24 第一篇总论 成误差，其次，某一正带或病理组织的CT值还 之间的灰度差别减少。减小窗宽，则显示的组 受部分容积效应(partial volume effect)的影响 织结构减少，然而各结构之间的灰度差别增加 (详见本节CT图像分辨力).因此，在组织峦度 如观察脑质的窗宽常为一15~+85H,即密度 的定量分析上CT值虽有很大的价值，但也有 在-15~+85H范围内的各种结构如脑质和脑 它的限度。 脊液间隙均以不同的灰度显示。 而高于+851 表1-2-1人体组织CT 的组织结构如骨质及颅内钙化，其间虽有密度 差，但均以白影显示，无灰度差别，而低于 19901 一骨 9801 15H组织结构如皮下脂肪及乳突内气体均以 黑影显示，其间也无灰度差别， 窗位是窗的中心位置，同样的窗宽，由于 窗位不同，其所包括CT值范围的CT值也有 一软组织 垂异.例如窗宽同为100H,当窗位为0H时，其 CT值范围为一50~+50H:如窗位为+35H 水 时，则CT值范围为一15+85H,通常，欲观 一组织结构及发生的病变 ,应以该组织的 CT值为窗位，例如脑质CT值约为+35H,则 观察脑组织及其病变时，选择窗位以+35H为 了人脂防 由上可见，同一CT扫描层面，由于选择不 同的窗宽和窗位可获得各种观泰不同组织结构 的灰阶图像。例如同一CT扫描层面用两个不 同窗技术所取得的两幅颅脑图像。 当选择窗宽 空气 100H、窗位为十35H时，脑质结构及其病变显 三、窗位与窗宽 示最佳，而骨质变化显示不清。但提高窗位为 +300H,家宽为800H时，则可清楚显示出 窗技术是CT检查中用以观察不同密度的 壁的骨质被坏和增生，而脑质结构及其病变显 正常组织或病变的一种显示技术，包括窗宽 示不佳。因此，为显示欲观察的组织及其病变 (window width)和窗位(window level),由于 应在CT操作台上选择适当的窗宽与窗位，并 各种组织结构或病变具有不同的CT值，因此 用多幅照相机加以记录。 一且摄成胶片，图像 欲显示某 一组织结构细节时 ,应选择适合观察 的灰度即不能改变， 该组织或病变的窗宽和留位，以获得最佳显示。 四、CT分辨力 窗宽是CT图像上显示的CT值范围，在 此CT值范围内的组织和病变均以不同的模 (一)空间分辨力与密度分辨力CT的分 灰度显示，面CT值高于此范围的组织和病变， 鳞力分空间分辨力(spatial resolution)和密度 无论高出程度有多少，均以白影显示，不再有 分辨力(density resolution),是判断CT性能 灰度差异反之，低于此范围的组织结构 和说男图像质量的两个指标。以第一代的EM 论低的程度有多少，均以黑影显示，也无灰度 MK]型CT装置为例，其图像由160×1601 差别。增大窗宽，则图像所示CT值范画加大， 像素构成，像素较大，数目较少，其空问分辨 显示具有不同密度的组织结构增多，但各结构 力低，如果像素小而多，则图象细致、清楚，即
第二章计算机体层成像(CT) 空间分辨力高。CT图像的空间分辨力不如X 造物体的边缘如被斜行横断，则其轮廓由于 线照片高，但密度分辨力则比X线照片高得 CT值的不准确而显示不清。例如烟脑室侧壁 多，它可分辨X线照片所无法分辨的组织。虽 于层面内斜行走行的导水管和没有扩大的侧脑 然两个相邻的软组织峦度差别不大，仍可形成 室下角轮廓显示不清就是这种原因（图12-8） 对比而显影。虽然希望同时有高的空间分辨力 眼重横断层面图像中，视神经的CT值不真实 与密度分辨力，以提高图像质量，但两者却相 也是这一原因（图1-2-9）. 互制约。像素小、 数日多图清。间分 辨力提高，但在X线漂总能量不变的条件下 每个单位容积所得光子却按比例减少，致使密 度分辨力下降，使倍度差微小的组织不易显示 吻 如果保持原来的密度分辨力，则需要增加X线 源的能量、这样，就需要提高X线发生装置的 性能和考虑病人所接受的射线量。 (二)部分客积效应与用图间隙现象 CT 图像上，各个像素所示数值是代表相应单位组 织容积整体的CT值。如在像素内有两种以日 描行走行的组织结构时，侧不能如实地反映各 个组织结构的CT值】 如已前述EMI MKI型 装置，扫描用X线束宽为3mm,对24cm正方 829 形一边以1mm为间隔，测量240个点的透过X 图128部分容积效应 线量。这样透过相邻部分的X线束必有重叠， 所测CT值也有童叠 而且又把它们分成 层商 1.5mmX1,5mm的像煮，因此判断各个CT值 时，需经常考速此点。 1.部分容积效应 在同 扫描层面内含 的CT值 有两种以上不同密度横行走行而又互相重叠的 物质时，则所测得的CT值不能如实反映其中 任何一种物质的CT值.这种现象即为部分容 积效应或称部分容积现象(partial volume ph: omenon)。在诊斯中，由于部分容积效应的存 在，致伸小于层面厚度的岗虽可显影，但所测 CT值并不真实反映该病变组织的CT值。 病变 组织如比周围组织峦度高而其厚度小于层面厚 图12-9部分容积效应 度，则测得的CT值比实际小。相反，病变组织密 度比周组织密度低时，而其厚度小于层面厚 2周围间隙现象在一个层面内，与层面 度，则其CT值比其实际的CT值要高.因此，对 垂直两个相邻且密度不同的物体，其物体边缘 于小病变CT值的评价要注意。图1-2-8是在 部的CT值不能准确测得，结果在CT图像上， 1cm厚层面内不同厚度物体所测CT值的情况。 其交界的影像不能洁梦分带（图1-211），议种 由于部分容积效应的影响， 层面内不同构 现象为周围间欧现象(peripheral apace phe
9 第一篇总论 CT值，而明显小于本来的CT值.密度差别小 的物体相邻时，交界处形像不清，图像上可辨 别不出密度上的差别，另外，密度较周围物质 高的物体，其影像大，而且密度差别大，则影 像也越大。 基于上述原因，CT图像上所示某一结构 或病变的形状、大小和CT值并不 定同它本 图12-10部分容积效应 身的真实销况相一致。各个像素所示CT值也 不一定能准确代表相应组织容积的CT值。 nomenon),这是因为扫描X线束宽、透过X线 五、三 维 CT 测量的间隔和像素大小之间不一致的缘故。例 如MK1型CT装置，扫描线束为3mm宽，透 CT检查所显示的是两维图像，但人体器 过X线测量间隔为lmm,而像素大小为 官及病变为三维结构，税察者必须综合多层的 1.5mmX1.5mm。结果是相邻接的测量值相互 两维CT图像，经思维整理，在头脑中形成 重叠。 遵像”，这一结果并不可靠，且对于非CT专业 医师、特别是术者理解较为困难。 近年来，由于计算机软件的开发，出现三 维CT(thre din tomogra phy,3DCT)。最初用于骨结构的观亲，近年应 用范围扩大，可显示体内多种病变，如肿瘤等。 3DCT的基本原理是由横断扫描资料，经 维 软件处理，以两维的形式显示出组织结构和病 变的立体图像即三维图像。由于教软件处理的原 层面厚成 始资料来自横断CT扫描，因此需用薄层面 (1.5~3mm)高分辨力CT扫描，根据欲观察台 角度，选择轴向即X、Y、Z轴的角度，并确定 观察结构的CT阀值，经3DCT软件处理原始 资料，给予图像各个不同部分以不同的亮度，这 种亮度与深度相关，并使近光者亮，远离者暗 如同人物素描肖像的效果，虽然肖像本身是两 困12,1周圈间家现象 维的平面图像，但由于面部各处明暗程度的差 异，使观察者获得头面部的立 本感觉.3DCT也 是通过界面各部亮度的差异，给人以立体感觉， 周画间隙现象的存在，使密度不同的物林 而这种亮度处理是由软件与计算机完成的。 交界处，在密度高的物体边缘，其CT值小，而 在查度低的物体边缘，其CT值大.例如扫横水 中的苏合香精(styrol)圆柱模型，其CT值为 第五节CT检查方法 60U(EMI单位)，而其边缘的CT值小于6OU, CT检查方法有平扫、造影增强扫描和造 如圆柱直径小于4mm,则不能显示出其本来的 影扫描等，分述于下：
