趙根所

[摘要] 本文就西門子多排螺旋CT部分新技術(shù)展開探討，Z-Sharp技術(shù)及新型球管Straton可確保CT的應(yīng)用能力，提高圖像在時間和空間上的分辨率。SureView的應(yīng)用，為CT的臨床推廣提供了方便。獨創(chuàng)性重建方法，使西門子CT具優(yōu)質(zhì)圖像質(zhì)量，可為疾病的診斷提供有力的參考依據(jù)，極具推廣價值。

[關(guān)鍵詞] 西門子；多排螺旋CT；新技術(shù)

[中圖分類號] TP391.41 [文獻標識碼] B [文章編號] 2095-0616（2015）13-202-03

[Abstract] To investigate part of the new technology of SIEMENS multi detector row spiral CT （MDCT）， Z-Sharp technology and new tube Straton ensures that CT application ability， improve the resolution of the image in time and space. The application of SureView， and provides convenience for the clinical promotion CT. Originality reconstruction method， makes the SIEMENS CT with excellent imagequality， can provide a powerful reference for the diagnosis of diseases， and has popularization value， are summarized as follows.

[Key words] SIEMENS； Multi-slice spiral CT； The new technology

近年來，社會經(jīng)濟發(fā)展勢頭迅猛，顯著推動了醫(yī)療科技的進步，螺旋CT的研究也隨之不斷深入和完善。目前，CT在臨床疾病診斷中已廣泛應(yīng)用，機架旋轉(zhuǎn)速度達亞秒一級層面，且明顯提高了圖像的時間分辨率，使運動造成的偽影減少，在心臟檢查中效果理想。CT排數(shù)已高達128層以上，可覆蓋整個機體[1]。在圖像后處理環(huán)節(jié)和重建環(huán)節(jié)，就多種螺旋重建算法推出，圖像軸向分辨率提高，使三維后處理可在某臨床規(guī)程中按一部分定義。在掃描速度和覆蓋范圍得到保證的現(xiàn)今情況下，使CT應(yīng)用能力較大程度提高，增強時間與空間分辨率，就新應(yīng)用領(lǐng)域進行開發(fā)，為發(fā)展趨勢[2]。西門子作用CT發(fā)展前沿，擔負技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)重任，就新技術(shù)展開分析，旨在為臨床提供更準確、快捷的參考依據(jù)，現(xiàn)綜述如下。

1 多排螺旋CT設(shè)備進展

繼1999年螺旋CT設(shè)備的4層采集，8層采集設(shè)備在2000年問世，隨著研究的深入，相繼有16層，64層等。16層探測器仍包括對稱型和非對稱型，但就探測器而言，應(yīng)用非對稱型，在設(shè)計上與原4層、8層已有區(qū)別，如原來TOSHIBA公司設(shè)計是中間0.5mm×4列，觀察兩側(cè)，為1mm×15列，經(jīng)統(tǒng)計共34列，對16層的特點進行分析，中間為0.5mm×16列，觀察兩側(cè)，為1mm×12列，經(jīng)統(tǒng)計共40例。最薄的采集層厚為0.5mm，采集的最薄層厚由Z軸分辨率決定，層厚依賴于探測器的每列寬度設(shè)計，在探測器的設(shè)計上，16層CT側(cè)重不同。

2 Z-sharp技術(shù)特點概括

針對>16排的多排CT，覆蓋掃描范圍的速度已較為成熟，在應(yīng)用時，還需進一步提高CT圖像時間、空間分辨率。如針對心臟檢查應(yīng)用ECG門控掃描技術(shù)，可在一定程度上提高Z方向軸向分辨率，是對血管壁等改變加以促進的關(guān)鍵。針對動脈鈣化檢查，即使取16排CT應(yīng)用，也較難成像，此為對CT冠狀動脈造影限制，避免在常規(guī)中應(yīng)用的原因[3-4]。

