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CT技考“显像”计
http://www.100md.com 2007年8月20日 《医药经济报》 2007.08.20
     8月26日是全国CT技师上岗考试日(简称CT技考)。乍一看,这类考试是大医院的专利,其实不然。据了解,此次报名参加CT技考的考生中不乏基层医卫工作者,这是因为,城市中的二级医院以及更基层的乡镇卫生院近年都不同程度地配备了CT机。为正确使用并最大限度发挥CT机的功能,除了引进该器械时专业人士给予指导,作为具体工作负责人的基层医生,亦应掌握相关技巧,参加CT技考,显得十分必要。

    距离考试时间只有短短一周了,本期,我们请来医学影像研究专家,将应考技巧清晰地“显像”在冲刺阶段考生的眼前。

    一般而言,在短时间内看书复习远比单纯做试题强,看书是最经济、最实用的方法,万变不离其宗。如果考前还安排了集中培训,学员可利用集中培训之外的时间自己再复习,温故而知新,这样一来,可以按照自己的步调复习,在仅有的复习时间里不感到累,这种轻松的感觉,反过来又能加深记忆。

    1 关键知识
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    (1)有关CT的重要常识 比如CT产生的历史背景、CT相比常规X线照射的优势和不足等。

    (2)人体不同组织的CT值(HU) 比如,脂肪为-90±10,凝固血为80±10,脑灰质为40±10,甲状腺为70±10,肝、脾、胰、肾的CT值则依次递减。

    (3)其他重要数据 重点把握质量控制。如水的平均CT值正常波动范围不应超过±3HU;空气的平均CT值不应超过±5HU;床移动总长度误差大于1mm时应视为床移动指数有误差等。

    (4)关于X线防护 重点掌握影响辐射和损伤的因素、组织对X线照射的感受性、放射防护原则、建立防护外照射的基本方法、各剂量单位间的换算,工作人员、患者单器官或全身的限值是多少。

    (5)掌握必要的英文缩写 如CT代表计算机断层摄影术;DAS代表数据采集系统;层厚响应曲线用SSP表示;CTA为CT血管造影;MPR表示多平面重组;MIP指最大密度投影;SSD是表面阴影显示;VRT代表容积再现技术;CTVE表示CT仿真内窥镜等。
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    【例题一】与辐射引起的生物效应无关的是( )

    A.辐射剂量;B.照射方式;C.照射部位;

    D.种族分类;E.健康状态

    答案:D

    【例题二】属于对X线照射高感受性组织的是( )

    A.脑;B.关节;C.口腔粘膜;D.淋巴组织;E.肝脏

    答案:D

    2 重要概念

    复习时,考生可以将一组组概念对照起来进行复习。下面以密度分辨率和空间分辨率为例。

    (1)密度分辨率(Density Resolution)
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    又称低对比分辨率(Contrast Resolution),指在低对比度的情况下图像对两种组织之间最小密度差别的分辨能力,常以百分单位毫米数表示(%/mm),或以毫米百分单位表示(mm/%)。

    例如“0.2%,5mm,0.45Gy”表示物体的直径为5mm,病人的接受剂量为0.45Gy时CT的密度分辨率为0.2%。也就是说,相邻两种组织密度值差大于或等于0.2时,CT可分辨,小于此值则无法分辨。

    影响密度分辨率的主要因素有患者体型、扫描层厚、X线剂量、像素噪声、重建算法、物体大小、物体对比度和系统MTF,其中,像素噪声是主要影响因素。

    需要注意的是,重建算法对密度分辨率和空间分辨率的影响是一对矛盾体。重建算法主要是指图像重建过程中采用的不同算法(或滤波函数)。如平滑(软组织)算法、边缘增强(高分辨率)算法。边缘增强算法使图像的边缘更清晰、锐利,但降低了图像的密度分辨率;而平滑算法提高了密度分辨率,其边缘、轮廓表现却不及边缘增强算法。而CT机的密度分辨率大多数都在0.25%~0.5%/1.5mm~3mm范围内。
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    (2)空间分辨率(Spatial Resolution)