第二章计算机体层成像(CT) 27 一、平 电压，例如100kV和140kV进行扫描.当平扫 发现高密度病变，判断是否为钙化时应用， (一)普通扫描CT平扫(plain CT scan) 有钙质时，用较高电压扫描可见其CT值急剧 多用横断层面扫描，在头部有时加用冠状层面 下降，如为凝血块，则CT值改变不大，如平扫 扫描。横断扫描时，病人仰卧于检查床上，扫 高密度病灶CT值大于100Hu则可确定病灶 描部伸入扫描架的孔内，定好扫描基线及扫描 内有钙质，无需采用这一扫横技术。 范围。例如头部扫描时，基线多用眶耳线。扫 4.高精度扫描探测器收集的信息量越 描范围则依需要包括的器官而定。扫描层厚则 大，则影像分辨力越高，因此，当需要高分辨 依检查的需要与CT装爱而定，例如1或2mm 力图像时， 则可采用高精度扫捕。但扫描时间 或5或10mm,是连续或间隔扫描也依诊断需 增长，X线照射量增加，而且运动伪影出现机会 要而定，对于小的器官或认为可能是小的病变， 也增多。 则洗用灌层面和连续扫描例如，环疑垂体、仔 5.动态扫描 动态扫描是用血管内注 上腺的 病变，则应采用薄层面和连续扫描，摆 射影剂后用作散扫描程官造影剂浓度变化的 位十分重要，两侧蒂对称，以使每一层面图像 观素。利用软件，使整个扫描过程自动进行，再 能准确地反映该层面的解剖结构。 在扫描结束后逐一处理和显示图像。有两种扫 CT扫描中，寅人的制动很面要，因为坛动 描方式， 为从扫描起始层面按洗定的厚 造成的伪影， 可使图像难用于诊断。 应多作 和扫描技术条件连续逐层扫描，直至终止层面 释以取得病人的合作，有的部位制动带的应用 一为对某一一兴趣层面作多次快速扫描」 会有所帮助。儿戴或不能合作的病人可给慎静 6.配扫描或目标扫描这一方扶是使感 剂或麻解。胸寝部的CT扫描可因呼吸运动而 兴器官成像放大而不降低其空间分辨力， 引起运动伪影，因此，扫描时应屏住气，而且 于小器官或小病变的显示上，例如垂体、内耳、 应当在同一一呼吸相屏气，可避免同一层面的重 肾上腺和脊髓的显示上。 复扫描和湿植层面。高谏扫描和相高速（以 ?,多维图使重辣在对其一部位作 msec计)扫捕可避免运动伪影，但蒂高档的CT 数量层面的连续层面扫描时 可以应用所得数 装置。腹部扫描，还需口眼碘造影剂，例如3% 据，利用计算机重建三维空间的其他平面图像， 泛影槽胺，以使胃及小肠充盈，避免造成影像 例如冠状、矢状或斜面图像，有利于病变的多 解多上的用谁及伯尊 ,各个部位的CT扫描方 维显示。显然，扫描层面越薄 多数 法不同，将在各论中介绍。 越多，则罩建的其他层面图像也越清晰。但接 (二)特殊扫描 受的X线照射盘增多。 1.薄层扫描需用能作层扫描的CT 8.高分辨力CT扫描高分辨力C 装量，用于视寒病变 的细节和发现小的病变，在 (high resolution CT,HRCT)是指在较短的时 行多平面图像重建时，需用薄层扫描。 间内，取得良好空间分辨力CT图像的扫描技 2.重叠扫擂是进行横断扫描时，床移动 术，这种技术可以提高CT图像的空间分辨力 的距离小于是面厚度的方法。例如层厚用 是常规CT检查的一种补充。不是所有的体部 8mm,而床移动距离为4mm,则打描层面有奇 CT机都能作HRCT检查。它要求CT机固有 分重叠，可以减少部分容积效应的影响，减少 空间分辨力小于0.5mm.图像重建用高空间颜 漏掉小病灶的机会但扫描层面增多，X线照射 率计算法(high-Spatial---frequency algorithm) 量也增多 用薄层扫描，层厚为1~1.5mm;矩阵用512X 3.两种电压扫描对同一层面采用两种 512。较低档的CT机，调整扫描方法也可以得
