多層螺旋CT(Multi-slice CT)是指掃描一圈所得到的圖像數(shù),如4層CT就是掃描一圈出4層圖像。
多排螺旋CT(Multi-detector 或Multi-row CT)是指組成CT的探測器排數(shù),如16層CT有的是24(Siemens,Philips,GE),有的是40排(Toshiba).
從理論上說,組成多層螺旋CT的排數(shù)約接近層數(shù)越好,這樣可以減少探測器的間隔,減少噪聲,但層厚的選擇就少了。所以現(xiàn)在的多層螺旋CT的排數(shù)都大于層數(shù)(雙層除外)
16層采集的螺旋CT設備繼1999年的4層采集、2000年的8層采集設備問世之后 一年度GE。PhilipS、Siemens和Toshiba四家公司均推出了16層采集的螺旋CT設備。
16層CT設備的探測器仍分為對稱型(GE)與非對稱型(PhilipS、Siemens、Toshiba)但采用非對 型探測器的廠家在設計上已經(jīng)與原4層和 8層的設備有別 如 loshiba公司原來的設計是中間05minx4列 兩側分別為lmmxl5列,共34列【16層的設計為中間 0.5mm x 16列 兩側分別為lxl。。112列,共4D列。PhilipS和Siemens公司原來設計是中間1mmx2列,1.5mmx2列,Z.5mmxZ列,5mmx2列,共8列;16層的設計為中間 0 75mm x 16列,兩側分別為 15mm。4列,共 24列。
根據(jù)上述設計,最薄的采集層厚 分 別 為 0.5mm(Toshiba)。0.625mm(GE)和 0.75mm(Philips和SIemen。).最薄層厚將決定Z軸分辨力 而層厚則依賴于每列探測器寬度的設計O 16層CT探測器設計有不同的側重。選擇盡可能薄的層厚者目的在于實現(xiàn) 真正 的各向同性體 素 采 集(0.smm x 0.smm x0.5mm)從而達到最佳的各類重建效果;采用略厚層厚者的目的在于在保持基本的各向同性體素采集的基礎上 適應16層采集中的錐形線束采集與重建方式及達到更好的曝光劑量效率 (exposure dose efficle。-cy).如 Siemeel。公司的材料顯示,4層采集時的曝光劑量效率為70%075mm層厚的16層采集時曝光計量效率則為85%。
16層設計的采集時間一般為0.5描(全周掃描),最低可達0.42秒,以一個身高 155cm 的病人為例,以 2.5mm層厚采集將可在19-22秒鐘完成全身的掃描 明顯提高了掃描的單位時間覆蓋率。對包括心臟在內的動態(tài)器官全部可以實現(xiàn)一次屏息采集、這是4層采集的CT尚不能完全實現(xiàn)的。
(二)和16層采集的螺旋CT相關的技術進展
1 錐形線束算法 隨錐形線束覆蓋的探測器列數(shù)與寬度增加,螺旋掃描中信息采集的幾何學誤差會進一步增大 因而錐形線束地影會比4層和8層者更嚴重。為此 已發(fā)展了相應的16層采集錐形束掃描重建算法。如為了對應采集平面的位相而采用的傾斜成像平面采集算法2螺旋濾過伴交叉校準算也非線性插入重建算法;一次采集16層的原始數(shù)據(jù) 然后作逐層二次重建算法等。這些新的重建算法目標在于減少錐形線束偽影;保證Z軸上的分辨力和保證采集速度。
2 降低掃描劑量 和最初廠家介紹多層采集的螺旋CT設備時談到的重要優(yōu)點一“因采集層面呈4的倍數(shù)增加 故射線劑量將減低 相應 由于多層采集時采集層厚很薄每次掃描覆蓋的范圍通常比單層螺旋CT大,以及采集中的劑量效率因素等,放實際的病人受線量在掃描范圍內會明而增加而不是降低 盡管和4層掃描設備相比8層設備的掃描劑量有所降低(約30%)但16層設備的掃描劑量則明顯增高。在16層掃描設備上 采用了以下降低劑量的措施:
