第六節(jié)-電子束CT

第六節(jié)--電子束CT第一頁，共29頁。一、電子束CT的特點(diǎn)1.沒有X線球管

EBCT主要由電子槍、聚焦線圈、偏轉(zhuǎn)線圈、探測器組、臺(tái)面高速運(yùn)動(dòng)的檢查床和控制系統(tǒng)組成。其工作特點(diǎn)有:①工作時(shí)掃描序列啟動(dòng)，計(jì)算機(jī)發(fā)出指令便電子槍產(chǎn)生并加速電子束，即高熱量電子脈沖，當(dāng)電壓13OkV時(shí)電子束的電流大約為590mA～650mA。第二頁，共29頁。工作特點(diǎn)②電子束由聚焦線圈和偏轉(zhuǎn)線圈控制通過高真空偏移管，聚焦線圈使電子束聚焦成毫米級(jí)的小焦點(diǎn)，而偏轉(zhuǎn)線圈的磁場變化使得聚焦電子束旋轉(zhuǎn)轟擊四個(gè)弧形靜止鎢靶環(huán)(依次為A、B、C、D環(huán))中的一個(gè)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的X線。第三頁，共29頁。工作特點(diǎn)③E靶環(huán)位于D靶環(huán)前方，用于調(diào)整電子束形狀和掃描軌跡，但不產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。④計(jì)算機(jī)控制電子束掃描速度，掃描的靶環(huán)數(shù)，靶環(huán)被掃的次數(shù)。第四頁，共29頁。工作特點(diǎn)⑤準(zhǔn)直器控制X線束的形狀。X線束呈扇形穿透病人被探測器組接收。⑥兩組探測器組(環(huán)1、環(huán)2)平行排列于掃描機(jī)架上部210°范圍內(nèi)。第五頁，共29頁。工作特點(diǎn)⑦接收到的X線信號(hào)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)處理后經(jīng)光纜送至掃描存儲(chǔ)器，經(jīng)快速重建系統(tǒng)形成與CT圖像相同的影像。第六頁，共29頁。2.觸發(fā)掃描

觸發(fā)掃描即掃描的啟動(dòng)。EBCT掃描的觸發(fā)方式有:(1)手動(dòng)觸發(fā):由操作者控制按鍵啟動(dòng)掃描。每觸發(fā)一次掃描一次，僅用于多層掃描方式。(2)動(dòng)態(tài)觸發(fā):由呼吸運(yùn)動(dòng)控制。病人每次屏氣，自動(dòng)快速掃描若干層，然后間隔一個(gè)呼吸間期，再次進(jìn)行屏氣掃描，直到掃描完成。動(dòng)態(tài)觸發(fā)僅用于單層掃描方式。(3)定時(shí)觸發(fā):由操作者按鍵一次即啟動(dòng)整個(gè)檢查的掃描，掃描按預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔進(jìn)行。定時(shí)觸發(fā)在多層和單層掃描方式均可使用。(4)心電門控觸發(fā):根據(jù)病人的心電圖，掃描系統(tǒng)按預(yù)選的心電時(shí)相，即RR間期的百分?jǐn)?shù)和預(yù)定的R波間隔數(shù)觸發(fā)掃描。心電門控觸發(fā)適用于心血管系統(tǒng)的檢查，多層和單層掃描方式均可使用。第七頁，共29頁。3.掃描體位

EBCT的橫軸位(橫斷層面)掃描是心臟大血管容積掃描的常規(guī)體位。掃描范圍根據(jù)實(shí)際需要決定，最大范圍達(dá)。此外還可從不同的軸位對(duì)心臟掃描觀察：

(1)心臟短軸位:檢查床面呈頭高足低15度，檢查床長軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)25°，使掃描層面與心臟長軸垂直，顯示心臟短軸位影像。掃描范圍包括心尖至心底部。心臟短軸位可減少心室容積和射血分?jǐn)?shù)測量中的部分容積效應(yīng)影響，是心臟多尾曲影和血流檢查的常用掃描體位(圖3-11)。

第八頁，共29頁。3.掃描體位

(2)心臟長軸位:檢查床面不傾斜，檢查床長軸反時(shí)針旋轉(zhuǎn)25°，使掃描層面與心臟長軸平行，顯示心臟長軸位影像。掃描范圍應(yīng)覆蓋整個(gè)心臟。心臟長軸位用于觀察二尖瓣、左室根部、主動(dòng)脈流出道和心尖部病變，是心臟多層電影檢查的常用掃描體位(圖3-12)。

第九頁，共29頁。第十頁，共29頁。4.特點(diǎn)

