基础知识和胸部检查方法

第一节　CT基础知识和胸部CT检查方法

CT是计算机断层摄影术(computer tomography，CT)的简称，是继1895年伦琴发现X线以来，医学影像学发展史上的一次革命。自20世纪70年代CT应用于临床以来，检查技术有了明显进展，图像质量显著提高。目前，CT已成为胸部疾病诊断重要方法。

一、CT基础知识

CT是Hounsfield于1969年设计成功，1972年问世的。CT不同于X线摄影，它是用X线束对人体层面进行扫描，取得信息，经计算机处理而获得该层面的重建图像，是数字成像。它开创了数字化成像的先河，改变了传统的影像学成像方法。CT的密度分辨率是传统X线成像的10～20倍。

CT在胸部疾病中的应用日益广泛，目前已成为胸部最常用的影像学检查手段之一，其有以下4个特点:①CT的扫描图像是人体胸部的横断面，避免了影像的重叠，可清晰的显示胸部器官及病变的形态。②密度分辨率极高，能准确区分体内各种组织的密度，并作定量测定，用数字形式CT值表达。③通过静脉注射对比剂可进行增强扫描，从而增加正常组织与病灶之间的对比，提高病灶的检出率，并有助于病变的定性。④可对扫描后得到的数据进行图像后处理，如多平面重组、放大、三维、仿真内窥镜等，以帮助胸部病灶的发现和定性。

目前CT已进入高速发展的时期，已经由最初的只能进行颅脑扫描的第1代CT发展到螺旋CT和多层螺旋CT。螺旋CT由于扫描轨迹是螺旋形空间分布，扫描范围的全部容积数据均可能收集到，故又称其为容积扫描。1998年北美放射学年会上首次推出多层螺旋CT，即具有4层以上探测器的螺旋CT，目前，已发展到256层和320层。目前，多层螺旋CT已成为主流的胸部影像检查手段。

多层螺旋CT的问世是医学影像学领域中的又一次重要革命，与传统CT相比，它具有以下优点:①降低了X线球管的损耗，并降低放射剂量:常规和单层螺旋CT旋转1周仅能获得1幅图像。准直器所遮挡的X线没有得到利用，是一种浪费。多层螺旋CT管球发射筒等量的X线，可以获得4层以上甚至320层图像，使X线的利用率大大提高。覆盖同样的长度，其扫描周期更短，曝光时间也缩短，从而延长了球管的使用寿命，并使放射剂量得到有效的控制。②扫描时间更短:由于取消了扫描时间间隔，单层螺旋CT的扫描时间已经缩短到原来的近1/10，而多层螺旋CT则使扫描时间进一步缩短。目前的16层CT，可以在5 s左右的时间完成整个肺部的扫描，如西门子的SOMATOM Definition AS 128层CT，可在0.3 s的时间内完成27 cm的覆盖范围，即完成整个肺部的扫描。这对肺部功能较差的患者，可有效的减轻呼吸伪影，从而提高图像质量。③扫描层面更薄:目前的16层CT，已能得到5 mm或7.5 mm层厚的图像，而最新的多层CT，则可以达到3 mm甚至更薄的图像。由于采用了更薄的层厚，从而提高了Z轴方向的空间分辨率，其Z轴分辨率已达到与横断图像空间分辨率一致的水平，这样重建出来的冠状位及矢状位图像与横断图像没有任何差别，称为“各向同性”。④提高了三维成像的质量:由于多层螺旋CT采取了更薄的层厚，从而可有效的提高三维成像的质量。如仿真内窥镜，可显示更平滑的支气管内壁，提高成像的质量。

二、胸部CT的扫描方法

(一)常规扫描

常规扫描也称为平扫，是CT检查中用的最多的一种方法，是指不用对比增强或造影的扫描。对肺癌或怀疑肺癌的患者，一般常规先行平扫。患者一般采用仰卧位，标准的扫描范围自肺尖扫至横膈。对于肺癌患者，为了避免资源浪费，其扫描下可界定为双侧肾上腺下缘，这更有利于肺癌的分期，该扫描范围在一些肿瘤医院已广为应用，值得提倡。

(二)增强扫描

指经静脉注入水溶性有机碘对比剂后再行扫描的方法。肺部及纵隔因有良好的天然对比，一般平扫即可满足诊断需要。在以下情况需要做增强扫描:①患者消瘦，纵隔内缺少脂肪对比。②为了鉴别肺门血管与淋巴结。③有血管畸形或血管病变，如肺动脉栓塞、主动脉夹层等。④为了明确肺和纵隔的肿瘤对血管是否侵犯以及观察侵犯的程度，有利于肿瘤分期和判断肿瘤能否切除。⑤为了观察病变的强化特点，以对某些疾病(如结核和肺癌)做出鉴别。增强的效果与造影剂的剂量、注射速度以及延迟时间有关。目前，常规采用高压注射器注射，注射速度以2～4 ml/s为宜。对于拟诊为肺癌的患者，初次CT检查时推荐采用增强扫描，不仅对病变的定性有较大帮助，而且对肿瘤分期和判断手术能否切除具有较大价值。

(三)高分辨扫描(HRCT)

HRCT扫描比常规扫描有更高的分辨率，可显示次级肺小叶为基本单位的微小结构，主要用于肺弥漫性间质病变、支气管扩张和孤立性性小结节的观察。HRCT需采用1～2 mm层厚、高电压(120～140 KV)、高毫安秒(240～300 mAs)以及高空间分辨率算法(骨算法)。对于肺癌而言，目前主要用于肺癌性淋巴管炎和肺内小结节的观察。但由于近年来多层螺旋CT技术的迅速发展，其对孤立性小结节的观察受到了靶扫描的挑战，靶扫描由于具有较薄的层厚和较高的空间分辨率，其对小结节的观察已不逊于或优于HRCT。

(四)薄层扫描和靶扫描

目前国内外胸部扫描的常规层厚为5～10 mm，但对较小的病灶或为了进一步观察其内部结构，就需要更薄的层厚。扫描的层厚和层间距选择在3～5 mm成为薄层扫描。1.5～2.0 mm的层厚称之为超薄层扫描。靶扫描也称为小视野扫描，是指仅对感兴趣区进行扫描，常与薄层扫描联合应用，较传统扫描可进一步提高其空间分辨率，对肺内小病灶的诊断具有相当高的意义。山东省肿瘤医院对直径＜2 cm的小病灶常规采用薄层的靶扫描，结合增强扫描，其定性的准确性＞90%。现在的多层螺旋CT的薄层靶重建，虽然在图像上略逊于靶扫描，但基本可满足临床需要，也是目前较为常用的肺部后处理手段。

(五)CT灌注成像

是在静脉注射对比剂的同时，对选定层面进行不间断连续扫描，从而获得感兴趣区的时间—密度曲线，并利用不同的数学模型，计算出各种灌注参数值，因此能更有效、并量化反映局部肺组织或病变的血流灌注量的改变。此法对肺内孤立性病灶的鉴别诊断有一定价值，目前是胸部影像学研究的热点之一。

(六)CT引导下经皮肺穿刺活检

该方法是介入放射学领域的一项重要诊断技术，主要用于难以定性诊断的病变，可以获得细胞学、组织学材料进而作出病理诊断。在多层螺旋CT基础上的实时CT透视(real-time fluoroscopy)使得CT引导下肺内活检更加安全、快速、准确。经皮肺穿刺活检对肺内良性病变检出的准确性在80%以上，对恶性病变检出的准确性在90%以上。