肺部螺旋CT薄层扫描技术
作者：覃文 朱芳 王承缘 田芳
单位：覃文(430030 同济医科大学附属同济医院放射科)；朱芳(430030 同济医科大学附属同济医院放射科)；王承缘(430030 同济医科大学附属同济医院放射科)；田芳(430030 同济医科大学附属同济医院放射科)
关键词：肺；螺旋CT
放射学实践000417 【摘要】 目的：讨论螺旋CT扫描技术在肺部疾病检查中的应用价值。方法：37例经手术病理证实的肺部病变均作螺旋CT扫描检查，层厚3～5mm，pitch1～2，重建间隔1～2mm。所有图像均在GE Advantage Windows 2.0工作站上进行后处理，重建方式为表面显示法(SSD)和最大密度投影法(MIP)法。结果：37例1～5cm大小的病灶在CT图像上全部得以显示。11例腺癌的供血血管，10例细小毛刺，3例胸膜凹陷征在图像上清晰显示。4例结核病变中2例显示卫星灶，3例显示粗长毛刺，3例炎性假瘤的多病灶融合状态显示良好。结论：螺旋CT扫描技术应用于肺部，可以消除呼吸运动所造成的病灶丢失及运动伪影，无间隔重建图像可很好显示病灶及其与胸膜、血管和支气管的关系，从而提供更为准确的诊断，为外科医生提供更多细节。
, 百拇医药
【中图分类号】 R816.41 【文献标识码】 A
【文章编号】 1000-0313(2000)04-0275-03
Thin slice spiral CT technique for the lung
Qin Wen,Zhu Fang,Wang Chengyuan,et al
(Department of Radiology,Tongji Hospital,Tongji Medical University,Wuhan 430030)
【Abstract】 Objective:To assess the thin slice technique for lung disease.Methods:37 patients with pulmonary lesion proved by operation and pathology were scanned by spiral CT.CT scanning parameters used were as follows:slice thickness 3～5mm, pitch 1～2, and reconstruction interval 1～2mm.All the images have been processed on GE advantage windows 2.0 workstation.The reforming techniques included shade surface display (SSD) and maximum intensity projection (MIP).Results:The lesions of 1～5cm diameter in 37 cases were all demonstrated on CT scans.They also showed blood vessels supplying to tumor in 11 cases of adenocarcinoma,spicular sign in 10 cases and pleural indentation sign in 3 cases.Among 4 cases of tuberculosis,satellite lesions were shown in 2 cases and long spicular sign in 3.The multifocal fusion structure of 3 inflammatory pseudotumors were clearly documented.Conclusions:Thin slice spiral CT scanning with non-interval reconstruction can well display the structure of lesion and its relationship to pleura,blood vessel and bronchus. It can improve accuracy of diagnosis and provide more details.
, 百拇医药
【Key words】Lung Spiral CT
在一次较长的憋气时间内，使用螺旋CT的无间隔连续性容积扫描技术，即可完成全胸部扫描，避免了呼吸运动造成的细微病变的丢失，有利于肺内孤立性结节病灶的检出和定性。利用三维重建作图像后处理，可显示病灶与血管、支气管、胸壁的解剖关系[1，2]，为手术方式的选择提供更直观的影像学资料。
材料与方法
1. 病人资料
本组病例包括37例病人，其中男性28例，女性9例，年龄26～79岁，所有病例均经手术病理证实，其中腺癌11例，鳞癌5例，结核4例，炎性病变3例，其它11例(包括不典型类癌、转移癌、曲霉菌感染等)。
2. 检查方法
, 百拇医药
所有扫描均用GE Prospeed SX Advantage螺旋CT机，条件为120～140kV，200～300mA，患者仰卧，层厚3～5mm，重建间隔1～2mm，螺距(pitch)1～2，均在一次屏气内完成连续容积扫描，扫描范围10～90cm。
