肺高分辨率ct(hrct)掃描技術及臨床應用

1、肺高分辨率CT(HRCT)掃描技術及臨床應用,陳自謙,南京軍區(qū)福州總醫(yī)院醫(yī)學影像中心,高分辨率CT(High-resolution CT, HRCT)的作用1．對常規(guī)CT最有效的補充;2．具有良好的空間和密度分辨率;3．能清楚地顯示肺的細微結構，其影像可達到與大體正常解剖和病理解剖相似的形態(tài)學改變;4．HRCT是目前檢查肺結構最精確的無創(chuàng)性檢查方法。 現(xiàn)重點討論HRCT掃描技術和臨床應用原則。,1．HRCT固有空間分辨率、

2、成像的基本條件與掃描野 (1)HRCT固有空間分辨率： 是CT機所形成影像的最高空間分辨率的絕對值，具體講是CT機本身的硬件和軟件所決定的，包括X線球管焦點的大小、球管的熱容量、探測器的數(shù)量和排列、探測窗的大小以及資料被采集的次數(shù)等。,(2)HRCT檢查基本條件：①矩陣：512×512;②固有空間分辨率<0.5mm;③薄層掃描(1－3mm);④圖像重建用高空間頻率算法(又稱骨重建算法);⑤掃描

3、野(FOV)：一般在25－35之間;⑥掃描時間：<1秒。,(3)掃描野(FOV) 對于不能滿足上述基本條件的CT機，如矩陣為320×320可通過調整FOV使CT圖像也可達到或接近標準HRCT的影像效果，具體做法是用小的FOV(即采用靶重建技術)分別顯示兩肺結構，可達到提高影像空間分辨率的目的。,任意層厚靶重建技術,2．掃描層厚的選擇 (1)常規(guī)CT的缺點：10mm層厚掃描，組織容積效應明顯而大大減低了CT

4、顯示細微結構的能力，因此使用盡可能薄的掃描層厚是提高空間分辨率的先決條件。,常規(guī)CT掃描,(2)不同CT掃描層厚的差別： ①2mm層厚與10mm層厚掃描在顯示肺結構上有很大差別，在顯示肺血管、氣道、胸膜以及病變方面，前者比后者更準確。,②對3－5mm小結節(jié)的顯示2mm明顯優(yōu)于5mm以上的掃描層厚，除了能清晰顯示小結節(jié)的內部結構外還可顯示小結節(jié)的邊緣及其周圍情況。,不同層厚HRCT,2mm,3mm,5mm,(3)目前關于HRCT掃描層厚

5、選擇的基本原則: ①以常規(guī)CT掃描層厚為基礎，在感興趣區(qū)有選擇性地行HRCT掃描。,②關于薄層掃描的概念： 目前認為<3mm以下的層厚即為薄層掃描，到底選1mm，2mm還是3mm，視情而定，我們認為一般選2mm(也有人認為1.5mm)就完全滿足HRCT的診斷要求； 3－5mm層厚是界于薄層與常規(guī)CT層厚之間，故稱之為亞薄層CT掃描。在某些情況下如2cm大小肺內結節(jié)、較大的肺內彌漫性病變，亞薄層掃描亦能滿足診

6、斷需要。,3．重建算法與空間分辨率和密度分辨率(1)常規(guī)CT重建算法： 圖像是采用軟組織重建算法(也稱標準重建算法)獲得的，其特點是影像邊緣光滑，對比較好，噪聲小，但相對空間分辨率低，容積偽影大。,(2)HRCT重建算法： 圖像使用骨重建算法(也稱高空間頻率算法或銳利、邊緣增強算法)，其特點是圖像的光滑度減小，圖像噪聲比增加，容積偽影小，空間分辨率增加，結果使所顯示的組織結構邊緣銳利，組織結構之間界限更加清楚。,(

7、3)HRCT掃描的必備條件 使用高空間頻率算法(骨重建算法)是HRCT的必備條件。高空間頻率算法比標準重建算法增加30%以上的空間分辨率。,(4)空間分辨率與密度分辨率之間關系 空間分辨率越高，密度分辨率越低，反之亦然。在這種情況下就要求增加X線劑量kVp和mA(見后述)，提高由高空間分辨率所致的低密度分辨率，最終達到HRCT圖像既有高的空間分辨率又有優(yōu)質密度分辨率統(tǒng)一完美的有機結合。,常規(guī)CT(常規(guī)算法),HRC

