颈椎CT扫描体位对图像质量的影响

周洪静

沂水中心医院 信息科，山东 临沂 276400

0 前言

东芝Aquilion ONE动态容积CT（Dynamic Volume Computed Tomography，DVCT）具有320排探测器，最快扫描速度0.35 s/圈，能将整个器官在瞬间内成像，在一定时间内连续监测，可显示整个人体器官的活动和血流情况，生成人体动态影像。因为总曝光时间降低，可降低80%的辐射剂量。320排CT对于骨关节伸位和展位对位是否良好，肌腱是否滑脱，运动是否受限、胃肠蠕动功能状况等可实现CT检查。

颈椎病是一种临床常见病和多发病，中国颈椎病患者已达5000万人左右，以长期伏案工作人群发病率最高，且有明显增多趋势。

颈椎病主要影像学检查有：① 传统X线平片检查；②脊髓造影；③ 椎动脉造影；④ CT检查；⑤ MRI检查。传统X线平片检查分辨率低，精确度小，只做初级检查；脊髓造影和椎动脉造影是一种创伤性检查，已很少应用于临床；磁共振成像费用昂贵，一般仅在需要进一步定位检查或鉴别时才使用。而CT具有较高的空间分辨力，有利于发现颈椎病的早期病理变化和椎间盘及椎间隙、小关节上的改变，已成为目前检查颈椎病的必要检查方法。

由于CT扫描的X线束所经过的组织有一定的厚度，统一扫描层面的垂直厚度内两种以上不同密度组织相互重叠时，这些位置的像素所获得的CT值不能如实反映其中任何一种组织的X线衰减值，这种现象被称为部分容积效应。减小容积效应产生的影响在颈椎CT扫描中必须重视。

颈椎的CT扫描体位有两种方式：自然体位和强迫体位。自然体位是指固定患者头部，伸展颈椎及两肩自然下垂放于身体两侧。强迫体位是指两肩放松，两手下垂，双肩受力被迫尽量下拉，减少下部颈椎与肩、胸部的组织重叠。在第6～7颈椎的轴位扫描中，常遇到因两侧肩关节对X线吸收量的增加，引起图像伪影与CT值偏低等现象。目前体胖者多见,体胖者是颈椎病多发人群，检查时，患者颈椎往往不能伸展拉长，造成颈椎下1/3椎体被肩部遮挡，无法检查下部颈椎椎体及相应椎间盘，所以要选用强迫体位进行扫描。在作颈椎X线照片时，经常用手提沙袋的方法使两肩下垂，而颈椎CT扫描在卧位中进行，无法使用沙袋。为此，我们使用了1条宽3～4 cm、长340 cm的帆布带分别在一端装上腰带卡，制成两条类似长腰带的拉肩带。将两条拉肩带分别围成环形，套在同侧肩与足掌上，通过腰带卡将拉肩带拉紧，达到肩部下垂的目的。

CT影像质量主要依赖于两种参数：扫描参数和重建参数。两者都与硬件相关。扫描参数包括曝光因素、层厚、螺距、扫描时间和扫描长度。重建参数包括FOV（视野）、重建矩阵大小、重建算法和与影像观察相关的窗技术的设定。扫描参数对患者剂量的影响，可通过对测试体模的测量进行量化评估。

1 扫描参数

1.1 层厚

层厚为扫描野中心处层敏感曲线的最大值的半高值宽度。层厚可由操作人员根据临床需要进行选择，通常位于1～10 mm范围之间。一般来讲，层厚越大，密度分辨力越高；层厚越小，空间分辨力越高。如果采用较大的层厚，可以减低噪声的影响，但是图像也会由于部分容积效应的影响而减低诊断信息的可靠性；如果采用较小的层厚(如1～2 mm)，可以减少部分容积效应，但噪声会增大，使图像的密度分辨力下降。Aquilion ONE的扫描层厚为0.5 mm，颈部重建层厚一般为2～4 mm。

1.2 扫描长度

扫描长度为最先和最后检查层面的最外边界。检查容积的范围取决于临床要求。在其他扫描参数不变的前提下，长度值越大，患者的整体辐射剂量越高。所以，在满足诊断要求的前提下应当尽量缩小扫描长度。