原始图像在GE Advantage Windows 2.0工作站上作重建，采用表面阴影显示(surface shaded display, SSD)和最大密度投影(maximum intenstity projection, MIP)两种方法。SSD是扫描物体表面相对象素的数字摸拟成像，超出域值以外的象素当作密度处理，成像立体感强，但并不表示组织实际的X线衰减值、分辨率受域值选择影响。MIP可真实反应气管、支气管的形态结构与病灶组织的关系，对诊断更有价值，本组37例均进行了SSD和MIP重建。
结果
本组病例有病灶37个，大小1～5cm不等，所有病灶在CT图像上均得以显示。在11例腺癌病例中，5例显示了供血血管，10例显示了病灶周边细小毛刺。病灶内部密度均匀，3例可见胸膜凹陷。在4例结核病例中，2例显示了病灶周边的卫星灶，2例显示内部细小钙化，3例可见长毛刺，2例可见胸膜凹陷。3例炎性病变均清晰显示为多个病灶的融合征象。
, 百拇医药
图1 MIP图像真实反映了病变组织与支气管、胸壁的关系。
图2、3 与图1同一患者的SSD图像：成像立体感强，但不能真实表示实际组织。
讨论
1. 螺旋CT的薄层扫描与高分辨率CT(HRCT)比较
80年代中后期的高分辨率CT(HRCT)采用增加毫安秒缩小视野(FOV)、薄层扫描和骨算法重建，有助于肺内孤立球形病灶边缘细节显示。扫描条件为：120～140kV，240～450mAs， FOV 36～42cm，靶重建24cm，层厚1.5mm，矩阵512×512，空间分辨率达0.5mm，但因病人轻微的呼吸变化而会遗漏1cm以下的结节。而螺旋CT扫描快速、连续性的薄层扫描，在患者的一次憋气时间内，即可完成整个扫描过程，避免了呼吸不均所造成的细微病变的丢失；而且重建采用线性内插(linear interpolation)运算技术，避免了平均容积伪影的影响。由于采用180°内插处理和使用大热容量的X线管，大大减少了噪声对图像质量的影响，明显地提高了图像分辨率，更利于肺内孤立性结节病灶的检出和定性。所有病例根据病灶大小行薄层连续扫描，原则是层厚至少应小于病灶直径的一半。通常，病变直径2cm以上者，扫描层厚5mm，结节直径1～2cm者，层厚2.5～3mm；直径1cm以下者，层厚1～2.5mm。
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2. 三维成像技术
螺旋CT薄层连续扫描为三维重建提供了保证。三维重建的成像方法往往采用最大密度投影法(MIP)，即将密度较大的结构取出来成像，而将密度低的组织结构尽可能除掉，其具体方法是通过设定阈值来完成的。由于肺部具有良好的自然对比，可通过调整阈值范围进行不同方式的成像。气管表面成像的阈值为-500HU左右，重建后可同时显示气管结构和邻近组织关系(图1～3)，并可多角度、多轴向观察，多次反复重建，三维成像效果十分理想。
3. 影响图像质量的参数
层厚和床速是影响螺旋扫描空间分辨率的两个主要参数。层厚即准直器的宽度W(mm)，和常规CT扫描一样，它是层面敏感度的决定因素，它直接影响Z轴(纵轴)方向的空间分辨率(spatial resolution)。对于较大的层厚，球管所需释放的光子量增加，在其他因素不变的情况下，噪声减小，对比敏感度增加了，但Z轴方向的密度分辨力受到损害，造成部分容积效应和伪影。所以在不减少光子量的情况下(需增加毫安秒)，层厚越厚，床速增加，在同样的扫描时间内，所包括的检查范围扩大，但空间分辨率则相应下降。
, 百拇医药
通常以层厚与床速的比值P来表示螺距(pitch)，即：
空间分辨率与层厚和螺距P均有关，层厚和P值越小，则空间分辨率越高，但在一定的扫描时间内扫描范围也小。如扫描时间不变，要求的扫描范围也不变，可以通过调整层厚和/或P值来完成。一般来说，P值对空间分辨率的影响较层厚要小些，所以适当增加P值，采用较小的层厚，既可保证扫描范围，又不致影响分辨率。肺部的薄层扫描就是通过调整层厚和P值来完成的[3]，对于孤立结节病灶，我们采用1～5mm层厚，P值为1，所得图像清晰度高，有利于定性诊断。而做支气管三维重建图像需要较大的扫描范围、较小的层厚，所以通常用1.5～2的螺距和3mm层厚来完成扫描，再将所得图像以1～1.5mm层间隔进行重建。所得三维重建图像非常清晰，可达到诊断要求。
4. 临床价值
, 百拇医药
通过运用螺旋CT薄层扫描，肺内孤立性结节病灶可由多个层面显示，病灶密度、大小、内部钙化、囊变、坏死液化等细节及病灶周围情况显示更为细致。经三维重建后，既能完整显示结节形态，又能直接反映结节与邻近组织如胸膜的关系，有助于结节的立体定位，为手术提供帮助，拓宽诊断范围，提高了诊断水平。
作者简介：覃文(1966～)，女，湖北人，技师，主要从事CT投照技术工作。
参考文献
1，Costello P,Anderson W,Blume D.Pulmonary nodules:evaluation with spiral volumetric CT[J]. Radiology, 1991,179∶ 875-876.
2，Vock P, Soucek M, Daepp M, et al.Lung:spiral volumetric CT with single-breah-hold technique[J].Radiology, 1990,176∶864-867.
3，周康荣.胸部颈面部CT[M].上海：上海医科大学出版社，1996.405-407.
