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(xué)影像中心,高分辨率CT(High-resolution CT, HRCT)的作用1．對(duì)常規(guī)CT最有效的補(bǔ)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(xì)微結(jié)構(gòu)，其影像可達(dá)到與大體正常解剖和病理解剖相似的形態(tài)學(xué)改變;4．HRCT是目前檢查肺結(jié)構(gòu)最精確的無(wú)創(chuàng)性檢查方法。 現(xiàn)重點(diǎn)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(jī)所形成影像的最高空間分辨率的絕對(duì)值，具體講是CT機(jī)本身的硬件和軟件所決定的，包括X線球管焦點(diǎn)的大小、球管的熱容量、探測(cè)器的數(shù)量和排列、探測(cè)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(shí)間：<1秒。,(3)掃描野(FOV) 對(duì)于不能滿足上述基本條件的CT機(jī)，如矩陣為320×320可通過(guò)調(diào)整FOV使CT圖像也可達(dá)到或接近標(biāo)準(zhǔn)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(dá)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(diǎn)：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(xì)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(zhǔn)確。,②對(duì)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?chē)闆r。,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(rèn)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(rèn)為一般選2mm(也有人認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)重建算法)獲得的，其特點(diǎn)是影像邊緣光滑，對(duì)比較好，噪聲小，但相對(duì)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(qiáng)算法)，其特點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(jué)線劑量kVp和mA(見(jiàn)后述)，提高由高空間分辨率所致的低密度分辨率，最終達(dá)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(jī)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(shí)間長(zhǎng)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(shí)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(dāng)kVp/mA從120/100增加到140/170時(shí)，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(wú)顯著差別。 但是對(duì)輕度的周?chē)灾夤軘U(kuò)張、細(xì)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(xué)者認(rèn)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(bǔ)充的檢查方法,但是未來(lái)CT檢查的發(fā)展方向。,5．掃描時(shí)間和呼吸控制(1)盡量短的掃描時(shí)間，以減少呼吸和心臟搏動(dòng)影響 現(xiàn)代多層螺旋CT的掃描時(shí)間已達(dá)亞秒水平，完全可以克服呼吸和心臟大血管搏動(dòng)的影響，但超快速CT由于采集時(shí)間過(guò)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(shí)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(shí)，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(dāng)病人體弱有呼吸困難時(shí)，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(dāng)，輕微的異?？赡懿槐伙@示，而正常結(jié)構(gòu)也可能被誤認(rèn)為異常。,(2)窗寬與窗位的選擇原則 目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同單位，不同型號(hào)的CT機(jī)及對(duì)不同病變的要求等所用窗寬和窗位均不完全相同。 我們認(rèn)為HRCT圖像肺窗的窗寬和窗位的選擇首先必須有個(gè)常規(guī)窗寬和窗位，然后根據(jù)需要再進(jìn)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(rèn)為以1500/-680HU為佳，也有人認(rèn)為1000/

13、-500HU較理想，說(shuō)法不一。,7．偽影及識(shí)別(1)線狀偽影 由高對(duì)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(xì)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(biāo)準(zhǔn)重建算法，可改善圖像，如對(duì)肺尖部病灶做HRCT時(shí)要考慮到這一點(diǎn)。,肺尖部線狀偽影,(2)運(yùn)動(dòng)偽影主要是搏動(dòng)偽影，在HRCT上有三種現(xiàn)：①細(xì)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(jiàn)，這些細(xì)帶狀陰影的夾角內(nèi)有小透亮區(qū)，不要誤認(rèn)為是支氣管擴(kuò)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(dòng)或掃描時(shí)憋氣不良所致，不要誤認(rèn)為是支氣管擴(kuò)張。③“雙裂征”： 這是由于葉間裂長(zhǎng)條狀陰影在掃描時(shí)兩個(gè)相反方向取樣時(shí)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(kuò)張鑒別。,雙裂征象和雙軌征象,,,8．掃描程序設(shè)計(jì)原則 HRCT掃描程序文獻(xiàn)中說(shuō)法不一，現(xiàn)根據(jù)我們?cè)趯?shí)際工作中的認(rèn)識(shí)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(shí)： 分別在上、中、下肺野(相當(dāng)于主動(dòng)脈弓、氣管隆突和右膈上三個(gè)

16、層面)分別連續(xù)掃2~3層，層厚為1－3mm。,(3)當(dāng)常規(guī)CT發(fā)現(xiàn)局灶性病變時(shí)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(kuò)時(shí) 在局部連續(xù)加掃2mm，4－5層HRCT；當(dāng)常規(guī)CT正常，而臨床高度懷疑支氣管擴(kuò)張時(shí)，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(kuò)張。,(5)常規(guī)CT發(fā)現(xiàn)肺內(nèi)病變并累及胸壁和/或肺門(mén)縱隔淋巴結(jié)腫大時(shí)： 選用HRCT，進(jìn)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(kuò)伴兩肺間質(zhì)性炎癥,小氣道異常—全小葉型肺氣腫,1.      

18、小氣道異常--閉塞性細(xì)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(xué)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(shí)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(jiàn)病多發(fā)病入手， 將250余種彌漫性疾病歸納為12大類(lèi)5、結(jié)合臨床，動(dòng)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(kuò)張……4、 心源性疾?。盒脑葱苑嗡[，間質(zhì)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)病：矽肺，煤肺，骯臟肺……8、 過(guò)敏性疾病：醫(yī)源性（藥物過(guò)敏）……9、 結(jié)締組織?。侯?lèi)風(fēng)濕性疾病、系統(tǒng)性 紅斑狼瘡……10、遺傳性疾病：肺泡微石癥，肺泡蛋 白沉著癥……11、 雜類(lèi)：特發(fā)性肺間質(zhì)纖維化、結(jié)節(jié)病……12、免疫缺陷性疾?。篈