基于MSCT及CBCT技术的便携式移动CT临床应用分析

张伟欣

上海交通大学医学院附属仁济医院（上海，200217）

0 引言

CT技术发明以来，并通过近40年来的实际应用，已经确立了CT在医学影像学中的重要地位。随着相关科技水平的不断发展以及人们对临床诊断要求不断提高，CT技术的发展将朝着既要获得高质量的图像，又要使患者尽量减少X线辐射，同时，操作及应用更加方便快捷。传统CT由于安装位置固定，一般需要将病人从其他科室转送至CT室进行扫描诊断，这一操作流程会使急诊病人损失宝贵的抢救时间，重症监护病人需离开监护环境，术中病人无法实时获得手术效果评判等问题出现［1］。不断提高诊断要求使得产品细分，促进了移动式CT（Mobile CT）的研发使用，使得CT产品的应用更加方便快捷［2］。

1 移动式CT的发展方向

1.1 滑轨式CT

滑轨式CT如西门子SOMATOM OPEN CT，仍需安装在固定的房间内，与传统固定式CT相比，滑轨式CT通过机房内固定安装的滑轨滑动机架，对患者进行扫描成像。与传统型CT相比，滑轨式CT变化不大，滑动行程受到预安装滑轨的严格限制，往往作为一套诊疗系统中的辅助设备出现，病人仍需转送至固定房间诊疗［2］。

1.2 术中CT

例如西门子ARCADIS Orbic 3D术中CT。严格来说，术中CT更像是C臂机的创新改进，通过C型臂的旋转，在不同扫描角度多次曝光获取信息并通过计算机重建获得实时三维图像。在获得更佳影像的同时，患者受到的辐射剂量随之增加。

1.3 便携式CT（portable CT）

便携式CT按照扫描方式的不同，可以大致分为传统型的多层螺旋CT（multislice spiral CT，MSCT）和锥形束CT（cone beam CT，CBCT）两种。MSCT与CBCT的最大区别在于MSCT采用二维扇形X线束扫描，在线状探测器上首先获得一维数据，经计算机后处理获得二维重建图像。而CBCT采用三维锥形X线束扫描，并在二维面状探测器上直接获得二维数据，经后处理重建获得三维图像［4］。

2 MSCT与CBCT技术特点

2.1 CBCT

CBCT具有设备外型尺寸小，数据采集及成像速度快，辐射剂量低等优点。图1为Xroan公司生产的一款便携式CT，xCAT ENT。与传统的MSCT相比，CBCT还具有很高的各向同性空间分辨力。但是与MSCT扫描方式相比，CBCT的缺点主要表现在对与球形或圆柱形物体的重建视野（field of view, FOV）受限，重建视野尺寸较小，FOV的增加将导致图像噪声的增大，造成图像质量下降，信噪比的下降。CBCT还存在对低密度物体的分辨率不足，而且对空气与软组织分界难以区分，导致造成软组织成像效果差，对软组合解剖结构特别是软组织病变表现不足，导致CBCT扫描方式难以获得颅内成像方面的应用［5-6］。

图1 Xoran xCAT ENTFig.1 Xoran xCAT ENT

2.2 MSCT

图2为美国Neurologica公司生产的，基于MSCT技术的便携式8排移动CT，Ceretom。整个系统由一台可移动扫描主机及一台笔记本工作站组成，可通过一块碳素纤维材质的扫描板与标注规格的病床及手术床连接，将病人拖滑至扫描板上后将病人头部置于扫描孔内进行扫描，扫描时只有扫描仪移动，病床、扫描板和病人保持固定不动。与传统CT相比，Ceretom主机的外形尺寸非常小，长宽高分别为：134 cm、153 cm和73 cm。重量仅为362.87 kg，移动时主机升起由四只万向轮支撑，一名操作人员即可轻松移动。扫描时，主机降落由履带支持且以步进方式带动主机按照设定参数要求移动扫描。典型扫描工作参数为120 kV，7 mA，扫描时间2 s，重建厚度为1.25 mm，每扫描一圈可获得连续的1.25 mm层厚的图像8层。该系统可采用单相墙壁插座100 V～240 V或自带蓄电池供电，蓄电池充电时间约为2 h，单独使用蓄电池供电可支持完成5个完整的扫描。扫描所获得的图像的空间分辨率可达0.35 mm。扫描获得的影像被加密并实时通过无线传输至笔记本工作站显示。另外，专利保护的机壳铅防护大大降低了病人及操作者的X线放射剂量，检测证实在距主机2.5 m处辐射剂量几乎降为零。Ceretom的一系列领先设计使其可在狭小的环境中应用自如，并可以随时变换使用地点，适用于：ICU病房、神经外科手术室、耳鼻喉科、急诊室、介入放射科、颌面外科及病房等环境。图3、图4为Ceretom在ICU及手术室的实际应用。

图2 Neurologica CeretomFig.2 Neurologica Ceretom

图3 Ceretom在ICU的应用Fig.3 Application of Ceretom in ICU

图4 Ceretom在手术室的应用Fig.4 Application of Ceretom in operation room

3 讨论

便携式CT技术的出现为危重病人的诊断影像提供了一种更为便利安全的方式，大大降低了传统CT检查方式需要运送病人所带来的经济及风险成本。尽管目前来看便携式CT的腹部影像不尽人意,使得便携式CT的临床应用受到一定的限制［7］。但是，与传统全身CT所进行的头部检查相比较，通过便携式CT所进行的头部扫描可以大大降低病人所受到的辐射剂量且能获得满足临床诊断要求影像的优点，解决了CT诊断中长期面临的一大难题［8］。这一优点，保证了便携式CT的临床应用前景，也为医院的设备管理提出了新的课题，即如何合理安排传统CT与便携式移动CT的使用，需根据各自优点，合理安排两者的配合使用，以获取更佳的社会及经济效益。使用CBCT扫描的小型CT一般应用于口腔颌面外科、正畸科、正颌外科等领域，容积锥形成像技术目前看来并不是头部成像的理想选择，还需取得更大的技术突破使其获得更广泛的临床应用［9］。先进的技术优势及大量的临床实例证明了Ceretom移动CT完全满足头部诊断的要求［10］。另外，Neurologica公司在Ceretom基础开发出的全身便携式移动CT，Bodytom，已基本完成国内的注册流程，即将投入市场。根据可获得的Bodytom技术资料，这一产品将延续Ceretom在头部扫描的技术优势并将其延伸至全身扫查。