1.3 管电压与管电流（与辐射剂量密切相关）

一般设备提供了3～4种可选择的管电压数值（80～140 kV)。设备通常对各种常规扫描已经提供了默认的管电压，特殊人群或者特殊要求的扫描设计除外（如婴幼儿的心脏扫描）。当管电压值和层厚设定以后，图像密度分辨力的提高和噪声的降低主要依赖于X线管电流（mA）和曝光时间（s）的乘积，即mAs的增加。但mAs的增加会提高患者的辐射剂量。为了获取临床信息，在需要较高信噪比的情况下，选择较高的曝光设定值（mAs）。

2 重建参数

2.1 FOV

FOV（视野）为重建图像的最大直径，其值可由操作人员灵活选择，通常位于12～50 cm的范围内。选择较小的FOV可增加图像的空间分辨力，其原因是同样大小的重建矩阵，面积越小，像素尺寸就越小。FOV的选择不能仅考虑增加空间分辨力的可能性，且需要考虑是否能够包括所有可能的病变区域。如果FOV太小，相关区域可能会从可视图像中消失。

2.2 重建算法

CT影像的外观和特性在很大程序上依赖于数学算法的选择。最常使用的算法为平滑算法（软组织算法），能优秀显示血管、实质性脏器（肝、胰腺、脾、肾等）、肌肉等软组织。边缘增强算法（骨算法）使得组织边缘锐利化，因而适合用来观察骨结构和肺纹理、支气管的结构与变化。重建算法对密度分辨力和空间分辨力的影响互为矛盾，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力；平滑算法提高了密度分辨力，而边缘、轮廓表现不及边缘增强算法。参数的优化不能同时提高密度分辨力和空间分辨力，因此在观察软组织等低对比结构时，所选参数要有利于密度分辨力的提高（软组织算法）；观察骨骼、颅底、肺纹理等高对比结构时要侧重于空间分辨力的优化（骨算法）。多层螺旋CT由于采集数据可以重复应用，一组采集数据，可以分别根据不同的要求，使用几种重建算法，重建出不同特点的CT图像。

2.3 重建间隔

重建间隔为每两层重建图像之间的间隔。如扫描范围为100 mm，准直宽度为10 mm，如果重建间隔为10 mm，将获得类似常规断层扫描的10幅图像，如果重建间隔为5 mm,将获得20幅数据交叉重叠的10 mm层厚图像。同样扫描范围内，重建间隔越小，重建出的图像数量越多。每幅图像的重建时间一样，重建间隔的增加势必会增加整个图像重建的时间，即总重建时间等于重建层数乘以每层重建时间。减小重建间隔的一个优势是降低部分容积效应，如层厚10 mm，病灶直径10 mm，重建间隔等于层厚时，一旦病灶正好落入两层之间，要么病灶被遗漏，要么病灶的显示密度不真实，造成误诊或漏诊。缩小重建间隔的另一个优点是提高MPR（多平面重建）及三维后处理图像的质量，如果重叠30%～50%，会明显改善MPR以及MIP（最大密度投影）、SSD（表面遮盖三维重建组图像）、VR（容积再现）、VE（仿真内窥镜技术）等的图像质量。Aquilion ONE CT 容积数据最小允许0.25 mm的图像重建间隔。

3 讨论

肩膀在拉力作用下向下垂，可促使颈6～7椎体充分暴露于肩水平以上。利用此方法，选取20例颈5～7椎体扫描的患者进行对照扫描。对比结果显示：不使用拉力带、肩部软组织遮挡C5下1/2，C5～6椎间盘及C6～7椎间盘显示不清。使用拉力带扫描定位像,肩部软组织下拉，C5及C5～7图像显示清晰。在相同的曝光条件下，强迫体位方法扫描明显增加了图像的清晰度，避免了为减少伪影而增加的曝光条件，达到了使患者X线受照量及图像伪影均减少的双重效果。该方法简单易行，且患者容易接受，效果良好。

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