肺高分辨率ct(hrct)掃描技術(shù)及臨床應(yīng)用

1、肺高分辨率CT(HRCT)掃描技術(shù)及臨床應(yīng)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)最精確的無創(chuàng)性檢查方法。 現(xiàn)重點討論HRCT掃描技術(shù)和臨床應(yīng)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(diào)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(shù))分別顯示兩肺結(jié)構(gòu)，可達到提高影像空間分辨率的目的。,任意層厚靶重建技術(shù),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(yīng)明顯而大大減低了CT

4、顯示細微結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)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(jié)節(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)外還可顯示小結(jié)節(jié)的邊緣及其周圍情況。,不同層厚HRCT,2mm,3mm,5mm,(3)目前關(guān)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(chǔ)，在感興趣區(qū)有選擇性地行HRCT掃描。,②關(guān)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(nèi)結(jié)節(jié)、較大的肺內(nèi)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(jié)果使所顯示的組織結(jié)構(gòu)邊緣銳利，組織結(jié)構(gòu)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(guān)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(zhì)密度分辨率統(tǒng)一完美的有機結(jié)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(guān)系 CT圖像噪聲的大小直接影像圖像質(zhì)量，噪聲大圖像質(zhì)量差，噪聲小圖像質(zhì)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(guān)。 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(jīng)比較低曝光量HRCT在顯示血管、葉及段支氣管、小葉結(jié)構(gòu)以及顯示網(wǎng)狀蜂窩狀陰影、小葉間隔異常增厚、肺內(nèi)小結(jié)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(jié)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(zhì)量反而降低。 因此，掃描時間1秒就可獲得高質(zhì)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(yīng)。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(shù)與圖像質(zhì)量(1)照像技術(shù)是影響圖像質(zhì)量的重要因素之一，照像技術(shù)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?？赡懿槐伙@示，而正常結(jié)構(gòu)也可能被誤認為異常。,(2)窗寬與窗位的選擇原則 目前國內(nèi)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(diào)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(zhì)如肋骨、椎體、金屬物品等的邊緣所產(chǎn)生，在HRCT上表現(xiàn)為細線狀、放射狀陰影。 產(chǎn)生因素有折疊和相關(guān)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(nèi)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(shè)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(fù)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(jié)節(jié)等： 應(yīng)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(nèi)病變并累及胸壁和/或肺門縱隔淋巴結(jié)腫大時： 選用HRCT，進一步觀察原發(fā)病灶與鄰近結(jié)構(gòu)之間的確切關(guān)系以及腫大淋巴結(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。,9．肺HRCT掃描技術(shù)參數(shù),10.HRCT臨床應(yīng)用,大氣道病變：淋巴瘤侵犯氣管,廣泛性支擴伴兩肺間質(zhì)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(guān)的病變--石棉肺,與石棉有關(guān)的病變--胸膜間皮瘤,HRCT：左肺孤立性結(jié)節(jié),多發(fā)性肺小結(jié)節(jié)-結(jié)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(chǔ)： 1）間質(zhì)性改變 2）實質(zhì)

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(jié)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(zhuǎn)移性腫 瘤……3、 小氣道病變：慢性阻塞性肺氣腫，支氣管擴張……4、 心源性疾病：心源性肺水腫，間質(zhì)性肺水腫……5、

20、 腎源性疾?。悍文I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、 過敏性疾病：醫(yī)源性（藥物過敏）……9、 結(jié)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(zhì)纖維化、結(jié)節(jié)病……12、免疫缺陷性疾病：A