多層螺旋CT的新進(jìn)展

雙源65層CT采集系統(tǒng)位置排列圖示意圖.2套X射線采集系統(tǒng)在X-Y平面上間隔90度位置排列

　　2005年11月27日，北美放射學(xué)會 (RSNA)第91屆年會在美國芝加哥隆重開幕，這個世界著名的放射學(xué)學(xué)術(shù)會議，91年來每年都吸引著成千上萬的放射學(xué)界人士和全球放射領(lǐng)域的廠商，會議展示出最新的放射醫(yī)學(xué)和技術(shù)，各公司紛紛拿出自己最新的產(chǎn)品向來自世界各地的放射學(xué)專家展示他們的實力。

　　2005年RSNA的開幕式主題是探討CT新技術(shù)發(fā)展的優(yōu)越性及其局限性。在開幕式上約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院影像診斷及體部CT主任Fishmen教授做了題為《Sixteen-Slice Multidetector CT and Beyond: When is Enough?》 (《16層及以上螺旋CT，多少層才夠?》)的專題講座，討論了64層螺旋CT應(yīng)用的優(yōu)越性，尤其在心臟成像方面的應(yīng)用價值。

　　在短短的5年內(nèi)，多層螺旋CT已由4層、8層、16層、32或40層發(fā)展到今天的64層，其硬件和軟件不斷進(jìn)步。隨著16層、64層螺旋CT技術(shù)的發(fā)展、超快速圖像采集、強(qiáng)大三維重建功能的出現(xiàn)，尤其在CT冠脈成像和CT結(jié)腸成像等新技術(shù)方面，整個醫(yī)療現(xiàn)況發(fā)生了巨大的變化，正像RSNA科技項目委員會主席、RSNA開幕式主持人Dodd博士總結(jié)的那樣：CT技術(shù)的發(fā)展已成為醫(yī)學(xué)影像發(fā)展中最快的一個部分。

　　在2005年度RSNA的器械展臺上，沒有重大的換代性CT產(chǎn)品，各廠家展出的CT機(jī)主要是16層和64層樣機(jī)。由于各廠商已充分認(rèn)識到中國市場的巨大和重要性，近幾年來生產(chǎn)出新的機(jī)器后，通常同時進(jìn)行FDA和中國政府認(rèn)證。因此，國內(nèi)業(yè)界人士可較早獲得有關(guān)新機(jī)器的信息，對RSNA上展出的影像設(shè)備不再象往年那樣感到陌生和驚奇，甚至在購買這些新機(jī)器方面也與國外趨于同步。下面簡要介紹GE、西門子、飛利浦和東芝四大公司展出的多層螺旋CT以及他們正在進(jìn)行的一些新的研究或設(shè)想。

　　一  硬件

　　對于64層CT的硬件，各公司都在16層CT的基礎(chǔ)上做了某些改進(jìn)。普遍提高了X射線球管的質(zhì)量和熱容量，東芝公司使用7.5MHu球管，GE和飛利浦公司使用8MHu球管，西門子公司使用的是零兆球管。所謂零兆球管是西門子公司采用的一項專利技術(shù)，當(dāng)快速旋轉(zhuǎn)的球管剛一產(chǎn)生熱量時，即刻就被傳導(dǎo)散發(fā)掉，基本上是直接冷卻的方式。其它公司也采用了一些技術(shù)來提高球管的散熱率。

　　 64層CT的探測器為32~64排，每排探測器的寬度為0.5~0.625mm，球管旋轉(zhuǎn)一周最短時間為0.33~0.42s，可覆蓋范圍為19.2~40mm(32×0.6mm~64×0.625mm)。圖像分辨率為0.35~0.4mm，均具有各向同性特點，時間分辨率為40~83ms。因此，64層CT在時間分辨率和空間分辨率上較16層CT有大幅度的提高，大大縮短了冠狀動脈成像時間，可在5~9s完成心臟范圍內(nèi)的冠脈掃描，并提高了顯示冠脈細(xì)小病變的能力。

