基于MSCT及CBCT技術的便攜式移動CT臨床應用分析

張偉欣

上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院（上海，200217）

0 引言

CT技術發明以來，并通過近40年來的實際應用，已經確立了CT在醫學影像學中的重要地位。隨著相關科技水平的不斷發展以及人們對臨床診斷要求不斷提高，CT技術的發展將朝著既要獲得高質量的圖像，又要使患者盡量減少X線輻射，同時，操作及應用更加方便快捷。傳統CT由于安裝位置固定，一般需要將病人從其他科室轉送至CT室進行掃描診斷，這一操作流程會使急診病人損失寶貴的搶救時間，重癥監護病人需離開監護環境，術中病人無法實時獲得手術效果評判等問題出現［1］。不斷提高診斷要求使得產品細分，促進了移動式CT（Mobile CT）的研發使用，使得CT產品的應用更加方便快捷［2］。

1 移動式CT的發展方向

1.1 滑軌式CT

滑軌式CT如西門子SOMATOM OPEN CT，仍需安裝在固定的房間內，與傳統固定式CT相比，滑軌式CT通過機房內固定安裝的滑軌滑動機架，對患者進行掃描成像。與傳統型CT相比，滑軌式CT變化不大，滑動行程受到預安裝滑軌的嚴格限制，往往作為一套診療系統中的輔助設備出現，病人仍需轉送至固定房間診療［2］。

1.2 術中CT

例如西門子ARCADIS Orbic 3D術中CT。嚴格來說，術中CT更像是C臂機的創新改進，通過C型臂的旋轉，在不同掃描角度多次曝光獲取信息并通過計算機重建獲得實時三維圖像。在獲得更佳影像的同時，患者受到的輻射劑量隨之增加。

1.3 便攜式CT（portable CT）

便攜式CT按照掃描方式的不同，可以大致分為傳統型的多層螺旋CT（multislice spiral CT，MSCT）和錐形束CT（cone beam CT，CBCT）兩種。MSCT與CBCT的最大區別在于MSCT采用二維扇形X線束掃描，在線狀探測器上首先獲得一維數據，經計算機后處理獲得二維重建圖像。而CBCT采用三維錐形X線束掃描，并在二維面狀探測器上直接獲得二維數據，經后處理重建獲得三維圖像［4］。

2 MSCT與CBCT技術特點

2.1 CBCT

CBCT具有設備外型尺寸小，數據采集及成像速度快，輻射劑量低等優點。圖1為Xroan公司生產的一款便攜式CT，xCAT ENT。與傳統的MSCT相比，CBCT還具有很高的各向同性空間分辨力。但是與MSCT掃描方式相比，CBCT的缺點主要表現在對與球形或圓柱形物體的重建視野（field of view, FOV）受限，重建視野尺寸較小，FOV的增加將導致圖像噪聲的增大，造成圖像質量下降，信噪比的下降。CBCT還存在對低密度物體的分辨率不足，而且對空氣與軟組織分界難以區分，導致造成軟組織成像效果差，對軟組合解剖結構特別是軟組織病變表現不足，導致CBCT掃描方式難以獲得顱內成像方面的應用［5-6］。

圖1 Xoran xCAT ENTFig.1 Xoran xCAT ENT

2.2 MSCT

圖2為美國Neurologica公司生產的，基于MSCT技術的便攜式8排移動CT，Ceretom。整個系統由一臺可移動掃描主機及一臺筆記本工作站組成，可通過一塊碳素纖維材質的掃描板與標注規格的病床及手術床連接，將病人拖滑至掃描板上后將病人頭部置于掃描孔內進行掃描，掃描時只有掃描儀移動，病床、掃描板和病人保持固定不動。與傳統CT相比，Ceretom主機的外形尺寸非常小，長寬高分別為：134 cm、153 cm和73 cm。重量僅為362.87 kg，移動時主機升起由四只萬向輪支撐，一名操作人員即可輕松移動。掃描時，主機降落由履帶支持且以步進方式帶動主機按照設定參數要求移動掃描。典型掃描工作參數為120 kV，7 mA，掃描時間2 s，重建厚度為1.25 mm，每掃描一圈可獲得連續的1.25 mm層厚的圖像8層。該系統可采用單相墻壁插座100 V～240 V或自帶蓄電池供電，蓄電池充電時間約為2 h，單獨使用蓄電池供電可支持完成5個完整的掃描。掃描所獲得的圖像的空間分辨率可達0.35 mm。掃描獲得的影像被加密并實時通過無線傳輸至筆記本工作站顯示。另外，專利保護的機殼鉛防護大大降低了病人及操作者的X線放射劑量，檢測證實在距主機2.5 m處輻射劑量幾乎降為零。Ceretom的一系列領先設計使其可在狹小的環境中應用自如，并可以隨時變換使用地點，適用于：ICU病房、神經外科手術室、耳鼻喉科、急診室、介入放射科、頜面外科及病房等環境。圖3、圖4為Ceretom在ICU及手術室的實際應用。

圖2 Neurologica CeretomFig.2 Neurologica Ceretom

圖3 Ceretom在ICU的應用Fig.3 Application of Ceretom in ICU

圖4 Ceretom在手術室的應用Fig.4 Application of Ceretom in operation room

3 討論

便攜式CT技術的出現為危重病人的診斷影像提供了一種更為便利安全的方式，大大降低了傳統CT檢查方式需要運送病人所帶來的經濟及風險成本。盡管目前來看便攜式CT的腹部影像不盡人意,使得便攜式CT的臨床應用受到一定的限制［7］。但是，與傳統全身CT所進行的頭部檢查相比較，通過便攜式CT所進行的頭部掃描可以大大降低病人所受到的輻射劑量且能獲得滿足臨床診斷要求影像的優點，解決了CT診斷中長期面臨的一大難題［8］。這一優點，保證了便攜式CT的臨床應用前景，也為醫院的設備管理提出了新的課題，即如何合理安排傳統CT與便攜式移動CT的使用，需根據各自優點，合理安排兩者的配合使用，以獲取更佳的社會及經濟效益。使用CBCT掃描的小型CT一般應用于口腔頜面外科、正畸科、正頜外科等領域，容積錐形成像技術目前看來并不是頭部成像的理想選擇，還需取得更大的技術突破使其獲得更廣泛的臨床應用［9］。先進的技術優勢及大量的臨床實例證明了Ceretom移動CT完全滿足頭部診斷的要求［10］。另外，Neurologica公司在Ceretom基礎開發出的全身便攜式移動CT，Bodytom，已基本完成國內的注冊流程，即將投入市場。根據可獲得的Bodytom技術資料，這一產品將延續Ceretom在頭部掃描的技術優勢并將其延伸至全身掃查。