CT
读片基础知识
前言 CT 断层摄影(computed tomography ,CT)为1967 年英国工程师Godfley N. Hounsfield 所发明,临床应用已有30 余年,因为CT 可提供人体断面像且密度分辨率高,给诊断提供了大量信息,使过去不易确诊的疾病得到了准确的诊断,已成为临床各学科重要检查方法。CT 诊断不仅由影像科医生结合临床作出诊断,而且临床医师更需要根据影像表现作出更加全面的诊断、治疗、判断疗效及预后等决策。进行CT 读片必须首先了解人体横断面解剖正常图像,继而掌握疾病的异常影像。本文对各系统的正常表现以及主要疾病表现加以介绍,但更为重要的是掌握读片分析的方法和加深对各种异常影像的理解和辨认,结合临床才会作出精确的诊断,提高疾病的诊断与治疗水平。 1 CT 原理与机器
1. 1 CT 原理 CT 断层装置是利用X 线管,围绕人体的长轴进行旋转照射,并于对侧设置检测器(de2tector) ,吸收通过人体的不同衰减的X 线,并转换成电信号送入电脑,进行处理,重建成图像后在监视器上(CRT) 显示出横断面图像,亦可再建构成矢状、冠状面等图像。 1. 2 CT 机构成 CT 机主要由硬件部分与软件部分所构成。硬件部分主要由扫描架、扫描床及控制台三大部分所组成。X 线管及发生器、检测器设置在扫描架内,控制台内装有微型电子计算机以及图像显示器。为了将扫描图像摄在胶片上,另设有多幅照像机,近年逐渐应用激光照相机,使照片图像更加清晰。近年来机器制造技术不断提高,一般常用机型多为第3 代机(X 线管与检测器同时转动) 与第4 代机(X线管旋转,检测器排列一周而固定不动) ,图像质量相似(图1)
近年来又开发了螺旋CT ,在短时间内,作连续扫描。第5 代CT 机又称超高速CT ,以电子束代替X线管,使扫描时间可缩短至1/ 20 秒或0. 01 秒,适用于心血管疾病的诊断。图1 第4 代3 代CT 原理 2 CT 诊断术语
2. 1 平扫( simple scaning) 即普通扫描,CT 检查一般均先作平扫,需要时再作增强扫描。
2. 2 增强扫描(cont rast enhancement . CECT) 一般用CE 或+ C 来表示,应用造影剂注入静脉或动脉内,同时进行扫描,可显示组织器官及病变的血流状态,有利于病变的诊断及鉴别。
2. 3 定位扫描(scanogram) 是在X 线管固定只检查床移动扫描出来的图像,主要是作为设计扫描部位、层次、层数而使用,不显示扫描设划线时,亦可作为一般X 线片相似的图像作诊断时参考使用。
2. 4 窗宽(window width ,WW) 表示图像的CT 值范围,最低可为- 1000 ,最高为+ 4000 ,观察不同部位或组织可以选择。
2. 5 窗位(window level. WL) 表示图像的CT值中心位置,也可以根据不同组织的图像加以选择。
2. 6 CT 值(CT value) CT 值代号为HU ,表示该组织的X 线衰减系数。组织密度高则CT 值大,密度低则小,如水为O HU ,这对病变的定性诊断极为重要。
2. 7 感兴趣区(ROI) 即region of interest 是在图像上对某部分进行测量、分析的重要区域,其中有三个指标。
2. 7. 1 平均值(mean) 即该部影像的平均CT 值。
2. 7. 2 标准偏差( standard deviation) 即该组织的CT 值平均偏差。 2. 7. 3 面积(area) 即所测定的ROI 的面积,以立方毫米表示。
2. 8 象素(pixel) 即构成CT 图像的小亮点称为象素,象素越小则图像越清晰,空间分辨
率高。
2. 9 矩阵(mat rix) 将人体横断面各点的CT 值的象素以矩阵排列,构成图像,一般以256 ×256 或512 ×512 的矩阵显示图像 2. 10 伪影(artifact s) 即因机器或技术等原因出现了实际上并不存在的各种影像。有条状、环形、黑色区等形状。产生原因:如物体运动、骨脑交界处、气体交界处等,读片时必须加以注意,以免误诊。
2. 11 部分体积效应(partial volume effect ) 在扫描层面内,有一定的厚度,如果密度不同,实际测量的CT 值与组织,病变的密度不一致,称为部分容积效应。读片时需加以辨认。 2. 12 层厚( thickness) 即扫描所计划设置的层面厚度,以mm 表示,可根据不同部位及需要加以利用,如1. 2 、3. 4 、5 、6. 10mm 等。一般多采用10mm ,为了使图像更加精确可选用1mm、2mm 的薄层扫描。
2. 13 层距(interval) 即每个层面之间的距离,也以mm 来表示。根据病变不同可设定1. 2 、5 、10 、15 、20mm 等,一般多采用10mm。
2. 14 多平面图像重建(MPR) 应用多层扫描数据,由计算机三维空间( three dimensional surface) 重建,可显示矢状面、冠状面或任何平面的图像。
2. 15 空间分辨率( spatial resolution) 是在高对比情况下,CT 图像可鉴别的物体的大小、微细结构的能力,以每Lp/ cm 来表示。
2. 16 密度分辨率(density resolution) 即对比分辨率,可区分最小密度差的程度,以mm %表示。