    又称高对比分辨率(High Contrast Resolution),指在高对比度的情况下,密度分辨率大于10%时图像对组织结构空间大小的鉴别能力,常以每厘米内的线对数(Lp/cm)或每毫米的线对数(Lp/mm)表示。其换算关系为:5÷Lp/cm=可辨最小物体直径(mm)。线对数越多,空间分辨率越高。

    空间分辨率主要受两大因素影响,即CT成像的几何因素和图像重建的算法。几何因素是指成像过程中与数据采集有关的元器件和参数的设置,包括球管焦点的尺寸、探测器孔径的大小、扫描层厚、射线束的宽度、焦点扫描野中心和探测器距离以及采样距离。

    此外,空间分辨率的影响因素还有显示矩阵和重建矩阵。射线束的宽度对空间分辨率也有举足轻重的影响。首先,射线束的宽度大小受球管焦点大小的影响,焦点越大,射线束宽度越大;其次,与“焦点-物体和物体-探测器”距离有关,该距离越大,射线束宽度越大,较宽的射线束,其扫描成像的图像相对模糊;再次,探测器的孔径大小与有效射线束宽度相关。当某已知大小的射线束通过被检查者到达探测器时,根据探测器的孔径大小被分解成相对独立的射线束,自然射线束的宽度受探测器孔径大小的影响。
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    除密度分辨率和空间分辨率外,相类似的概念组还有像素与体素、显示矩阵和采集矩阵、重建和重组、采集时间和重建时间等等。

    【例题一】不属于图像后处理方法的是( )

    A.容积再现;B.反投影重建;C.多平面重组;

    D.仿真内窥镜;E.最大密度投影。

    答案:B

    【例题二】CT成像技术中,对体素和像素概念的叙述,错误的是( )

    A.体素是扫描的最小体积单位;

    B.体素有长、宽、高三要素;

    C.体素的宽度由层厚决定;
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    D.像素是构成CT图像的最小单位;

    E.像素与体素的数量是相对应的。

    答案:C

    3 结构原理

    首先,要把握CT机的主要构件。

    以探测器为例。探测器有固体与气体之分,固体探测器虽具有灵敏度高,有较高的光子转换效率的优点,但却存在三大缺点——即相邻的探测器之间存在缝隙,X线辐射的利用率相对较低;晶体发光后余辉较长影响响应函数,使高低密度交界处的图像会产生拖尾伪影;整个探测器阵列中的各个探测器不易做得完全一致,造成误差影响成像质量。气体探测器虽然稳定性好、一致性好、响应时间快、无余辉产生、几何利用率高于固体探测器,但光子转换效率却比固体探测器低,吸收效率低。

    其次,注意对五代CT进行比较性复习。抓住扫描方式、扫描的X线束、探测器的个数、一个断面所需时间、各自的优缺点等重点进行“表格式复习”。
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    以滑环为例。滑环有低压与高压之分,低压滑环采用电流进入滑环后,由滑环将电流送入高压发生器,再将高压送至X线管,其整套部件均安装在机架的旋转部件上;高压滑环则是由交流电直接供电给高压发生器,再将高压送入滑环后到达X线管,其高压发生器不安装在旋转机架上。高压滑环通过滑环传递给产生X线的电压达上万伏,易发生高压放电,导致高压噪音,影响数据采集系统并影响图像质量;而低压滑环通过滑环传递给X线发生器的电压只有数百伏。

    【例题一】CT机问世后大致可以分为( )

    A.三代; B.四代; C.五代; D.六代; E.七代

    答案:C

    【例题二】不属于超高速CT机结构的是( )

    A.电子枪;B.偏转线圈;C.聚焦线圈;
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    D.真空系统;E.旋转阳极X线管