8、T(骨算法),4．仟伏值(kV)和毫安(mA)與圖像噪聲(1)圖像噪聲與kVp和mA的關系 CT圖像噪聲的大小直接影像圖像質量，噪聲大圖像質量差，噪聲小圖像質量好。噪聲的大小與掃描時間長短、kV峰值、mA和被檢人的胸壁厚度有關。 如果病人胸壁厚度和掃描時間不變的話，改善圖像噪聲唯一的方法就是增加kVp和mA值。,早年研究表明當kVp/mA從120/100增加到140/170時，其圖像噪聲將減少30%，從而獲得高空間

9、分辨率、高密度分辨和低圖像噪聲的良好的掃描圖像。,(2)低曝光量HRCT和高曝光量HRCT 前者kVp/mA為120kVp/40mA，后者kVp/mA為120kVp/200mA，經比較低曝光量HRCT在顯示血管、葉及段支氣管、小葉結構以及顯示網狀蜂窩狀陰影、小葉間隔異常增厚、肺內小結節(jié)灶上與高曝光量HRCT圖像無顯著差別。 但是對輕度的周圍性支氣管擴張、細微的磨玻璃陰影以及輕度肺氣腫等，高曝光量HRCT優(yōu)于低曝光

10、量HRCT。,近年研究結果表明低劑（mA)HRCT可作為早期肺癌普查一種重要手段； 但多數(shù)學者認為高曝光量HRCT是肺部疾病定性的主要手段，而低曝光量HRCT只是作為一種補充的檢查方法,但是未來CT檢查的發(fā)展方向。,5．掃描時間和呼吸控制(1)盡量短的掃描時間，以減少呼吸和心臟搏動影響 現(xiàn)代多層螺旋CT的掃描時間已達亞秒水平，完全可以克服呼吸和心臟大血管搏動的影響，但超快速CT由于采集時間過短亦限制了空間分辨率

11、，圖像質量反而降低。 因此，掃描時間1秒就可獲得高質量的HRCT圖像。,(2)呼吸控制①常規(guī)呼吸控制是采用深吸氣末憋氣，使肺組織處于最大充氣狀態(tài)，減少肺血管支氣管束聚集和肺血墜積效應。②在檢查小氣道阻塞性病變時，可采用呼氣末憋氣，能較早期發(fā)現(xiàn)氣體潴留如局灶性肺氣腫。③當病人體弱有呼吸困難時，可采用平靜呼吸后憋氣。,6．照像技術與圖像質量(1)照像技術是影響圖像質量的重要因素之一，照像技術主要包括圖像的窗寬和窗位，如果

12、窗寬和窗位條件不恰當，輕微的異常可能不被顯示，而正常結構也可能被誤認為異常。,(2)窗寬與窗位的選擇原則 目前國內外尚無統(tǒng)一標準，不同單位，不同型號的CT機及對不同病變的要求等所用窗寬和窗位均不完全相同。 我們認為HRCT圖像肺窗的窗寬和窗位的選擇首先必須有個常規(guī)窗寬和窗位，然后根據(jù)需要再進行調整。 我們選擇肺窗的常規(guī)窗寬和窗位條件是700/-700HU，有人認為以1500/-680HU為佳，也有人認為1000/

13、-500HU較理想，說法不一。,7．偽影及識別(1)線狀偽影 由高對比物質如肋骨、椎體、金屬物品等的邊緣所產生，在HRCT上表現(xiàn)為細線狀、放射狀陰影。 產生因素有折疊和相關噪聲，前者即使用高kVp和mA也不能改善，后者可改用標準重建算法，可改善圖像，如對肺尖部病灶做HRCT時要考慮到這一點。,肺尖部線狀偽影,(2)運動偽影主要是搏動偽影，在HRCT上有三種現(xiàn)：①細帶狀和星狀偽影： 主要分布在左肺

14、下部鄰近心臟邊緣，右心緣旁肺野偶爾可見，這些細帶狀陰影的夾角內有小透亮區(qū)，不要誤認為是支氣管擴張和小葉中央型肺氣腫。,星狀偽影和帶狀偽影,,,②“假軌道征”: 主要在左肺下部心緣旁看到，這是與CT層面平行的血管和支氣管，是由于心臟搏動或掃描時憋氣不良所致，不要誤認為是支氣管擴張。③“雙裂征”： 這是由于葉間裂長條狀陰影在掃描時兩個相反方向取樣時的位置變化，在資料重建后所形成的偽影，在HRCT圖像上，在葉間裂的位