2000-03-07 收稿, 百拇医药
单位：覃文(430030 同济医科大学附属同济医院放射科)；朱芳(430030 同济医科大学附属同济医院放射科)；王承缘(430030 同济医科大学附属同济医院放射科)；田芳(430030 同济医科大学附属同济医院放射科)
关键词：肺；螺旋CT
放射学实践000417 【摘要】 目的：讨论螺旋CT扫描技术在肺部疾病检查中的应用价值。方法：37例经手术病理证实的肺部病变均作螺旋CT扫描检查，层厚3～5mm，pitch1～2，重建间隔1～2mm。所有图像均在GE Advantage Windows 2.0工作站上进行后处理，重建方式为表面显示法(SSD)和最大密度投影法(MIP)法。结果：37例1～5cm大小的病灶在CT图像上全部得以显示。11例腺癌的供血血管，10例细小毛刺，3例胸膜凹陷征在图像上清晰显示。4例结核病变中2例显示卫星灶，3例显示粗长毛刺，3例炎性假瘤的多病灶融合状态显示良好。结论：螺旋CT扫描技术应用于肺部，可以消除呼吸运动所造成的病灶丢失及运动伪影，无间隔重建图像可很好显示病灶及其与胸膜、血管和支气管的关系，从而提供更为准确的诊断，为外科医生提供更多细节。
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【中图分类号】 R816.41 【文献标识码】 A
【文章编号】 1000-0313(2000)04-0275-03
Thin slice spiral CT technique for the lung
Qin Wen,Zhu Fang,Wang Chengyuan,et al
(Department of Radiology,Tongji Hospital,Tongji Medical University,Wuhan 430030)
【Abstract】 Objective:To assess the thin slice technique for lung disease.Methods:37 patients with pulmonary lesion proved by operation and pathology were scanned by spiral CT.CT scanning parameters used were as follows:slice thickness 3～5mm, pitch 1～2, and reconstruction interval 1～2mm.All the images have been processed on GE advantage windows 2.0 workstation.The reforming techniques included shade surface display (SSD) and maximum intensity projection (MIP).Results:The lesions of 1～5cm diameter in 37 cases were all demonstrated on CT scans.They also showed blood vessels supplying to tumor in 11 cases of adenocarcinoma,spicular sign in 10 cases and pleural indentation sign in 3 cases.Among 4 cases of tuberculosis,satellite lesions were shown in 2 cases and long spicular sign in 3.The multifocal fusion structure of 3 inflammatory pseudotumors were clearly documented.Conclusions:Thin slice spiral CT scanning with non-interval reconstruction can well display the structure of lesion and its relationship to pleura,blood vessel and bronchus. It can improve accuracy of diagnosis and provide more details.
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【Key words】Lung Spiral CT
在一次较长的憋气时间内，使用螺旋CT的无间隔连续性容积扫描技术，即可完成全胸部扫描，避免了呼吸运动造成的细微病变的丢失，有利于肺内孤立性结节病灶的检出和定性。利用三维重建作图像后处理，可显示病灶与血管、支气管、胸壁的解剖关系[1，2]，为手术方式的选择提供更直观的影像学资料。
材料与方法
1. 病人资料
本组病例包括37例病人，其中男性28例，女性9例，年龄26～79岁，所有病例均经手术病理证实，其中腺癌11例，鳞癌5例，结核4例，炎性病变3例，其它11例(包括不典型类癌、转移癌、曲霉菌感染等)。
2. 检查方法
, 百拇医药
所有扫描均用GE Prospeed SX Advantage螺旋CT机，条件为120～140kV，200～300mA，患者仰卧，层厚3～5mm，重建间隔1～2mm，螺距(pitch)1～2，均在一次屏气内完成连续容积扫描，扫描范围10～90cm。