西門子就新型球管進行開發(fā)，可就雙向的飛焦點提供，采用陽極直接冷動技術(shù)，保證獲取最大冷卻率，充分儲備功率，在臨床實施掃描中，發(fā)揮無冷卻作用。就雙向飛集點數(shù)據(jù)采集而言，電子磁場持久的偏轉(zhuǎn)束、調(diào)控和控制集點的特性，促使較易實現(xiàn)。CT技術(shù)發(fā)揮中，緊湊的小型球管設(shè)計將為關(guān)鍵，其可對更大的離心力承受，對機架旋轉(zhuǎn)速度評估，為<0.33s，提供最快速度。對普通球管觀察，一般經(jīng)陽極熱輻射散熱。有熱傳導(dǎo)通過，對新球管直接冷動，冷卻率可達5MHU/min，為0.6MHU陽極熱容量[5]。普通球管溫度在最大熱負荷量情況下，需1h才可降低到原10%，而新球管20s即可完成。在掃描平面內(nèi)，球管應(yīng)用飛集點，可呈一倍提高沿探測器方向的相關(guān)采樣距離，進而使空間分辨率在平面內(nèi)提高，西門子較早即對此技術(shù)采用，可查閱相關(guān)文獻。本次研究以軸向飛集點技術(shù)為研究重點，即通過軸向周期性中X光集點的運動，加倍增加了采集CT排數(shù)，此技術(shù)已在多排CT的研究中應(yīng)用。

針對螺旋類型的模式，每圈CT可對交疊的64排0.6mm層厚讀數(shù)獲取，軸樣采樣完成中心掃描操作，間距設(shè)置為0.3mm，可使軸向分辨率最大程度的提高，盡可能促使螺旋偽影呈減少顯示。對于分布于掃描中心的相關(guān)軸向分辨率行細致觀察，結(jié)果示可達15lp/cm。將一次探測器采集依據(jù)一個讀數(shù)予以定義，針對軸向及平面內(nèi)單個讀數(shù)對應(yīng)的相關(guān)偏轉(zhuǎn)情況，飛集點具允許特點。此種情況下，系統(tǒng)在縱向和通道方向的采集密度呈一倍提高，與南奎斯特采樣定理及香農(nóng)信息理論符合，可減少Z方向及平面內(nèi)有混疊效應(yīng)存在。此種混疊在成效時，具高對比性的相關(guān)物質(zhì)會有線狀偽影在一定水平上產(chǎn)生，如人體骨質(zhì)，在實施螺旋重建時，有“風車”偽影產(chǎn)生。觀察示具Z向飛焦點，使混疊偽影減少近一個量級[6-7]。相對應(yīng)飛焦點，促使采樣頻率提高的手段為探測器偏置，但螺旋掃描及多排錐形束CT應(yīng)用此種方案不適用。

3 CT有效毫安秒（mAs）及確定的視界（SureView）endprint

CT螺旋掃描與系列掃描相比，具連續(xù)容積成像模式為其優(yōu)勢，整個掃描期間可同時移動檢查床，完成數(shù)據(jù)采集工作，層間不存在延遲情況，一次屏氣完全掃描即可完成。每次采集均可提供完整的容積數(shù)據(jù)集，應(yīng)用此數(shù)據(jù)集，在任意位均可對理想的重疊圖像進行重建。與序列模式相較，有一定差異存在，應(yīng)用螺旋掃描，無需增加放射劑量，層間重疊圖像即可獲得。非錐形束就不等距的采樣多層投影進行轉(zhuǎn)換；獲取螺旋插值，通過插值，按等距采樣完成與相關(guān)非等距數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換，實施濾波反投影操作[8-9]。

