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CT图像质量保证及控制因素 授课老师:王田力 单位:北京大学第三医院

北京大学第三医院放射科 王田力

写在课前的话

CT已是临床疾病诊断必不可少的影像学检查方法之一, 对很多病变的直观显示,对许多疾病的诊断及鉴别诊断,在医疗上发挥了重要作用。CT是通过图像显示病变,要清晰地显示病变,获取更充分的病变征象,必须熟悉影响图像质量的诸多因素,以便为临床提供准确的诊断信息,为患者获得早期及正确的治疗发挥作用。

一、检查患者需要注意的事项

包括仔细阅读检查申请单,全面了解临床检查要求;根据患者情况,设计CT检查程序和扫描方案。与患者交待检查注意事项,呼吸及指令的训练,取得病人配合;对患者正确的摆位,中轴线平行或重合、左右对称;对比增强扫描禁忌症的把控,穿刺针的穿刺部位;抑制或减少运动脏器所产生伪影的措施:心电门控、药物使用等;根据检查目的不同,恰当选择胃肠对比剂。

(一)人体正中矢状线与检查床中心线平行重合患者冠状面与检查床平行

在检查脊柱这部分,像颈椎、胸椎、腰椎,胸腹部和盆腔,只要把病人平行的正中的摆在合适的位置上,在采集数据、扫描,重新获得的图像不需要进一步的后处理,缩短了检查时间是至关重要的。上面的图像都是原始图象,这是一个脊柱肿瘤性的病变,在 CT 扫描上,结果病人躺在偏离床位的中心线,必须经过后处理重新给它校正,然后,才能拍出比较好的片子。

(二)人体特殊部位解剖结构对称性

人体对称结构在CT图像同一层面显示,对分析病变征象,发育异常至关重要。头颅、五官轴位扫描及冠状位扫描;四肢关节等。

像这个患者,左髋关节普通的平片可以看到,左髋关节的关节间隙是狭窄的,另外关节面有不规则的一些缺损。关节囊有轻度的肿胀,这些骨缺损的边缘有不均匀的、轻度的不规则的一些硬化边缘,说明这个病灶是慢性过程。给病人做 CT 扫描的时候左侧的整个肌肉是萎缩的,说明病史时间比较长。右侧的臀大肌、臀中肌、臀小肌显得比左侧要丰满得多。在骨结构成像上,可以看到左侧的髋关节面可以看到明显不规则虫蚀样破坏,这里头还有一些细小的死骨。根据螺旋 CT 采集的图象,做的后序的一个多平面成像,在冠状面上显示双侧髋关节它的病理征象,通过清楚的对比可以看到非常清楚的这些破坏改变。这是一个左髋关节,关节性花木性的一个骨关节结核。所以这个位置,扫描位置摆得是比较正的。

(三)运动器官与 CT 扫描图象质量的关系

1、减少呼吸运动伪影:

一般患者肺部CT扫描屏气训练,体弱、肺功能减退患者改变扫描方向,缺乏清晰意识患者,取消呼吸指令扫描。

选择螺旋 CT 扫描,扫描方向最容易产生运动度,或者运动度最大的核计,也就是从下往上扫,病人在最初的是时候,能够闭气5秒、6秒、8秒,闭气的时候,然后病人闭不住气以后,产生呼吸运动,由于胸廓的上部,胸廓的动度比较小,相对病变分布情况在有些患者也比较少,即使病人表现明显的呼气运动,采集的图象那也相对的比较清楚。在图象重建的时候,从下往上扫的数据采集过程,然后图象重建,可以从从肺尖向下进行图象重建,只是改变一些重建方向就行了。最后观察图象的排列顺序,依然按照原来的把它叠加起来。

另外还有一部分患者,很难有清晰的意识配合检查,像这种患者你告诉他闭气,个人的经验,还不如不让他闭气,不让他闭气,病人在扫描过程中,他的呼吸运动幅度相对比较浅,如果病人,在似乎朦胧中又想配合你吸气,吸气又把控不了,往往造成胸廓抖动,或者胸廓剧烈的运动。使获得的图象表现得更加的模糊,运动伪影,就更加明显。