EBCT的最大特點(diǎn)是時(shí)間分辨力高。時(shí)間分辨力嚴(yán)格地說是用來研究人體活動(dòng)器官機(jī)能的，即人體器官在不同時(shí)刻的活動(dòng)狀況，必須借助電影和錄相等手段。但人體注射對(duì)比劑后，對(duì)比劑隨血流在人體器官內(nèi)灌注，也會(huì)有時(shí)間差異，如果在不同時(shí)間內(nèi)對(duì)某一組織的某些層面連續(xù)掃描，并測定CT值，將其制成時(shí)間密度曲線，可得到器官隨時(shí)間變化的，具有血流特點(diǎn)的圖像，這就是CT的時(shí)間分辨力的表現(xiàn)形式。EBCT用電子束掃描代替了X線管與探測器的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，掃描時(shí)間可短至5Oms，一次屏氣可按預(yù)定編程進(jìn)行兩次單層連續(xù)容積掃描，時(shí)間分辨力明顯提高。目前在心、腦血流灌注，CTA重組等方面優(yōu)于MSCT，在冠脈造影方面，也有很大潛力和發(fā)展前景。5.局限性EBCT設(shè)備昂貴，維修費(fèi)用高，病人的檢查費(fèi)用也較高，目前國內(nèi)尚未普及，難以推廣應(yīng)用。

第十一頁，共29頁。二、基本掃描方法

電子束CT以電子槍發(fā)射電子束，再由電子束轟擊掃描機(jī)架下部的圓弧形鎢靶環(huán)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)X線，實(shí)現(xiàn)CT掃描。按電子束掃描速度及工作方式，基本掃描方式可分為兩種。（一）單層掃描單層方式(singlesilcemode；SSM)是電子束只掃描四個(gè)弧形靜止鎢靶環(huán)(依次為A、B、C、D)中的C靶環(huán)，由在掃描架上部210°范圍內(nèi)平行排列的兩組探測器(環(huán)1、環(huán)2）的環(huán)2接收信號(hào)，每次掃描可得一幅斷層圖像。單層掃描的電子束掃描速度為9次/s，一個(gè)掃描周期是116ms，其中掃描靶環(huán)所需時(shí)間l00ms，掃描間隔16ms。掃描層厚有、3mm、6mm和lOmm可選。

第十二頁，共29頁。1.單層定位掃描(singleslicepreviewscan；SSPS)是為單層容積掃描獲取定位圖像的掃描，是一種特殊的電子束掃描方式。

電子束CT掃描機(jī)架下有A、B、C、D四個(gè)圓弧形鎢靶環(huán)，位于D靶環(huán)前方另外還有一個(gè)E靶環(huán)，用于調(diào)整電子束形狀和掃描軌跡，但不產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。單層定位掃描時(shí)電子束在E靶環(huán)的左側(cè)開始掃描，至E靶環(huán)正下方時(shí)，躍到C靶環(huán)產(chǎn)生垂直方向的X線束，經(jīng)探測器環(huán)2采集數(shù)據(jù)得到病人正位定位圖。電子束只在C靶環(huán)停留瞬間又回至E靶環(huán)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到E靶環(huán)終端的水平位置時(shí)，又躍到C靶環(huán)，產(chǎn)生水平方向的X線束，得到病人的側(cè)位定位圖。根據(jù)所得到的正側(cè)位定位圖來確定各種體位的掃描層面。

第十三頁，共29頁。2.單層步進(jìn)容積掃描(singleslicestepvolumescan；SSSVS)

是指每次觸發(fā)，電子束掃描C靶環(huán)一次，獲得一幅斷面圖像，然后計(jì)算機(jī)移動(dòng)檢查床面至一新的位置，再次觸發(fā)掃描，直至預(yù)設(shè)的掃描次數(shù)完成為止。每層的掃描時(shí)間在～2s之間，掃描范圍由層數(shù)和床的移動(dòng)速度而定，掃描層數(shù)由1層～160層，掃描所得圖像數(shù)與層數(shù)相同。步進(jìn)容積掃描還可進(jìn)行不鄰接的薄層掃描，對(duì)胸、腹部病變的快速篩選檢查有特殊價(jià)值。

第十四頁，共29頁。3.單層連續(xù)容積掃描(singleslicecontinuousvolumescan；SSCVS)

