主持人： 本报记者    马艳红      

　　做客专家：空军总医院磁共振科主任　　张挽时  教授

　　北美放射学会（RSNA）是由美国和加拿大两国于1915年联合组建的，在国际上成立早、会员多、科学水平高、学术活动活跃的学会。在每年该学会组织的技术展览中，常有一些重要的新设备被展示。ＲＳＮＡ会员、空军总医院磁共振科主任张挽时教授对于不久前在芝加哥举办的RSNA年会上推出的电子计算机断层扫描(CT)新技术、新产品印象深刻：“这些新技术和新产品可以用‘更宽、更快、更高性能’来概括，其中ＣＴ检测器新材料和新结构、CT双能量技术等尤其值得关注。”为了帮助放射学及相关领域的专业人士及时了解这些ＣＴ技术的最新进展，本期我们邀请张挽时教授就此进行介绍和点评。

　　宽体检测器ＣＴ

　　扫描覆盖面更大　 旋转速度更快　

　　问：据了解，在ＲＳＮＡ年会上，一种320排16厘米宽体检测器CT引起广泛关注。请您介绍一下这种新技术的优势。它的哪些功能可以提升图像质量？

　　张挽时：320排16厘米宽 体检测器(320×0.5毫米)CT结合了Z轴的大范围覆盖和更快的旋转速度，可使CT的临床应用和科研产生飞跃式进展。它不是简单的多个检测器的拼接和堆积，而是一个复杂的综合技术系统，如可克服锥形束伪影，具备多通道数据采集系统，以及计算机数据校准和容积数据重建等功能。应用这一设备做固定床位的轴位扫描，可以在Z轴方向覆盖一个全器官，从而可减少常规螺旋CT存在的移动伪影和错层伪影，明显提高图像质量。如以往对心脏、脑、肝、肾、胰、脾和前列腺等器官的CT检查中，因为受到检测器宽度的限制，只能完成局部器官灌注成像；而运用320排16厘米宽体检测器CT，一次CT增强扫描即可完成全器官动脉、静脉成像和全器官灌注成像，可节省对比剂剂量，并可相对减少X射线辐射剂量。这种全器官CT的三维重建和多平面重建可同时和(或)分别显示形态学和灌注成像，也可将灌注成像与血管成像相融合，从而更直观地显示血管变化和灌注的关系。

　　问：很长时间以来，临床观察心脏灌注主要依赖于磁共振和正电子断层扫描检查，宽体检测器CT的上述优势在心、脑血管疾病的诊治和研究上具有哪些临床价值？

　　张挽时：宽体检测器CT的应用提供了一个新的心脏灌注研究方法。虽然以往64排螺旋ＣＴ能完成心脏CT检查，但其需要移动床位和在多个心动周期进行采集，难免产生伪影，并受检测器宽度限制而只能做部分心脏灌注成像。例如对全心脏120毫米的Z轴覆盖范围，在心率每分钟60~70次，机架单圈旋转0.35秒/周，检测器宽度40毫米(64×0.625毫米)，螺距为0.23时，可在4~5秒内，即5个心动周期内完成全心脏扫描；而采用320排16厘米宽体检测器CT进行连续轴位扫描，旋转一圈即可在Z轴方向覆盖整个心脏，从而完成全心脏成像，且一次可获得血管成像和组织灌注成像，而不必做两次增强扫描分别行CT血管造影和灌注成像，从而可减少X射线辐射剂量和对比剂剂量，因此明显优于40毫米宽的检测器。

　　宽体检测器可保证在相同心跳期相进行重建，这对于准确而全面地区分正常心肌、冬眠心肌、晕厥心肌和梗死心肌有重要价值。冠状动脉成像最好在一个心动周期的相对静止期完成采集，如果心率增加、相对静止期缩短，每次心跳只能采集部分数据，需要在多个心跳分别采集不同扇区的不同数据，最后再重建出180°数据，即多扇区重建；而宽检测器CT可在一个心动周期完成数据采集，避免多次心跳采集多个扇区产生的编辑伪影和呼吸运动伪影，从而可明显提高图像质量。由于扫描覆盖范围大、速度快(0.35秒/周)，因此高心率患者不需服药控制心率，从而拓宽了心脏CT检查的范围。

　　此外，采用宽体检测器ＣＴ进行全脑灌注检查，可对急诊患者脑缺血程度和范围(如梗死区和半影区)做出更全面的评价，指导治疗方案的制订和预后判断；对肝、肾、胰、脾、前列腺的灌注成像，有助于更早地发现病灶，以及从整体上评价器官缺血。

　　双源ＣＴ  提高时间分辨率　　攻克高心率冠脉成像

　　问：心脏冠状动脉ＣＴ成像对设备的时间分辨率有哪些要求？

　　张挽时：由于心脏和为心脏供血的冠状动脉不停地快速运动，并受呼吸运动的影响，并且由于心脏病变会危及人的生命，如果CT图像质量不稳定，导致假阳性或假阴性，后果可能非常严重。因此，冠状动脉CT成像对设备的时间分辨率要求非常高，一般要求设备有小于100毫秒的高时间分辨率及亚毫米的高空间分辨率。