2、心脏运动伪影抑制:

心电门控(相对时相、绝对时相);应用冠脉成像,心肌灌注,心脏其他病变。

心脏一般都采用心电门控,,现在做冠状动脉成像是必不可少的一个项目。一般心电门控,采用的时相扫描成像时相,一般相对时相、绝对时相,两种采集方式。在成像的过程中,就选择在舒张期或者舒张的中期、舒张的中后期,也就是相对时相的60%、65%或者70%进行选择性的时相进行成像,获得同一时相的舒张期的,完全舒张性质期的心脏图象来进行冠状动脉血管成像。但是有些时候,如果病人心率非常得规则,病人心率在60次左右,相对的比较固定,也可以采用绝对的时相。就把扫描时间固定在120毫秒,100毫秒,然后进行采集。当然,现在心脏冠脉成像,如果心率控制在60次以下,心率比较规则,还可以采用前门控扫描。

这是一个心电的门控监控的图形显示情况。另外,心电门控保持心脏处在一个相对静止期的图象的获得,像做心肌灌注是至关重要的,还包括其他的一些病变。

3、临床应用

这是通过心电门控所获得的冠状动脉的一个成像,良好的心率控制情况下,在舒张期获得的一个相对静止的图象,整个血管作为连续的结构显示的非常清晰。尽管现代化的 CT 强调尤其是多排,多到256层,或者320层,或者说,扫描时间可以到0.27秒,旋转时间似乎不必要用 β 阻滞剂,也不用考虑心率情况。但是有一点,获得清晰的图象,尤其冠脉图象,再好也不如良好的控制心率,控制心率获得的图像更有把握,保证性增强。

心电门控在临床工作中对心脏的检查,如先天的心脏病、心肌病、心脏占位性病变、瓣膜病变、心包病变、心脏一些大血管的一些病变,尽可能的减少心脏搏动和大血管搏动产生的一些运动伪影的干扰,获得清晰的图像。在实际工作中,除了做冠脉成像、心肌灌注,很少在一些常规的胸部检查上,给病人安置上心电门控的这些导线,在心电门控监控下来进行的胸部 CT 扫描,这个情况相对的还是比较少的。现在快速的扫描 CT ,快速的扫描 CT 设备,由于很短的时间就可以获得大范围的图像,在病人明显良好闭气配合的情况下,获得清晰的图像也是可以有保证的。

这个患者可以看到就是没有闭气,在64层 CT 扫描获得图象,还可以看到节段伪影。心脏每一次收缩搏动并不完全在于一个同一个时相上,连续的数据成像可以看到心脏的出现一个一个的断面,可以看到这个病人是右肺静脉畸形引流。右肺静脉本来正常应该回到左心房,但是右侧的一个巨大的静脉,包括下背静脉,它们向下走行,回流到下腔静脉里来,而不是回流到左心房里去。

4 、胃肠道蠕动的控制

现在消化道疾病,尤其消化腔的一些疾病,消化道的疾病, CT 检查作为常规检查的项目,胃肠道蠕动的控制,除了先进的机器扫描速度很快,在一般情况下,可以不给病人用一些解痉剂,但是在有些情况下,解痉剂还是必要的。比如做胃的仿真内镜检查,最初初始数据的收集包括结肠的仿真内镜的一些成像的 CT 扫描数据的收集,尽可能让病人胃肠道处在一个相对的静止状态。所以这种情况下6542解痉灵的使用,就成为必须的。像做这种结肠的成像,胃的仿真内镜成像,一般给病人6542注射20到40毫克,解痉灵10到20毫克。注射一定时间开始给病人做检查,减少胃肠蠕动所产生的图象的模糊的影响,当然肠道和胃的清洁是至关重要的。

5、胃肠道对比剂的选择

如CT检查目的是腹腔胃肠道外病变,可口服或经肠道引入高密度对比剂碘水(1%~2%)溶液;如为胃肠道病变,口服或经肠道引入水(等密度)对比剂;胃肠道CT仿真内镜成像,胃口服产气粉,结肠经肛门插管注气,充分扩张胃腔及结肠。

