少圖像噪聲，提高低對(duì)比分辨率，又能減少容積效應(yīng)。螺距在一定范圍內(nèi)對(duì)圖像質(zhì)量有一定影響，但影響不大，通過(guò)本試驗(yàn)了解到大螺距對(duì)肺門血管、氣管和食管周圍形成高密度偽影。

胸部常規(guī)掃描時(shí)，為了提高圖像質(zhì)量要求病人屏氣，而病人的屏氣能力是有限的。文獻(xiàn)報(bào)道一般屏氣時(shí)間超過(guò)15s［8］，也有報(bào)道屏氣時(shí)間20s。我們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)除個(gè)別呼吸困難者以外，都能夠做到屏氣15s，而需要20s屏氣對(duì)于老年患者比較困難。根據(jù)我們測(cè)量64例正常成人的胸部覆蓋掃描范圍平均為（226±31）mm。目前4排多層螺旋CT中，每一圈掃描覆蓋范圍最大的掃描機(jī)為Toshiba的Aquilin或Asteion4排CT機(jī)，其最大每一圈掃描覆蓋范圍為32mm，而GE和SIEMENS同樣為20mm［5］。本研究使用的Asteion4排CT機(jī)胸部掃描速度為1秒/周。東芝公司建議胸部常規(guī)掃描參數(shù)匹配與文獻(xiàn)報(bào)道［9，10］一樣，即選擇層厚8mm,螺距3.5mm。此參數(shù)條件下，全肺掃描時(shí)間最多需要：257/8×3.5+4（為管球旋轉(zhuǎn)4圈所需時(shí)間）＝13.17s。如果選擇5.0mm層厚、6.0mm螺距下，所測(cè)得的掃描時(shí)間最多為（同樣257mm覆蓋范圍下）57/5×6.0+4=12.56s。即B組較A組更加提高時(shí)間分辨率。

多層CT及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，CT應(yīng)用日益普遍，而隨之帶來(lái)的受檢者接受輻射劑量的增加及其潛在危害性也受到更廣泛的關(guān)注。螺旋CT管球壽命與管球曝光旋轉(zhuǎn)次數(shù)密切相關(guān)，在平均226mm范圍全肺掃描時(shí)，我們可以算出曝光旋轉(zhuǎn)次數(shù)，以8mm層厚、3.5mm螺距掃描的曝光次數(shù)一般為226/28＋4＝12.07次，而以5mm層厚和6.0mm螺距掃描曝光次數(shù)為226/30+4=11.53次，即后一組較前組平均每一位胸部全肺掃描可節(jié)省0.54次。

由此可見(jiàn)5.0mm掃描層厚、6.0mm螺距參數(shù)匹配，雖然在肺門血管和噪聲方面，犧牲一定的圖像質(zhì)量為代價(jià)，但獲取較高質(zhì)量的肺紋理、縱隔圖像質(zhì)量和后處理圖像，且降低了輻射劑量（因?yàn)閽呙钑r(shí)間相對(duì)短）和管球耗損，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

總之，選擇參數(shù)設(shè)定和匹配時(shí)，注重圖像質(zhì)量，滿足疾病診斷要求同時(shí)，還要考慮輻射劑量、管球耗損等因素。5mm層厚，6.0mm螺距可作為4排多層CT胸部常規(guī)掃描的優(yōu)化參數(shù)匹配。

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