2. 17 高清晰度CT ( high resolution computedtomograph. HRCT) 机器改进,开发了薄层高分辨率CT ,使空间分辨率达到1. 5～2mm ,层厚可达1～1. 5mm ,可显示微小病变。 2. 18 螺旋CT(helical CT) 乃近年来逐渐普及的新机型,其特点是X 线管经过滑环构造作连续旋转,检查床继续送进,形成无间断地体积扫描,数据连续送入计算机,最后再重建图像。此种方法可避免由于呼吸所引起的体动,微小病灶不易遗漏,且提高了检查速度,缩短扫描时间。然而就图像质量与普通CT比较并无提高。
2. 19 超高速CT ( ult ra fast computed tomog2raphy) 即第5 代CT ,应用两束电子束,作210。旋转,由靶面转换成X 线进行扫描。可使扫描时间缩短至8ms ,多应用于心血管系统及重症病人的检查。但机器昂贵,尚不能普及。 3 CT 图像的构成
图2 CT 图像的构成本象为Picker intl 1200 CT 机的胸部CT ,中央为肺窗的肺中部断面象,右上方为医院名称、右下为窗宽、窗位示意线,左上方为病人ID ,扫描号、扫描部位,病人姓名、性别、年龄,下方黑带内标出扫描层次号,下方为层厚、层距,下方为扫描日、月、年、分、秒,下方为床位置,左下为扫描放大比例、窗宽、窗位、床高,右最下为扫描野大小。每一幅图像都有哪些内容,由于CT 厂家的不同,也有些差异,但大都相同。CT 机目前多为国外厂家制作,其中资料文字均采用英文或缩写,其内容如下:
3.1 主图像 于画面的中央显示所扫描的部位的横断面图像,读片的主图像,是观察的重点,此图像与监视器上的图像相同,是通过多幅照相机或激光相机转拍在胶片上的(图2) 。 3. 2 灰阶 在图像一侧呈上下长条状浓淡不同的灰阶,同时可见宽、窗位的数值。表示此幅图像的浓淡是由此灰阶(CT 值) 确定的。
3. 3 扫描条件 标示此幅图像采用的Kv 及mA以及扫描的时间。 3. 4 患者资料(identification , ID) 其中包括CT 扫描序号、扫描层次序号(NO 或S) 、患者姓名、年龄、性别、有否增强(CE 或+ C) 、检查日期(年、月、日、时、分及秒) 。 3. 5 其他资料 如病院名称、倾斜角(扫描架) 、扫描床位置(mm) 、层厚、层距、病变的CT 值、平均值(mean) 、标准差(standard deviation) 、面积(area、mm2 ) 、长度
(length ,mm) 、放大率(zooming) 、机器名称、右侧、左侧、前、后、扫描部位、螺旋CT 多用螺旋标志等。
4 人体组织正常的CT值
人体各种组织结构不同,X 线衰减差异较大,形成各种不同的CT 值,也可以利用CT 值来鉴别组织的性质(见表1) 。
表1 正常人体组织的CT值( HU) 脑25～45 肌肉35～50
灰质35～60 淋巴结45 ±10 白质25～38 脂肪- 80～ - 120 基底节30～45 前列腺30～75 脑室0～12 骨150～1000
肺- 500～ - 900 椎间盘50～110 甲状腺100 ±10 子宫40～80 肝40～70 精囊30～75 脾50～70 水0
胰40～60 空气- 1000 肾40～60 静脉血液55 ±5
主动脉35～50 凝固血液80 ±10 5 病变的CT值
组织器官产生各种病变,CT 值亦相应产生变化,然而有时病变与正常组织呈等密度时,可以应用增强扫描来加以区别,为诊断提供重要信息。病变的CT值见表2 。 表2 病变的CT值( HU) 凝固血液80 ±10
渗出液(蛋白> 30g) > 18 ±2 漏出液(蛋白< 30g) < 18 ±2 鲜血> 0
慢性血肿20～40 炎症包块0～20 囊肿+ 15～ - 15 肺癌平均40 结核灶60
CT 值的测量层越薄越准确,上述CT 值供参考,有一定价值,但不可绝对化。各CT 机CT 值可能有一定偏差,需定期测试(进行水模调试) ,病变的组成也多种多样,CT 值也会产生变化。
6 CT 读片原则
CT读片时较一般X 线读片要复杂,因为CT 图像是人体的横断面,同时又有扫描部位与层次问题,微小病变也有遗漏的可能,读片时亦应参考平片、MRI、US等影像检查,互补其不足,发挥各种检查方法的特长,有利于诊断。
6. 1 扫描位置与层次的判断 首先了解人体横断面解剖,观察扫描图像位置是否正确,各脏器是否包括,扫描计划是否恰当。
6. 2 窗宽与窗位是否正确 扫描后进行摄片时应采取各部位标准窗宽与窗位,必要时依病变不同选取显示最佳窗宽与窗位。如不正确有可能使病变不能显示或显示不佳。 6. 3 平扫与增强 读片时仔细观察首先了解是平描或增强扫描(注射碘水造影剂) 6. 4 详细阅读图像及资料 要了解机器扫描条件、病人资料、检查日期以及某某医院等等,
作为诊断的参考。
6. 5 异常影像的观察 如发现异常影像时,则要对病变影像的部位、大小与数目、边缘、密度、内部结构以及与周围的关系等作详细观察。如为复查则需对病变的动态进行描述。 6. 6 分析与判断 发现异常影像,对影像作全面的分析、推理,最后作出判断。诊断的基础是首先了解正常影象解剖,并对各种疾病的病理变化有深入的了解,再结合病史、主诉,不难作出正确的判断。__
6. 7 与其他影像作综合诊断 读CT 片时应与胸部摄影、胸部断层摄影、骨摄影、各种造影检查、MRI、RI 以及US 等资料相结合,取长补短,可使诊断更加正确。
6. 8 影像的动态观察 我们的一次CT 检查只表示该疾病的某个时相的表现,并非疾病的全过程,可根据病变的性质作动态观察,如癌症的短期扩大、转移,而炎症则吸收较快,脑梗死需于4～6 小时后方可在CT 显示影像等
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