是EBCT的連續(xù)數(shù)據(jù)采集方式，方法是電子束連續(xù)掃描C靶環(huán)，同時(shí)檢查床面連續(xù)移動(dòng)。每幅斷層圖像可由獲得的容積數(shù)據(jù)重建而成，相當(dāng)于螺旋CT掃描，但速度更快，例如曝光時(shí)間，在內(nèi)達(dá)629mm，可掃描40層；如曝光時(shí)間，在內(nèi)可掃描140層，最大掃描范圍可覆蓋胸腹主動(dòng)脈及其主要分支。連續(xù)容積掃描因檢查時(shí)間短，胸部和腹部血管掃描可在20s左右，即血漿碘濃度峰值內(nèi)完成圖像采集，減少了對(duì)比劑用量，提高了影像的增強(qiáng)效果，血管結(jié)構(gòu)顯示較佳。同時(shí)，單層連續(xù)容積掃描采集的數(shù)據(jù)用于重組三維圖像，重組圖像的質(zhì)量較高，使電子束CT血管造影成為常用的檢查方法。

第十五頁，共29頁。單層連續(xù)容積掃描還可進(jìn)行預(yù)編程序的兩個(gè)鄰接掃描，即預(yù)先制定出鄰接掃描方案內(nèi)兩個(gè)掃描程序的所有參數(shù)，第一個(gè)掃描序列完成后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)按預(yù)定間隔時(shí)間、掃描起始床位和床面移動(dòng)方向開始第二個(gè)掃描序列。這樣，注射一次對(duì)比劑，可獲得同一容積范圍內(nèi)不同對(duì)比劑時(shí)相的影像。例如肝動(dòng)脈和門靜脈的雙期增強(qiáng)影像。4.單層血流掃描(singlesliceflowscan；SSFS)

是指電子束按預(yù)先設(shè)定的掃描方案，在某一層面重復(fù)多次掃描，獲得該層面的多幅圖像，記錄對(duì)比劑在該層面一定時(shí)間范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化，用以研究該層面血流的動(dòng)態(tài)情況。

第十六頁，共29頁。（二）多層掃描多層掃描方式(multipleslicemode；MSM)是采用多靶掃描。靶環(huán)掃描順序永遠(yuǎn)是D-C-B-A，不可反向移動(dòng)，探測器環(huán)1和環(huán)2同時(shí)使用，每個(gè)靶環(huán)發(fā)射的X線可以產(chǎn)生兩幅緊密鄰接的斷面圖像，相鄰的兩個(gè)靶環(huán)掃描產(chǎn)生的圖像有4mm的組織間隔。四個(gè)鎢靶可有不同的靶環(huán)組合，例如D、C靶，D、B靶和D、C、B靶等。如果選用四個(gè)靶環(huán)掃描，每次可獲得8幅斷面圖像，每秒則可獲得34幅斷面圖像。多層電子束掃描速度為17次/s，一個(gè)掃描周期是58ms，其中掃描一個(gè)鎢靶環(huán)所需時(shí)間是50ms，掃描間隔8ms，掃描層厚7mm。

第十七頁，共29頁。1.多層定位掃描(multipleslicepreviewscan；MSPS)多層定位掃描供多層容積掃描時(shí)獲取掃描定位圖。方法是電子束逐個(gè)掃描靶環(huán)D-C-B-A一次，得到8個(gè)鄰接的斷層圖像，總曝光時(shí)間224ms.根據(jù)實(shí)際需要選擇2、4或6個(gè)斷層圖像也行。2.多層電影掃描(multipleslicemoviescan；MSMS)用于動(dòng)態(tài)顯示身體某些快速運(yùn)動(dòng)器官以確定其功能。方法是每次觸發(fā)，電子束完成對(duì)某一個(gè)靶環(huán)的預(yù)定掃描次數(shù)，下次觸發(fā)依次掃描下一個(gè)靶環(huán)，直到預(yù)定靶環(huán)組合掃描完成。每個(gè)靶環(huán)最多可掃描20次。多層電影掃描常用于觀察心臟情況，記錄心臟從最大充盈至最大排空的舒縮運(yùn)動(dòng)，評(píng)價(jià)左/右心室功能、室壁運(yùn)動(dòng)及其厚度、瓣膜運(yùn)動(dòng)、射血分?jǐn)?shù)、搏出量、舒張末期容積、收縮末期容積、心輸出量和心肌重量。還可用于觀察關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)和氣道阻塞。

第十八頁，共29頁。3.多層血流掃描(multiplesliceflowscan；MSFS)

用于研究血流運(yùn)動(dòng)，以確定某器官的血流灌注或分流情況。常用于了解冠狀動(dòng)脈搭橋血管的開通情況、心肌灌注、心內(nèi)外分流、主動(dòng)脈瘤和腎、肝、腦的血流灌注以及腫瘤的血供情況。掃描方法是每次觸發(fā)，電子束依次掃描預(yù)定的靶環(huán)組合一次，重復(fù)至預(yù)定的掃描次數(shù)完成。多層血流掃描可選用不同的靶環(huán)組合，最多允許4靶8層圖像，2或3靶組合時(shí)，靶間可有間隔，但掃描順序依舊是D-C-B-A方向，每靶最多可掃描20次。