    答案:E

    4 谨慎用药

    要把握对比剂应具备的条件、导入体内的方式和几种试验方法,了解对比剂过敏反应的分级、各级的表现,如何预防与抢救等。

    (1)对比剂的种类 分为阳性和阴性两大类,阳性对比剂多数为水溶性,分为离子型和非离子型。离子型主要成分是三碘苯甲酸盐,在水溶液中分解成大量的阴阳离子,具有高渗性、高离子性和弱亲水性的特点。高渗性可使血浆渗透压升高和使血容量增加,并导致人体一系列的生理和病理改变;离子状态使其与血液中钙离子结合,引起低血钙导致心功能紊乱;弱亲水性增加了药物的化学毒性。非离子型对比剂不属于盐类,是单体或双体三碘苯环结构的对比剂,在结构上去除了羧基和阳离子,拥有许多亲水的羟基,增加了水溶性,它们在水溶液中不产生离子。
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    (2)对比剂的注射 以静脉团注法最为常用。通常,成人用量为60~100ml非离子型对比剂,儿童按体重用量为2ml/kg。CT检查时,要注意用药品种、其浓度是多少、用量多大、使用的时间、扫描的时间等。

    例如胆系造影的CT扫描,静脉胆囊造影CT扫描通常注射40%~50%的胆影葡胺20~30ml,于注射后30~60分钟内进行CT扫描检查,主要用于观察胆道情况,一般不做延迟扫描观察胆囊充盈情况;口服胆囊造影CT扫描通常口服0.5~1g碘番酸,服药后12~14小时内进行CT扫描检查,主要用于观察胆囊内占位情况,必要时辅以常规增强扫描除外其他病变。

    (3)对比剂的口服 对于腹部CT检查,根据上、中、下腹的检查目的,口服不等量的稀释对比剂,并注意年龄差异。如上腹部口服稀释的阳性对比剂的作用是使胃肠道充盈,令观察的部位与胃肠道区分开来。对比剂按1%~1.5%的比例调制,上腹部检查前30分钟第1次口服300~500ml,临近检查前,再口服200~300ml。
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    除上述对比剂的使用外,对于不配合检查的患者及婴幼儿,可适当采用药物镇静。成人一般检查前采用肌肉或静脉注10mg安定,小儿口服水合氯醛最为安全,按50~75mg/kg,总剂量不得超过2g,于扫描前口服。

    【例题一】属于重度过敏反应的表现是( )

    A.恶心;B.灼热感;C.面部潮红;

    D.血压急剧下降;E.皮肤荨麻疹

    答案:D

    【例题二】成人上腹部CT检查前30分钟口服阳性对比剂的量是( )

    A.50~80ml;B.100~150ml;C.200~250ml;

    D.300~500ml;E.600~800ml
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    答案:D

    5 临床应用

    首先要掌握CT检查的各种扫描方法。

    常规平扫和增强扫描 常规平扫是用得最多的一种扫描方法。临床上的增强扫描,通常指对比剂通过周围血管注入人体内的扫描方法,而通过口服对比剂使脏器显影增强,在狭义上并不属于增强扫描范围。平扫和增强扫描时CT的扫描机架是围绕患者做360O旋转。而定位扫描时扫描机架在12、9、3点钟位置固定不动,12点钟位置时,其扫描得到的是人体前后或后前位的定位相,球管在9点钟或3点钟的位置扫描时得到的是人体侧位的定位相。