第一箭总论 到接近于上述标准HRCT影像的效果。例如矩 阵为320×320，显示野(field of view,F0V 第六节 CT图像分析 为35cm,达不到512×512的矩阵，可诚小 F0V,由35cm减小到20cm,则其像素大小可 一、CT图像特点 由1.1mm减小到0.63m 。这样，其空间分辨 (一)重建图像CT图像是经计算机计 力也可达到矩阵为512×512，F0V为35cm时 出的重建断层图像，与X线体层图像有很大不 所显示图像空间分辨力的水平。 同.CT装置和计算方法上的差异可影响CT图 高空间分辨力CT扫描，可清楚显示微小 像质量，即或是同一型号的CT装置，也会因技 的组织结构 如次级肺小叶 ,小的器官如内耳 术条件之差异而得到不同质量的图像，但总地 与耳骨和肾上腺等。对显示小病灶及病灶的轻 讲CT的密度分辨力高于X线图像的分辨力， 微CT变化优于普通CT扫描。 这是CT的独特优点。由于在良好的解影像 二、 造影增强扫描 背景上，直接显示病变，因之对病变的定位与 定量诊断，乃至定性诊断，都有很大好处。但 造影增强扫描(contrast enhancemeut 已如前述，CT图像是由像素组成，空间分辨力 scan)是向血管内注入水溶性碘造影剂后再行 不及X线图像，如果构成图像的像素少、较大 扫描的检查方法 目的是提高病变组织同邻近 则空间分辨力低，这是CT图像的不足，目前的 结构间的密度差，以显示平扫上未被显示或显 高分辨力CT,像素数目增加，而且像素较小， 示不请的病变：通过扇变有无强化和强化形式 空间分裤力已大大提高。 以对病变组织类型作出判断 (二)伪形CT图像上可出现各种各样的 常用静脉给子对比剂的方法，很少经动脉 伪影，应当认识，以免造成误诊或解释上的压 内给对比剂。静脉内注入基本上有两种：一种 难。伪影发生的原因较多，大致包括①由X线 是在几分钟内将对比剂注入静涨中，常用 源引起的，如线束硬化、量子境音等：②CT装 60%~76%泛影葡胺60一100ml,全量注入后 置的故障或工作状态方面的原因 ③信息收集 开始扫描，另一种是在10余秒钟内快速注入对 方面的，如旋转扫描方式CT装置所致环状伪 比剂的方法，常称之为团注法。后者常在动态 影：④图像重建方面的：⑤显示系统方面的，如 扫描时采用，节省时间，药量也较少，但发生 灰阶不良，阴极射线管性能不良 ©扫描方面 对比剂反应的机会较多，此外，也可用静注法 的，如病人运动、CT装置振动、室内温度与湿 与静滴法结合应用。如用60%~65%对比剂 度不稳定，乃至电源电压不稳定等」 100ml或30%35%对比剂200250ml,半量 实际工作中，伪影常出现于：①病人运动 于5分钟内静脉注入，余半量行静脉滴注， 或扫器官自身的运动②两种邻近结构密度 时作CT扫描，即静注-静濟法，目的在于维持 相差悬殊的部位，如骨特、钙化、空气或异物 血中碘的浓度。为了减少和诚轻反应，可使用 与款组织邻近处：③CT装置本身 非离子型对比剂，特别是在高危病人 在扫描中病人的自主或不自主运动如呀 三、造影扫描 吸、肠蜗动、心脏博动引起的伪影可影响CT图 像质量，主要的克服办法是训练好病人和缩短 这种扫描是在对某一器官或结构先进行造 扫描时间 影再行扫描的方法，它可更好地显示某一器 正常结构与异物造成的伪影，多是放射状 或结构，从而发现病变。常用的如脑池造影 带状或线状，常为高峦度条纹状，调整扫描基 CT、脊晴浩影CT、胆囊造影CT等 线角度再行扫描，有可能克服，调节窗位与窗