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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)行對照分析和評價(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X線管球壽命方面具有明顯優(yōu)勢，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），按評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圖像評價(jià)和測量。圖像評價(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價(jià)圖像質(zhì)量。評價(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，測量值保留小數(shù)點(diǎn)后第二位數(shù)。評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。表2評分標(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，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、氣管旁見高密度偽影，而A組圖像中上述偽影不明顯，見圖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清晰，血管偽影較少或無，見圖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?。A組與B組差異無顯著性（P>0.05），見圖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組差異無顯著性（P>0.05），見圖5。

2.6圖像噪聲A組圖像的噪聲小于B組，見圖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對胸部最優(yōu)化參數(shù)的報(bào)道較多，但對于胸部常規(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，對軸位圖像和二維、三維后處理圖像的影響。

CT噪聲是評價(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線劑量的方法，減少圖像噪聲，提高低對比分辨率，又能減少容積效應(yīng)。螺距在一定范圍內(nèi)對圖像質(zhì)量有一定影響，但影響不大，通過本試驗(yàn)了解到大螺距對肺門血管、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15s［8］，也有報(bào)道屏氣時(shí)間20s。我們在實(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屏氣對于老年患者比較困難。根據(jù)我們測量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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