    各种不同的扫描方法很多,在此以薄层扫描(Thin Slice Scan)、高分辨率CT扫描(High Resolution CT Scan,HRCT)为例。

    薄层扫描 薄层扫描是指扫描层厚小于5mm的扫描,一般采用1~5mm。目的是减少部分容积效应,观察病变内部细节以及用来发现一些小病灶,如肺内的孤立性或弥漫性小结节、胆系或泌尿系的梗阻平面、胰腺病变、内耳以及主动脉夹层撕裂的内膜片。某些特定部位,常规也应该采用薄层扫描,如鞍区、眼眶、桥小脑角、肾上腺和耳部等。另外,对于某些需要重建和后处理的部位,原则上也应采用薄层扫描。扫描层厚越薄,图像的空间分辨率越高,但信-噪比降低。
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    高分辨率CT扫描 通过薄层或超薄层、高的输出量、足够大的矩阵、骨算法和小视野图像重建,获得良好的组织细微结构及高的图像空间分辨率的CT扫描方法,称为高分辨率CT。主要用于小病灶内部结构的细微变化。例如,观察骨的细微结构,内耳耳蜗和中耳听小骨等细微骨结构;观察肺内的细微结构及微小的病灶结构,早期的间质改变和各种小气道病变,肺部的弥漫性间质性、结节性病变及支气管扩张症。

    虽然高分辨率CT对小病灶及病灶的细微结构优于常规CT,但由于薄层扫描,增大了量子斑点,势必加大电压和电流,导致机器的负荷增加,加之软组织显示效果差,因此,高分辨率CT不能替代常规CT,它只能作为常规CT的一种补充形式。

    高分辨率CT扫描必须具备以下基本条件:全身CT机的固有空间分辨率应小于0.5mm;必须采用超薄层扫描,层厚在 1.0~1.5mm;图像重建必须采用高空间分辨率算法,即骨算法;矩阵为512×512;采用高电流(200~220mA)和高的管电压(12~130kV),降低图像噪声;扫描时间应尽量短,一般为1~2秒。高分辨率图像具有以下特征:空间分辨率高;图像的细微结构清晰;边缘锐利度高;组织对比度好;噪声大;较多的伪影,如条状影及双边影。
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    其次是掌握各个部位的CT扫描。掌握其适应症,注意从感染、占位、外伤、结石、畸形、血管性病变等方面考虑。掌握颅脑外伤CT是首选的检查方法,CT是临床纵隔疾病的首选检查方法。掌握扫描的基线、采用的断面、层厚与层间距、在什么情况下需要进行薄层扫描、扫描的范围等。

    扫描时须注意:在鼻窦、唾液腺、颈部扫描时不能作吞咽动作;在腹部扫描时,嘱患者平静呼气后屏住呼吸,增强扫描以及延时扫描的时间。

    再次是熟悉相关解剖。例如对于眼的CT检查,扫描基线采用听眦线或听眶线,由于听眶线更接近于视神经的走向,显示视神经及眼外肌较好,提倡以听眶线为基线。再如,耳部的CT检查横断面显示什么,冠状面显示又什么。胸椎2、3、4、5、6、7、8分别在哪个平面上,以及几大血管在层面上的显示等等。

    最后要注意图像的显示。在什么情况下需要用窄窗,如胰腺的图像显示用软组织窗分别为W250-350、C35-50;对缺少脂肪衬托的患者可调小窗宽,如W150-200、C35-50。头颅CT扫描时,显示脑组织的窗宽、窗位分别是:W70-100和C35-50,骨窗W1500-2000和C350-500。胸部CT扫描的图像通常采用肺窗和软组织窗显示和摄影,肺窗有宽窗和窄窗,分别是W1350-1500、C350-500和W600-800、C-600,软组织窗用来显示纵隔,为W300-400、C35-50。
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    【例题一】关于CT扫描胸部体表定位的叙述,正确的是( )

    A.胸骨切迹平面:相当于第三胸椎平面;

    B.胸锁关节平面:相当于第二胸椎平面;

    C.主动脉弓平面:相当于第四胸椎下缘平面;

    D.左肺动脉平面:相当于第六胸椎下缘平面;

    E.心室层面:相当于第八胸椎平面。

    答案:E

    【例题二】胸部CT增强扫描时扫描延迟时间为( )

    A.10~15s(秒);B.20~25s;C.30s;D.40~50s;E.60s

    答案:D, http://www.100md.com(南京军区南京总医院医学影像研究所 王骏)