(1)智能濾過技術 根據(jù)掃描方案,采用智能方式自動設置X線濾過 當增加 smm鋁當量的鈦濾過片時,在不降低圖像銳度的情況下可使X線劑量不僅不增加,反而降低達一半,巨圖像噪聲也下降。
(2)自動mA調制 根據(jù)開始掃描后檢測器反饋的信息,自動調節(jié)m輸出 以達最低劑量的技術,可降低15%左右的掃描劑量。 (3)自動mA設置 不再使用正位定位像,僅采用側位定位像來決定身體不同部位的掃描mA值,包括設法降低敏感器官的劑量 大約可降低25%左右的掃描劑量。
(4)可變速掃描和期相選擇性曝光技術 二者均是用于降低心臟掃描劑量的技術??勺兯賿呙杓夹g是去年已經(jīng)提出的,根據(jù)病人的心動周期 特別是心律不齊者,調節(jié)掃描速度的方式。期相選擇性曝光則可在心電門控下僅選擇舒張期曝光,收縮期不曝光的節(jié)省劑量的掃描方式,尤適于冠狀動脈的觀察。
(5)全自動心電延遲算法掃描設備可在心電門控狀態(tài)下準確推算出下一個R波到達的時間,啟動掃描,實現(xiàn)前瞻性心電門控掃描。
3臨床應用的擴展
普查的應用 現(xiàn)已證實,事實上胸部平片正位觀察時,將有20%-25%的肺野被遮蔽;側位觀察時會有15%-20%的肺野被遮蔽。故用平片作肺癌的普查盡管是長期以來的唯一可行的放射學方法,但多層面螺旋CT(4-16層)已可實現(xiàn)低劑量掃描。國內、外的研究均已證實,可用20-30mA的條件獲得與傳統(tǒng)的高mA條件相同質量的信g,且可根據(jù)需要作橫斷、冠狀、矢狀及其他需要的層面的薄層重建消除了平片檢查中的盲區(qū)。在美國和一些發(fā)達國家 低劑量螺旋CT的肺癌普查已被醫(yī)療保險機構認可 從早期發(fā)現(xiàn)和防止漏診的總體效果看,更加符合衛(wèi)生經(jīng)濟學的原則。
借鑒于肺癌CT普查的原理 低劑量普查已經(jīng)推廣到結腸癌的篩選領域,除了可應用透明化與仿真導航內窺鏡技術觀察腸腔外,還可在可疑的節(jié)段使管腔內、外(含管壁)結構的結合顯示。
CT設備實現(xiàn)16層采集之后,下一階段的發(fā)展趨勢有兩個主要的動態(tài):
1、超寬檢測器的多層面螺旋CT Toshiba公司已經(jīng)研制了256列的超寬檢測器。目前16層采集的檢測器僅40列壩V256列檢測器的掃描設備采集的必將是大范圍的容積性信息(目前為0 smm寬/列,覆蓋范圍為128mm),突破了以往的從16層一32層一64層采集逐步升級模式的推測。該研制方向的優(yōu)點是可在現(xiàn)有的16層技術上實現(xiàn)改進,可較容易解決硬件設計及采集/重建方面的理論問題;可能的不利是檢測器的大小將會限制圖像空間分辨力的進一步提高,巨檢測器間的拼接縫隙會降低X線的檢測效率。
2、平板檢測器CT GE公司今年首先推出了該公司研制的平板檢測器CT的初步臨床試用結果,由于產品尚未定型,相應的掃描技術與參數(shù)尚不能明確,但顯示的圖像與功能是相當誘人的。該技術實際上已提出了幾年,但要變?yōu)楫a品在技術上需解決的問題尚較多。該研究方向的優(yōu)點是可提供高空間分辨力的、可實現(xiàn)各種高級重建功能的容積性信息,且采集速度和方式會發(fā)生革命性變化;存在的困難是平板檢測器自身的技術問題、采集/重建模式的更新和x線劑量高等。此外,設備的成本(如大容量計算機、平板檢測器自身的成本等)也需降低到市場可接受的水平。預期平板CT市場化尚需3-5年。