影像医学技术的进展及其在肿瘤中的应用(1)

http://www.100md.com 2003年9月26日 好医生

     一个世纪以来，影像学科迅猛发展，尤其是近20年，随着计算机技术的日新月异，使医学影像学发生了根本性变革，已从昔日的单一X线诊断发展为具有CT、超声、MRI、MRS(MR频谱)、PET和介入技术等在内的多种手段，形成了诊断与治疗兼具、能同时观察形态学与功能改变的综合影像学科。为广大临床医师提供了多种检查方法，同时也带来了新的挑战。现就进来影像学发展的热点及其在肿瘤方面的应用作一阐述。

    一、CT设备的技术进展及其在肿瘤影像中的应用

    1998年，亚秒多层螺旋CT(multislice helical computed tomography, MSCT)的推出是CT发展史上的巨大飞跃。继1999年的4层采集、2000年的8层采集设备问世后，2001年度GE、Philips、Siemens、Toshiba四家公司均推出了16层采集的螺旋CT设备。CT设备的进一步发展提出并体现了“CT绿色革命”的概念，即在所有的技术改良中，要突出实现更低的X线剂量、更快的采集与重建速度、更便捷和多样的重建处理、更短的病人等候时间和更好的病人舒适度。

    (一)MSCT技术

    1、MSCT原理

    与单层螺旋CT(single-slice helical computed tomography, SSCT) 的扇形线束、单排探测器和单个数据采集通道相比，MSCT装备有锥形线束、多排探测器和多个数据采集通道，锥形线束与扇形线束的最大区别是可调节其宽度，扫描时可根据拟采集的层厚选择锥形线束的宽度，后者可激发不同数目的探测器。目前开始普遍使用的8排MSCT可同时开放8个数据采集通道进行数据采集。这样，MSCT可在纵轴不同位置完成多层同步扫描，从而显著提高了容积覆盖速度。由于两者原理上的差异，使得MSCT扫描参数的选择原则与SSCT有所不同。

    2、MSCT扫描参数

    (1)层厚：SSCT的层厚由X线束准直宽决定，且影响Z轴扫描速度和空间分辨力。MSCT的层厚由探测器列数和后重建决定。公式为D=N×d，其中D为X线束准直宽，d为探测器准直宽，N为探测器列数。比如8列探测器，即N=8，探测器准直宽为1.25mm，即d=1.25mm，X线束宽则为D=10mm。MSCT的最小层厚可达0.5mm。为了获得最佳的MSCT图像质量，Klingenbeck-Rehn等建议在扫描范围和扫描时间允许的条件下，选用最小的层厚。

    (2)床速：管球旋转一圈床移动的距离为床速。对应于不同的层厚和螺距，可选择不同的床速，以适应不同的扫描需要。

    (3)螺距：指床速与层厚之比。在SSCT中，螺距的选择是连续变化的，一般为1-2，随着螺距的增大，层面敏感曲线和图像伪影持续增加，但图像噪声不变。而在MSCT中，随着螺距的增大，层面敏感曲线、图像伪影和噪声大小呈波浪状变化。在MSCT中，适当的螺距增大不仅不会影响图像质量，还有助于抑制运动(如心脏搏动)所造成的图像模糊。

    3、MSCT重建算法

    多层螺旋CT重建算法不同于单层螺旋CT扫描，主要有三种技术，分别为：优化的采样扫描、Z轴滤过(可变层厚)重建、锥形算法。

    (1)优化采样扫描(Optimized sampling scan)：是通过调整采样位置，获得补偿信息，从而缩短采样间隔，使MSCT在相同扫描范围内，获得多于SSCT的扫描信息。(吴宁 王建卫)

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