原始图像在GE Advantage Windows 2.0工作站上作重建，采用表面阴影显示(surface shaded display, SSD)和最大密度投影(maximum intenstity projection, MIP)两种方法。SSD是扫描物体表面相对象素的数字摸拟成像，超出域值以外的象素当作密度处理，成像立体感强，但并不表示组织实际的X线衰减值、分辨率受域值选择影响。MIP可真实反应气管、支气管的形态结构与病灶组织的关系，对诊断更有价值，本组37例均进行了SSD和MIP重建。
结果
本组病例有病灶37个，大小1～5cm不等，所有病灶在CT图像上均得以显示。在11例腺癌病例中，5例显示了供血血管，10例显示了病灶周边细小毛刺。病灶内部密度均匀，3例可见胸膜凹陷。在4例结核病例中，2例显示了病灶周边的卫星灶，2例显示内部细小钙化，3例可见长毛刺，2例可见胸膜凹陷。3例炎性病变均清晰显示为多个病灶的融合征象。
, 百拇医药
图1 MIP图像真实反映了病变组织与支气管、胸壁的关系。
图2、3 与图1同一患者的SSD图像：成像立体感强，但不能真实表示实际组织。
讨论
1. 螺旋CT的薄层扫描与高分辨率CT(HRCT)比较
80年代中后期的高分辨率CT(HRCT)采用增加毫安秒缩小视野(FOV)、薄层扫描和骨算法重建，有助于肺内孤立球形病灶边缘细节显示。扫描条件为：120～140kV，240～450mAs， FOV 36～42cm，靶重建24cm，层厚1.5mm，矩阵512×512，空间分辨率达0.5mm，但因病人轻微的呼吸变化而会遗漏1cm以下的结节。而螺旋CT扫描快速、连续性的薄层扫描，在患者的一次憋气时间内，即可完成整个扫描过程，避免了呼吸不均所造成的细微病变的丢失；而且重建采用线性内插(linear interpolation)运算技术，避免了平均容积伪影的影响。由于采用180°内插处理和使用大热容量的X线管，大大减少了噪声对图像质量的影响，明显地提高了图像分辨率，更利于肺内孤立性结节病灶的检出和定性。所有病例根据病灶大小行薄层连续扫描，原则是层厚至少应小于病灶直径的一半。通常，病变直径2cm以上者，扫描层厚5mm，结节直径1～2cm者，层厚2.5～3mm；直径1cm以下者，层厚1～2.5mm。
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2. 三维成像技术
螺旋CT薄层连续扫描为三维重建提供了保证。三维重建的成像方法往往采用最大密度投影法(MIP)，即将密度较大的结构取出来成像，而将密度低的组织结构尽可能除掉，其具体方法是通过设定阈值来完成的。由于肺部具有良好的自然对比，可通过调整阈值范围进行不同方式的成像。气管表面成像的阈值为-500HU左右，重建后可同时显示气管结构和邻近组织关系(图1～3)，并可多角度、多轴向观察，多次反复重建，三维成像效果十分理想。
3. 影响图像质量的参数
层厚和床速是影响螺旋扫描空间分辨率的两个主要参数。层厚即准直器的宽度W(mm)，和常规CT扫描一样，它是层面敏感度的决定因素，它直接影响Z轴(纵轴)方向的空间分辨率(spatial resolution)。对于较大的层厚，球管所需释放的光子量增加，在其他因素不变的情况下，噪声减小，对比敏感度增加了，但Z轴方向的密度分辨力受到损害，造成部分容积效应和伪影。所以在不减少光子量的情况下(需增加毫安秒)，层厚越厚，床速增加，在同样的扫描时间内，所包括的检查范围扩大，但空间分辨率则相应下降。
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通常以层厚与床速的比值P来表示螺距(pitch)，即：
空间分辨率与层厚和螺距P均有关，层厚和P值越小，则空间分辨率越高，但在一定的扫描时间内扫描范围也小。如扫描时间不变，要求的扫描范围也不变，可以通过调整层厚和/或P值来完成。一般来说，P值对空间分辨率的影响较层厚要小些，所以适当增加P值，采用较小的层厚，既可保证扫描范围，又不致影响分辨率。肺部的薄层扫描就是通过调整层厚和P值来完成的[3]，对于孤立结节病灶，我们采用1～5mm层厚，P值为1，所得图像清晰度高，有利于定性诊断。而做支气管三维重建图像需要较大的扫描范围、较小的层厚，所以通常用1.5～2的螺距和3mm层厚来完成扫描，再将所得图像以1～1.5mm层间隔进行重建。所得三维重建图像非常清晰，可达到诊断要求。
4. 临床价值
, 百拇医药
通过运用螺旋CT薄层扫描，肺内孤立性结节病灶可由多个层面显示，病灶密度、大小、内部钙化、囊变、坏死液化等细节及病灶周围情况显示更为细致。经三维重建后，既能完整显示结节形态，又能直接反映结节与邻近组织如胸膜的关系，有助于结节的立体定位，为手术提供帮助，拓宽诊断范围，提高了诊断水平。
作者简介：覃文(1966～)，女，湖北人，技师，主要从事CT投照技术工作。
参考文献
1，Costello P,Anderson W,Blume D.Pulmonary nodules:evaluation with spiral volumetric CT[J]. Radiology, 1991,179∶ 875-876.
2，Vock P, Soucek M, Daepp M, et al.Lung:spiral volumetric CT with single-breah-hold technique[J].Radiology, 1990,176∶864-867.
3，周康荣.胸部颈面部CT[M].上海：上海医科大学出版社，1996.405-407.
2000-03-07 收稿, 百拇医药