左图显示,胃腔含气扩张,在增强的对比情况下增强扫描清晰显示胃壁结构;右图胰腺导管内粘液样乳头状瘤增强扫描,胃肠高密度对比剂衬托出腹腔脏器解剖关系。

左边这张图,是胃肠的钡餐的造影。可以看到在这一张,右前斜位的一个贲门下部,包括胃小弯的上部,胃底一个图象,可以看到胃底贲门这个地方,形成一个明显的充盈缺损,局部粘膜皱襞的破坏,考虑这是一个恶性病变,是一个胃底贲门癌。做 CT 扫描的时候,这是平扫给病人服的水量并不是很多,但是,在里头残存气体的衬托下,胃处在一个中等的扩张状态,可以清楚地看到胃小丸这个地方粘膜皱襞的局部的破坏,管壁的僵硬,肿瘤病变的浸润,局部表面的缺损,病变所涉及的范围,涉及的喷门的范围显示得非常清楚。右下方这个图像,箭头所指的这个部位,是做的冠状面的多平面成像,可以看到,病变所涉及的范围,还没有侵犯整个的胃壁的全部的肌层,但是浅肌层已经侵犯了,应该属于进展期的胃癌。

胃肠道低密度对比剂VE成像,比如这个患者,临床怀疑消化道、结肠、胃腔可能存在着隆起性的病变,利用的机器软件做仿真内镜的一个成像,对病人前提的准备是至关重要的。像胃肠道的清洁处理,尤其结肠的清洁处理至关重要。可以看这个患者的结肠清洁得非常干净,在一种模拟光投影的情况下,粘膜表面细小的隆起性的病变,表面结构不规则的一些形态改变,都会清楚地把它显示出来。这是右边这幅图像,它是一个将结肠作为一个平面展开平铺的图象,这是一个新的软件技术,现在这种软件技术在很多的机器上都已经有了。

在 CT 扫描中经静脉注射含碘造影剂的检查方法称增强 CT 。CT 血管内对比剂包括 : 离子型 : 泛影葡胺;非离子型 : Omnipaque 、 Iopamiro; ultravist 、 Isovist 。

CT的血管成像造影剂的剂量一般超过( )毫升。

正确答案:B

解析:CT的血管成像,做增强扫描过程中一般选用一个大流量,每秒流量在3到5毫升,在造影剂的剂量,一般超过90毫升。

二、血管对比剂应用的临床意义

包括提高正常组织和病变组织对比度;帮助病变进行组织学定性,它是一个良性的还是一个恶性的,是个肿瘤性病变还是一个炎症性的病变;在增强扫描的情况下,对病变组织内部有没有坏死、囊变以及病变本身周围组织的一些有没有水肿的鉴别;在恶性肿瘤,在增强扫描情况下,可以更清楚、容易显示周围脏器的被侵犯,以及其他部位的转移,或者淋巴结的肿大,并且这里直接牵扯的就是肿瘤的分期问题;可以看到增强扫描、功能代谢性的影像学检查,像灌注成像,了解局部组织,血液循环、动力学异常,以及对病变,细胞学、变性坏死以及预后它的评价,预后评价的一些信息的观察;增强扫描做 CT 血管成像,这是必不可少的。

病例1:这是一个7岁的小孩患者。在普通平扫的时候,右侧大脑的额颞后部,一大片水肿区。在向上顶部扫描的时候,发现这儿有一个小小的囊性病变周围一片水肿,脑组织肿胀,脑的沟回变浅。另外在这一个相对壁比较厚的一个小小囊性病变中的壁上可以看到一个小小的结节,在增强扫描的时候也可以看到这个壁,明显的强化。这是一个脑的囊虫病,病变处在一个活动期,这个在治疗上的指导作用是非常重要的。