　　心率的快慢、心律的整齐与否直接影响到图像的质量，对此，以往的单源CT检查的解决方法：一是让患者口服β受体阻滞剂，使其心率降至小于70次/分；二是多扇区采集重建。然而，在多扇区重建时，在每个心动周期，必须保证患者的冠状动脉在相同的位置，否则在不同心动周期采集的数据在叠加时会产生“错位”，从而造成空间分辨率下降、图像轻度模糊；且采集的心动周期越多、时间越长，患者接收的辐射剂量越大；多扇区扫描要求较小的螺距，也增加了患者的辐射剂量；螺旋CT的X射线球管连续曝光，而进床的速度并非由于心电信号控制，当出现心律不齐时，有时会造成成像困难。目前临床应用单源螺旋CT做冠状动脉成像大多是采用回顾性ECG门控进行图像重建。重建的数据是在冠状动脉运动相对小的心脏舒张晚期获得的，一般认为有效冻结心脏运动的时间分辨率应低于100毫秒。

　　问：双源CT被视为一个突破性进展，两年来的实践证明其可解决高心率冠状动脉成像问题。该技术的特点是什么？

　　张挽时：以往提高ＣＴ设备的时间分辨率主要依赖于加速机架的旋转速度，如一些厂家采用皮带、钢带、磁悬浮等不同的机械驱动来增加机架旋转速度。飞利浦公司不久前推出了气垫轴承技术，使机架最高旋转速度达0.27秒/周，且提高了机架旋转的稳定性，减少了机械旋转时由于机架晃动导致的图像伪影。但是，当机架每周旋转速度达到0.33秒时，离心力已高达28G，机架的机械运动不可能无限制地增加速度，因此需要通过新的技术以提高CT设备的时间分辨率。

　　双源CT采用双X射线管(零兆电子束控金属球管)和双检测器来快速采集CT数据，能将心脏半扫描时间减少一半，时间分辨率达83毫秒。这种设备的旋转机架上安装的两组X射线球管/检测器互成90°，中间有30°的重叠过渡区，每套系统只需同步转动90°就可完成180°数据采集。每周旋转需0.33秒，1/4周(90°)旋转则为83毫秒。一组检测器覆盖全部视野50厘米，另一组检测器覆盖中心视野26厘米，这是由于两套X射线球管／检测器要安装在机架上，空间受到限制。每组检测器均为40排，中心32排具有0.6毫米准直层厚，两侧为1.2毫米准直层厚。如果只用中心32排准直层厚0.6毫米的检测器，使用Z轴飞焦点技术则可以获得64×0.6毫米图像；如果用1.2毫米准直，则图像为24×1.2毫米。当只使用一套采集系统时，则相当于一个单源64层CT。

　　双源CT因为采集速度快，不需要多扇区扫描，并用ECG脉冲剂量调控技术，从而减少了高剂量曝光，心率越快，心脏成像所需时间越短，而剂量也越少。目前，采用双源CT对高心率和心律不齐（如早搏、房颤）冠状动脉成像已经有不少的临床报告。由于患者无须服β受体阻滞剂，因此节省了时间、简化了准备工作、扩大了心脏检查范围。其不足是Z轴的覆盖范围有限，中心32排0.6毫米准直层厚的检测器宽度仅为19.2毫米，在一个心动周期不能完成全心脏的数据采集。

　　双能量ＣＴ  对组织成分进行定性、定量分析

　　问：RSNA年会上关于CT技术的另一个热点是双能量技术。这一新技术的先进性体现在哪些方面，临床应用情况如何？

　　张挽时：目前，CT能量成像已经成为研究热点。用于临床的双能量技术是双源CT，于2006年通过FDA认证。其机架内有两套X射线球管和高压发生器，以两个不同能量X射线源、采用不同电压值（如140千伏和80千伏）对同一解剖结构在一次扫描时采集到两组数据。该成像技术取决于组织的化学组成成分，而不是组织的密度，从而改变了以往只能通过CT值来做密度分辨率对比的局面。

　　双能量ＣＴ被用于标识、区分成像组织，以及病变定性研究。目前临床应用领域包括：去骨使颅底的血管显示得更清楚；颈动脉血管去钙化斑块的显示，减少伪影对管腔显示的影响；结石成分分析，肾结石、胆结石、痛风石的定性分析；肺灌注－肺梗死的肺功能评估；仿真平扫图像，可降低X射线辐射剂量；韧带、肌腱及软骨的显示。未来该技术还可能被用于肿瘤灌注异常、肝组织铁含量的分析等。

　　图为张挽时教授（左）在RSNA年会上与国外同行介绍CT技术进展。