15、置呈兩條平行的線狀陰影，注意與支氣管擴張鑒別。,雙裂征象和雙軌征象,,,8．掃描程序設計原則 HRCT掃描程序文獻中說法不一，現(xiàn)根據(jù)我們在實際工作中的認識提供如下掃描程序供參考。,(1)首次和復診CT檢查： 必須先行常規(guī)10mm層厚連續(xù)全胸部CT掃描，再在感興趣區(qū)選擇性做HRCT掃描，目的在于避免漏診。,(2)在常規(guī)CT發(fā)現(xiàn)可疑肺彌漫性病變時： 分別在上、中、下肺野(相當于主動脈弓、氣管隆突和右膈上三個

16、層面)分別連續(xù)掃2~3層，層厚為1－3mm。,(3)當常規(guī)CT發(fā)現(xiàn)局灶性病變時如孤立性結節(jié)等： 應在病灶處另加掃HRCT，根據(jù)病灶大小可選擇掃描層數(shù)和層厚；一般2cm病灶行全病灶連續(xù)掃描，層厚<2mm；2－3cm病灶選3mm層厚全病灶連續(xù)掃描；3－5cm病灶選5mm層厚全病灶連續(xù)掃描。,(4)常規(guī)CT顯示可疑局部支氣管擴時 在局部連續(xù)加掃2mm，4－5層HRCT；當常規(guī)CT正常，而臨床高度懷疑支氣管擴張時，可

17、采用10mm層距，從肺尖掃描至肺底，以便發(fā)現(xiàn)較輕微的支氣管擴張。,(5)常規(guī)CT發(fā)現(xiàn)肺內病變并累及胸壁和/或肺門縱隔淋巴結腫大時： 選用HRCT，進一步觀察原發(fā)病灶與鄰近結構之間的確切關系以及腫大淋巴結的內部結構。,9．肺HRCT掃描技術參數(shù),10.HRCT臨床應用,大氣道病變：淋巴瘤侵犯氣管,廣泛性支擴伴兩肺間質性炎癥,小氣道異?！∪~型肺氣腫,1.      

18、小氣道異常--閉塞性細支氣管炎,肺囊性病變--淋巴管平滑肌瘤樣病變,肺纖維性病變--肺纖維化,與石棉有關的病變--石棉肺,與石棉有關的病變--胸膜間皮瘤,HRCT：左肺孤立性結節(jié),多發(fā)性肺小結節(jié)-結節(jié)病,兩肺彌漫性病變：腺病毒性肺炎,肺彌漫性病變的影像分析與診斷原則,1、定義：肺彌漫性病變系指廣泛分布于兩肺的多發(fā)性病變 2、影像學特征：分布、大小、 形態(tài)、密度3、病理基礎： 1）間質性改變 2）實質

19、性改變 3）混合性改變4、診斷原則（歸納性診斷與鑒別診斷）： 從常見病多發(fā)病入手， 將250余種彌漫性疾病歸納為12大類5、結合臨床，動態(tài)分析,歸納性診斷與鑒別診斷原則,1、 炎癥性病變：特異性和非特異性感染2、 腫瘤性病變：分為原發(fā)性腫瘤和繼發(fā)轉移性腫 瘤……3、 小氣道病變：慢性阻塞性肺氣腫，支氣管擴張……4、 心源性疾?。盒脑葱苑嗡[，間質性肺水腫……5、

20、 腎源性疾病：肺腎綜合癥，尿毒癥性肺 炎……6、 肺泡性損害：肺透明膜病，成人呼吸窘迫綜合癥……,7、 職業(yè)?。何?，煤肺，骯臟肺……8、 過敏性疾?。横t(yī)源性（藥物過敏）……9、 結締組織?。侯愶L濕性疾病、系統(tǒng)性 紅斑狼瘡……10、遺傳性疾?。悍闻菸⑹Y，肺泡蛋 白沉著癥……11、 雜類：特發(fā)性肺間質纖維化、結節(jié)病……12、免疫缺陷性疾?。篈