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目的:对容积HRCT的扫描方案进行优化,以提高容积HRCT的图像质量并控制剂量;比较容积HRCT与常规HRCT的优劣,探讨容积HRCT取代常规HRCT的可行性。
材料与方法:应用Catphan模具对容积HRCT的扫描方案进行优化,优化的扫描参数包括:探测器宽度、焦点尺寸、管电压与管电流、旋转时间、扫描孔径,螺距;重建参数包括:显示孔径、重建卷积函数、重建模式。扫描层厚为0.625mm。在预设的扫描方案中对一个参数的每一选项重复扫描2次,其他参数固定。测量和记录每次扫描的空间分辨率、噪声及放射剂量并进行比较。采用优化的扫描方案,比较容积HRCT与常规HRCT的优劣。在模具研究中,常规HRCT的扫描方案为:轴扫方式,0.625mm层厚,20mm探测器宽度,140kV,200mAs,小焦点,15cm DFOV,骨算法;容积HRCT采用螺旋扫描方式,0.5pitch,扫描条件分别为140kV,11OmAs(与常规HRCT相同剂量)与140kV,190mAs(与常规HRCT相同噪声),冠状面重建采用0.3mm重建间隔,其它参数同常规HRCT。测量和记录容积HRCT与常规HRCT每次扫描的空间分辨率、噪声及放射剂量并进行比较。在临床研究中,32例随访的患者先后行常规HRCT与容积HRCT检查,由3名放射科医生对图像质量进行评分并比较,评分依据包括图像的分辨能力、噪声及伪影,对常规HRCT与容积HRCT的伪影进行比较和分析,并对容积HRCT与常规HRCT的放射剂量及扫描时间进行比较。
结果:在参数的优化中,增加探测器宽度可使噪声降低(t=-4.228,P=O.002),放射剂量降低,对空间分辨率无明显影响。在相同剂量下改变旋转时间,空间分辨率、噪声(F=0.627,P=0.130)均无明显差异。小焦点较大焦点的空间分辨率提高1LP/cm。增加管电压可使噪声降低(F=584.390,P<0.001),空间分辨率随之改善,但放射剂量增加。增加管电流使噪声降低(F=121.94,P<0.001),剂量增加,空间分辨率随之改善,但当管电流增加使得小焦点切换成大焦点时,空间分辨率反而下降。不同的扫描孔径对空间分辨率和噪声(F=3.206,P=0.061)无明显影响,但放射剂量有所不同,选择small body可以降低放射剂量。在相同的放射剂量下,螺距1.0和1.375的空间分辨率较螺距0.5提高1LP/cm,三者扫描平面的噪声无显著性差异(F=1.124,P=0.340);而螺距0.5可以得到最佳的Z轴分辨率12LP/cm,较螺距1.375和1.0提高1 LP/cm。采用优化的参数,容积HRCT的平面内空间分辨率与常规HRCT相同,均为11LP/cm,但相同剂量下噪声增加(t=15.929,P<0.001);容积HRCT的Z轴分辨率为12LP/cm。在临床研究中,容积HRCT横断面图像、常规HRCT横断面图像、容积HRCT冠状位图像、常规HRCT冠状位图像的图像质量评分分别为3.26,3.21,3.05,1.88,有显著性差异(x2=20.289,P<0.001)。其中容积HRCT与常规HRCT横断面图像的图像质量无显著性差异(Z=-1.069,P=0.285),容积HRCT横断面与冠状面图像的图像质量无显著性差异(Z=-1.838,P=0.066),容积HRCT与常规HRCT冠状面图像的图像质量有显著性差异(Z=2.692,P=0.007)。容积HRCT横断面图像可见螺旋伪影,常规HRCT横断面图像呼吸伪影较明显,容积HRCT冠状位图像可见横行条纹状伪影,常规HRCT冠状位图像可见横行条纹状伪影及阶梯状伪影。常规HRCT与普通胸部CT分2次扫描,容积HRCT与普通胸部CT通过1次扫描分别重建完成,二者检查剂量接近,容积HRCT的扫描时间缩短。
结论:
(1)采用优化的扫描方案,可以提高容积HRCT图像质量及控制放射剂量。
(2)对于64排CT,容积HRCT可以达到与常规HRCT相似的图像质量,其冠状面重建图像具有更高的空间分辨率。
(3)对于64排CT,容积HRCT与常规HRCT的图像质量接近,剂量接近,检查时间缩短;容积HRCT具有各向同性,可以获得多平面HRCT,其取代常规HHRCT具有可行性。