病例2:一个肝硬化的病人,有全身的中毒症状、体温的升高、白细胞的增高, B 超,出现肝脏回声的改变。提示可能有肝脓肿的存在,但是在 CT 平扫的情况下,在整个肝组织,由于脂肪干整个背景密度降低的情况下,局部肝内的一块炎症水肿的病变,跟肝的背景密度差不多,很难显示出它的具体病变有还是没有,它的部位很难做一个确切的确定。这个增强扫描,可以看到明显脓肿的形成区,这个早期脓肿的形成区,不规则的坏死,以及它的边缘形态轮廓,它所涉及的肝段,它的大小与周围血管的关系,显示的非常清楚。在这方面,就是说 CT 扫描显示病变,往往取决于病变与周围组织结构它的密度的对比,它引起形态轮廓的改变,以及对其他组织结构所产生的压迫、推移等一系列的影响,它本身的密度至关重要,但是它是对比情况下存在的,在实质脏器里头。所以在这方面,增强扫描是至关重要的。在腹部 CT 扫描,尤其是腹部实质脏器扫描, CT 扫描对比增强是一定要做的。

对于病变的定性,大家可以看到在右肝这里有两个大小不等的结节样的一个低密度病变,边缘轮廓很清楚,低密度病变的密度也比较均匀,增强扫描,边缘出现这种明显的结节样或者小弧样,或者小池样强化。随着时间的延长强化的这个病变组织逐渐向里头充填,渐渐与周围的增强的肝组织形成一个相对的等密度病变。在定性上这是一个典型的肝脏的海绵状血管瘤。如果不做增强扫描单纯依靠 CT 图象,究竟是一个其他性的肿瘤性的病变还是个转移瘤,在定诊上往往是很困难的。

病例3:像脑组织的出现一个占位性的病变,如果在这方面,观察经验不多,如果在这一大片的不规则的水肿区,水肿区表现密度不规则的组织结构的一个图像,很难把具体的肿瘤性的病变,还是炎症性的病变,还是有没有其他实体性的病变,从这一大片病变中把它分离检诊出来。在增强扫描的时候可以清楚地看到这个肿瘤病变强化它的轮廓、它的大小,中间坏死的程度,强化不规则的坏死壁,它的壁的一些轮廓以及周围的水肿所分布的范围,增强扫描,可以看到对这个病变的定性,相对就比较简单了,这是一个左侧大脑的胶质母细胞瘤,有典型的征象,诊断对谁从事 CT 诊断工作,都不是困难的事情。

病例4:这个病例,恶性肿瘤侵犯转移和肿瘤的分期,在平扫上可以看到左侧肺门的上方,有一个不规则的结节样病变,边缘有分页、有切际有浅毛刺,诊断是个恶性病变。肺里常见的恶性病变最多见的就是肺癌,在增强扫描的时候,一个癌结节和左侧的肺动脉主干,关系非常得密切,他们之间的界限也消失,局部呈一个弧形的改变,侵犯血管的可能性是非常大的。在下次要扫描的过程中,发现左肾上腺有一个巨大的不规则的肿块,右肾上腺的内侧枝可以看到一个小的不规范的结节样的病变在多平面重建上,左肾上腺病变以及在侵犯到左侧肾上肌,引起左侧肾上肌的灌注出现异常,它们之间的解剖间隙已经没有了,右侧肾上腺这个小小的结节样病变,由于在增强扫描的情况下,可以看到它绝不是一个腺瘤样的病变,因为它是一个不均匀性的强化,里头有灶状的坏死,边缘轮廓的不规则等等恶性征象,这是左肺边缘性肺癌引起双侧的肾上腺转移的病例。

CT 灌注成像,现在应用比较广泛,尤其对于早期的一些急性脑梗塞,对一些肿瘤性病变的血液循环、血管化程度的判定,做一些病理基础学的研究,分子免疫学的研究,基础学的研究和药物学的研究,对这些病变进行灌注扫描,尤其现在灌注扫描的这些软件,有各种不同的数学计算模式,像肝脏的灌注的模式,胰腺的灌注模式,肾脏的灌注模式,脑肿瘤的灌注模式,包括脑缺血和其他脏器缺血的灌注模式,这些计算方法都是不同的,现在有专门应用的一个软件包,直接点击使用就行了。