第十九頁，共29頁。4.多層容積掃描(multipleslicecontinuousvolumescan；MSCVS)

與單層容積掃描類似，每次觸發(fā)，電子束掃描C靶環(huán)“n”次，然后檢查床面移動(dòng)至一新位置，再次觸發(fā)啟動(dòng)另一次重復(fù)掃描，直至預(yù)定掃描序列完成?！皀”次掃描所得原始數(shù)據(jù)，經(jīng)累加平均處理可改善圖像的信噪比，提高圖像質(zhì)量?！皀”的選擇范圍是1～19次，每層掃描時(shí)間根據(jù)所選的“n”值而定，由～。5.多次平均血流檢查(multipleaveragedflowstudy；MAFS)

方法是每次觸發(fā)，電子束掃描A、B、C、D中任意一個(gè)靶環(huán)“n”次，直至預(yù)定觸發(fā)數(shù)完成?！皀”次掃描所得原始數(shù)據(jù)累加平均后可改善圖像的信噪比，提高圖像質(zhì)量。

第二十頁，共29頁。（三）EBCT的對(duì)比劑使用技術(shù)電子束CT的增強(qiáng)掃描同樣必須使用碘對(duì)比劑，要想達(dá)到理想的增強(qiáng)效果，對(duì)比劑的濃度，用量及注射方法這三要素不可忽視。1.對(duì)比劑的濃度通常采用碘濃度300mg/m1(60%)即可達(dá)到良好的增強(qiáng)效果。對(duì)超重或心功能不全者可增加碘濃度如采用370mg/ml的產(chǎn)品。嬰幼兒則應(yīng)根據(jù)體重和先天畸形的特點(diǎn)等，依照情況將對(duì)比劑稀釋為150～l250mg/ml為宜。2.對(duì)比劑的用量成人容積掃描用量約40～80ml；血流掃描約30～35ml；電影掃描約45～55ml。嬰幼兒的用量按千克體重計(jì)算，不超過～。

第二十一頁，共29頁。3.對(duì)比劑的注射方法根據(jù)臨床的診斷要求和電子束CT的掃描方式不同，有3種對(duì)比劑的注射方法。(1)多層電影掃描方式:

常采用二種時(shí)相注射對(duì)比劑。第一時(shí)相注射速度為3～4ml/s，持續(xù)lOs；緊接著進(jìn)行第二時(shí)相的注射，注射速度為～2ml/kg，一直維持至掃描開始后2s。這樣就保證了在左右心室對(duì)比劑充盈的高峰期進(jìn)行多層電影掃描，可使影像中的左右心房室對(duì)比劑充盈較一致，并避免上腔靜脈人口處由于對(duì)比劑濃度過高造成的偽影。此注射方式的特點(diǎn)為注射對(duì)比劑速度較慢，持續(xù)時(shí)間較長，以保證每幅圖像中心腔內(nèi)均有對(duì)比劑充盈。

第二十二頁，共29頁。(2)血流檢查方式:

常采用靜脈團(tuán)注法，對(duì)比劑的注射速度達(dá)7～8ml/s。此注射方式的特點(diǎn)為注射對(duì)比劑的速度快，持續(xù)時(shí)間短。以保證血液檢查時(shí)能記錄到興趣區(qū)對(duì)比劑從出現(xiàn)到消逝的完整過程。(3)容積掃描方式:

也采用靜脈團(tuán)注法，不同的是對(duì)比劑的注射速度為3～5ml/s，對(duì)比劑在25s內(nèi)注射完畢。以保證整個(gè)掃描范圍內(nèi)興趣區(qū)的組織增強(qiáng)效果。

第二十三頁，共29頁。4.循環(huán)時(shí)間的測定循環(huán)時(shí)間是血液從一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)流到另一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的時(shí)間，測定的方法有兩種。(1)硫酸鎂測定法:經(jīng)肘靜脈注射10%硫酸鎂2ml，注射開始至舌咽部出現(xiàn)熱感的時(shí)間即為病人的循環(huán)時(shí)間，又稱臂-舌循環(huán)時(shí)間，較常使用。(2)血流掃描測定法:經(jīng)肘靜脈注射10～12ml碘對(duì)比劑，進(jìn)行血流方式掃描，測得實(shí)際興趣區(qū)的時(shí)間密度曲線，以確定掃描的起始時(shí)間。

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