　　2005年RSNA器械展上一大亮點和熱門話題是西門子公司推出的“雙源”64層CT—SOMATOM Definition (圖1、2)，它在該公司64層CT技術(shù)(SOMATOM Sensation 64)和零兆球管的基礎(chǔ)上，在機(jī)架內(nèi)一體化整合了兩套64層CT的X射線系統(tǒng)和兩套對應(yīng)的探測器信號采集系統(tǒng)。兩套采集系統(tǒng)在X-Y平面上間隔90度位置排列。該機(jī)更進(jìn)一步提高了施加分辨率，在任何心率情況下都不受患者心率快慢和心律不齊的影像，圖像質(zhì)量不受患者心率快慢和心律不齊的影響，空間分辨率達(dá)到0.24mm，大大提高了疾病的檢測和診斷精度。雙源系統(tǒng)主要用于心臟數(shù)據(jù)的采集，對于常規(guī)體部應(yīng)用，可以采用1套X射線成像系統(tǒng)。據(jù)該公司介紹，“盡管SOMATOM Definition使用了兩套X射線球管和兩套探測器，但其在心臟CT掃描中的放射劑量卻只有常規(guī)CT的50%”。雙源CT應(yīng)用雙能量減影技術(shù)，還可以區(qū)分組織成分、實現(xiàn)直接血管減影成像。

　　二  軟件

　　在軟件方面，各公司致力于改進(jìn)、完善多層螺旋CT的臨床應(yīng)用軟件，尤其是冠脈、心臟成像軟件的開發(fā)，如采用適應(yīng)心率變化的延遲期相數(shù)據(jù)采集、與心率快慢相匹配的多扇區(qū)重建、手動R波重建編輯等方式來改善因偶發(fā)心率不齊帶來的偽影，以提高冠脈成像質(zhì)量。心室容積和心功能分析軟件也有進(jìn)一步的改進(jìn)。

　　相同功能的軟件在不同的公司其名稱可不一樣，目前各公司都趨向于將相同功能的軟件集中成軟件包，如冠脈成像軟件包，集中有一鍵式血管分離軟件、冠脈斷面分析和自動狹窄評估等一系列冠脈后處理軟件，使多層螺旋CT的影像后處理更快捷、更方便。

　　三  CT的未來

　　在未來，CT是將向“平板探測器”方向發(fā)展還是向“更多層”的方向發(fā)展呢？到底多少層CT才算夠呢？

　　各公司的想法不一樣。東芝公司已生產(chǎn)出256層CT，雖然未在本年度RSNA上展出樣機(jī)，但目前正在日本的兩家醫(yī)院(研究基地)試用，展臺上提供有該機(jī)的心臟、冠脈掃描圖片和電影。該機(jī)號稱“4D”CT，有256排0.5mm寬的探測器，球管旋轉(zhuǎn)360?覆??28mm(256×0.5mm)的寬度，能實時進(jìn)行心臟和冠脈的功能成像，目前尚未進(jìn)行FDA論證。龐大的數(shù)據(jù)處理和較高的生產(chǎn)成本是該機(jī)器目前面臨的一大難題，這可能在一定程度上限制了臨床推廣應(yīng)用的速度。飛利浦公司也在研究開發(fā)256層CT，其展臺上展出了256層CT的探測器樣品。

　　韓萍女士，博士，教授，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院放射科副主任，中華醫(yī)學(xué)會放射學(xué)分會腹組副組長，武漢市放射學(xué)分會副主任委員；馮敢生先生，博士，教授，主任，中華醫(yī)學(xué)會放射學(xué)分會副主任委員，湖北省放射學(xué)分會主任委員；龔洪翰先生，博士，南昌大學(xué)影像系主任，南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院副院長，中華醫(yī)學(xué)會放射學(xué)分會委員，江西省放射學(xué)分會主任委員。