这是一个大脑在灌注扫描过程中,灌注成像过程中的峰值浓度时间,在其他大脑组织,可以看到血流经大脑组织的含有碘对比剂的血液,基本上都清除了。而病变组织的还处在一个相对的比较高峰的充盈状态,说明这儿血液循环明显的减慢,或者说明显减缓使含碘对比剂,明显的滞留时间延长。在早期的灌注的时候,可以看到由于这部分梗塞的病变,血液循环障碍,使这部分的血量明显的减少,表现它的颜色相对比较浅,这是脑血流量。大脑动脉梗塞的早期的时候,局部的血流量,有些区域改变并不是很明显,但是,在有些区域的血流量已经明显下来了。血的容积,就是脑组织内,100克脑组织内血的含量,那里已经有所减少。

CT 的血管成像,做增强扫描过程中一般选用一个大流量,每秒流量在3到5毫升,在造影剂的剂量,一般超过90毫升。

可以看到这是个 VRT 图象,显示胸主动脉、腹主动脉、双侧的肾动脉、髂总动脉包括周围的这些大的血管分支,可以看到下腔静脉的显影,脾脏的显影可以看得很清楚。这个成像过程中可以看到门脉的血管,脾静脉、肠系膜上静脉,包括腹腔干、脾静脉,脾动脉,包括肝总动脉,胃十二指肠动脉,肝固有动脉显示的都非常清楚。

在血管成像过程中,千万要注意病人的胃肠道,可以不服任何对比剂,千万不要服高密度对比剂,这点是至关重要的。

三、碘对比剂

在使用过程中,它必须必然是引入人体内的一个化学物质,对病人可以产生副反应,现在统一称为血管内碘对比剂的副反应。血管内对比剂副反应:是指血管内注入对比剂后出现与检查目的无关,且对人体产生损害的反应,可分为二类:特异质反应;物理、化学反应。 特异质反应如荨麻疹、 血管性水肿、 呼吸困难等; 物理、化学反应如与剂量、电荷、渗透性、粘稠度相关,恶心、呕吐、颜面潮红、发热等。

特异性反应与 细胞释放介质、抗原抗体反应、急性激活系统、精神因素等有关; 而物理、化学这些反应,主要表现为渗透性 、 水溶性 、 电荷量 、 粘滞度。

(一)碘对比剂副反应的临床表现

(根据Shehedi和Spataro分类法)

轻度反应;全身热感与发痒,结膜充血,少数红疹,头疼头晕,喷嚏咳嗽,恶心呕吐等;

中度反应:全身荨麻疹样皮疹,眼面部水肿,胸闷气急,呼吸困难,发音嘶哑,肢体抖动等;

重度反应:面色苍白,四肢青紫,手足厥冷,呼吸困难,手足肌痉挛,血压下降,心博停止,知觉丧失,小便失禁等。

(二)血管对比剂使用的高危因素

1、对比剂过敏史;

2、严重肾功能,心功能、肝功能不全,甲亢;

3、过敏变态反应性体质:哮喘、荨麻疹、湿疹等;

4、糖尿病、多发性骨髓瘤、失水状态;

5、年龄因素:< 1岁或>60岁。

(三)碘对比剂出现副反应以后治疗原则

1、轻度反应:患者安静休息,吸新鲜空气或吸氧,大量饮水,服抗组织胺药物或再静注地塞米松10mg。

2、中度反应:

① 对无高血压、心脏病、甲亢患者用肾上腺素0.3~0.5ml 皮下注射;

② 静注地塞米松10~20mg或氢化可的松50mg;

③ 静滴氢化可的松100mg5%~10%葡萄糖盐水;

④ 吸氧保暖;

⑤ 喉头水肿用地塞米松5mg、肾上腺素1只(1mg) 喉头喷雾。

3 、重度反应:

在上述治疗方法同时,立即通知有关科室或急诊科参加抢救;对血压下降、心跳微弱者用盐酸肾上腺素,阿拉明,新福林,多巴胺等,必要时静滴 5%碳酸氢钠250ml;喉头严重水肿:气管切开或插管。

 CT诊断由于它的特殊诊断价值,已广泛应用于临床。但CT设备比较昂贵,检查费用偏高,某些部位的检查,诊断价值,尤其是定性诊断,还有一定限度,所以不宜将CT检查视为常规诊断手段,应在了解其优势的基础上,合理的选择应用。

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