分析單排CT自身特有的自由螺旋技術(shù)特性，西門子多排CT有保持，為臨床提供了方便，對在臨床規(guī)程定義和優(yōu)化時，可自由選擇螺距，故技術(shù)限制未對規(guī)程產(chǎn)生影響，符合其診斷要求。重建螺旋掃描，促使螺距與層厚無關(guān)聯(lián)存在，即在對層厚選擇時，隨選擇所設(shè)螺距的變化不會發(fā)生改變，即層厚選擇后，即為最后層厚，此便為SureView。為對用戶使用提供方便，多排CT將“有效毫安秒”的概念引入。有效毫安秒運行時，將劑量和圖像質(zhì)量受螺距變化的影響也納入考慮范圍，對系統(tǒng)進行設(shè)計，在不同螺距下，對球管電流采集，對有效毫安秒保持，保證了圖像躁聲的穩(wěn)定[10]。另外，掃描劑量應(yīng)取效毫安秒應(yīng)用后，也與其相關(guān)，跟螺距變化無相關(guān)性。針對某個準直，可對患者施加劑量[11]。用戶口對有效的mAs選擇，隨螺距，分析球管電流，不存在自動調(diào)節(jié)功能現(xiàn)象。劑量與螺距之間關(guān)聯(lián)性。應(yīng)用劑量與mAs做的相同序列掃描出現(xiàn)等價表現(xiàn)，在劑量、層厚方面相同，可對序列掃描低10%的相關(guān)圖像躁聲進行獲取。如對256層螺旋CT在冠狀動脈支架植入術(shù)后再狹窄的臨床價值展開探討，掃描前3分鐘均取硝酸甘油0.5mg舌下含服，采用256層螺旋CT掃描[12-13]。原始數(shù)據(jù)通過心電門控技術(shù)獲得，自動選擇最理想時間，應(yīng)用最大密度投影、完成容積再現(xiàn)、重建，并對多圖片后期處理，行優(yōu)質(zhì)圖像篩選，用于對支架植入術(shù)后的臨床情況評估。

4 重建螺旋算法分析

針對單層螺旋掃描，以360度與180度的插值為金標準，也稱為Slim和Wide算法。隨螺距變化，對層厚觀察，也有一定變化出現(xiàn)，螺距在表現(xiàn)為越大時，檢出的擴展呈越嚴重顯示。在運用多層螺旋掃描操作時，若將傳統(tǒng)的插值法應(yīng)用于多排螺旋插值上，重建圖像的有效層厚在螺距不同下變化無常，所得出的結(jié)果不直觀，且相對復(fù)雜。對簡單的解決方便進行對比，即將單排CT自由選擇螺距的方式放棄，對幾個特定的螺距值進行選取，完成螺旋掃描，此種方法也有明顯缺點，應(yīng)用時靈活度不高，為使臨床需求得到滿足，多排CT需保留單排CT對螺距自由選擇特性。應(yīng)用新的螺旋插值，使螺距與層厚不具相關(guān)性，此種方法也按適應(yīng)性軸向插值定義，其核心為應(yīng)用權(quán)重函數(shù)，準確對配軸向權(quán)重插值評估。就某個有效層厚圖像正確重建，不同螺距予以重建時，獲得的權(quán)重函數(shù)相同，而有效層厚通常僅對權(quán)重函數(shù)依賴，此種情況下，螺距與有效層厚無關(guān)。此外，對同一個準直利用，完成螺旋掃描，權(quán)重函數(shù)不同，可對不同的有效層厚重建。圖像躁聲在螺距增大時，保持相關(guān)指標不變，螺旋偽影在螺旋層厚不變時表現(xiàn)為增加，類似與傳統(tǒng)的多排螺旋重建，一般情況下，對大的螺距和小的準直應(yīng)用，比應(yīng)用大準直小螺距產(chǎn)生的偽影小，與小準直情況下，使一部分容積效應(yīng)發(fā)生消除相關(guān)。此外，還需掌握四維自動、劑量實時調(diào)節(jié)方法。

5 小結(jié)

本文就西門子多排螺旋CT部分新技術(shù)展開探討，Z-Sharp技術(shù)及新型球管Straton可確保CT的應(yīng)用能力，提高圖像在時間和空間上的分辨率。SureView的應(yīng)用，為CT的臨床推廣提供了方便。獨創(chuàng)性重建方法，使西門子CT具優(yōu)質(zhì)圖像質(zhì)量，可為疾病的診斷提供有力的參考依據(jù)，極具推廣價值。

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（收稿日期：2015-01-22）endprint