1、l童壁塑壅I塑Q旦Qg堕巳垒堕旦皇塑璺堕垒 ：曼?开启动态容积时代：Aquilion ONE 320排CT王琳琳。董振东【摘要】目的：评价320排动态容积cT在功能成像方面的能力和优势，以及全器官成像的剂量。方法：东芝AquilionONE 320排CT采用大范围客积成像模式，对各个部位进行CT成像获得4维动态成像结果。得到曝光剂量并与64排螺旋成像剂量比较。结果：同传统螺旋CT相比，320排CT动态容积成像和功能成像方面有显著的优势其器官时间分辨率可以缩短到035 s内，大大缩短了采集时间，降低了患者曝光剂量。明显减少运动伪影，显著提高图像质量。结论：320排动态容积CT在全器官实现“0时相
2、差”实现真正的CT4D功能成像。f关键词】320排CT；0时相差；动态容积；全器官成像；CT功能成像【中国图书资料分类号】TH774【文献标识码】A【文章编号10038868(2010)01-0013-04Dynamic Volume CT Scanner：Introduction to Aquilion ONE 320 Slice CTWANG Lin-lin，DONG Zhen-dong(Market Department,Toshiba Medical Systems(China)Co，Ltd，Beijing 100102，China)Abstract m舾啦“To evaluate t
3、he function imaging ability and dose for whole organ imaging of Aquilion ONE 320 SliceCTtho山Aquilion ONE 320 Slice CT adpoted wide volume imaging mode to acquire 4D dynamic imaging results,thenthe expose dose was compared with that of 64 slice CTBemlts 320 slice CT,with advantages in dynamic volume
4、imagingand function imaging when compared with traditional spiral CT,restrained its organ time resolution to O35sand thus theacquisition time and exposure dose was decreased皿le motion artifact was reduced and image quality Was enhancedCmdnsim 320 slice dynamic volume CT，with zero phase delay，can rea
5、lize CT 4D function imagingChinese MedicalEquipment Journal，2010，31(1)：13-1 6】Key words 320 slice CT；zero phase delay；dynamic volume；whole organ irna舀ng；CT function imging2007年北美RSNA上，东芝推出了320排动态容积CT(见图1)。该CT以独有的一圈扫描完成全器官成像、动态容积功能成像、全器官灌注和一次心跳完成心脏采集等创新性突破。被业界称为一款“triple-play”CT，并被评为RSNA年度lO大新闻榜首，荣获2
6、007年FROSTSUVAN大奖。圈1东芝AquilionONE320排CT320排CT的根本革新并不仅仅在探测器范嗣的增大，而是把CT的成像模式从“拍照”变为“高清摄像”，成就了CT的功能成像。最初CT的发展由于扫描覆盖范围的限制，不断作者简介：王琳琳(1979一)，女，山东日照人。顼士，东芝cT市场部高级产品专家主要从事cT新技术研究。作者单位：100102北京。东芝医疗系统(中国)市场部(王琳琳，董振东)提高单一层面的扫描速度，目的是尽快缩短全器官扫描的时间，提高器官时间分辨率(OTR)。虽然每一层的扫描时间已经提高到O33 s或者更快，但不能从根本上改变多圈扫描才能完成一个器官成像局限
7、。并且。面临着重建算法伪影、扫描时间长等带来的移动伪影和重建伪影、器官的时间相不一致等同题，因此不能根本解决器官时间分辨率问题。移动伪影、错层、器官的羞时相显示仍然为临床诊断带来很多问题，不能完成形态和功能成像的完美组合。“0时相差7是Aquilion ONE 320排CT与传统螺旋CT的主要区别。Aquilion ONE采用动态容积扫描模式(dynamicvolume CT，DVCT)，实现1800360。不移动扫描获得全器官全信息数据，避免了螺旋扫描冈患者水平位置运动带来的移动数据误差、图像构成的时间差及重复扫描带来的不必要扫描剂量。一圈扫描覆盖160mill的范围，同时获得320层05咖
8、层厚的完全同期相的CT图像，完成全器官扫描仅需035 s，所需时间仅是64排的112130，能满足全身大部分器官的瞬间全器官同期相成像要求。独有的coneXact锥形束重建算法突破大范围成像的瓶颈保证了成像质量。其“0时相差”的容积检查方式与血管造影检查和超声等检查相似，因此具备了相似的性能开拓了CT新的临床应用范围，使CT检查真正走入全器官功能检查时代。革新了CT的检查理念。1 临床应用在临床应用上Aquilion ONE 320排容积CT的优势主要体现在以下方面：(1)“3个一”：一次心跳冻结心脏，一嗣全覆盖器官，一次检查完成多重任务；(2)“2个低”：低剂量和造影剂；低整体检查费用和运行
9、成本，(3)“0等待”：实时观察，动医疗卫生装备2010年01月第31卷第01期Chinese Medical Equipment JournalV0131NoO卜January2010万方数据1 4 Monographic Research l专题研究l_-_-_-_-_-_o_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-o_-_一 i态成像，患者高通过率。Aquilion ONE全器官覆盖扫描包括容积扫描、动态容积扫描、ECG容积扫描、ECG动态容积扫描，除获得器官解剖结构外。可以进行器官灌注和运动功能成像。器官灌注对器官血供变化、病变血供变化有特征性的诊断意义，其应用范围已经从脑梗
10、塞评估，发展到脑肿瘤、肝、脾、肾、骨的血管及占位病变，甚至肺、肠道、软组织的占位及血管病变；运动功能成像是崭新的CT课题，涉及到自主运动和非自主运动自主运动评价如指、腕、肘、肩、趾、踝、膝、髋、脊柱、颞颌、呼吸、眼等；非自主运动评价如吞咽、胃肠蠕动、输尿管蠕动、胆道排泄、心脏搏动、血管搏动等。11 心脏成像一次心跳完成全心成像111 常规心脏扫描单次心跳扫描时间大大缩短。根除错层伪影，同时扫描剂量大幅降低，相当于常规64排CT检查剂量的20。如图2所示，扫描时问缩短到350 ms强化峰值的维持时间也被缩短了而且常规CTA检查的造影剂用量从80100 CC减少到50一60 CC。心律不齐、房颤等
11、螺旋扫描难以解决的问题在单次心跳采集下迎刃而解川。Aquihon ONE同样具有“筛选心率不齐”的特点，当它探测到一个异常的、短促的心跳时会自动切断曝光直至下一次心跳。假如第二个心跳也是短促的，机器将继续停止采集等待第三个心跳(见图3)。圈2 64排、320排cT对比图3低剂量冠脉成像112 先天性心脏病Aquilion ONE实现的是4D成像，16 cm的宽度能够覆盖儿童全心和大血管通过容积动态扫描，造影剂随血流依次通过不同器官的过程能够完全记录，因此用Aquilion ONE检查能够了解各种血液的异常分流如动脉导管未闭、房室间隔缺损、动静脉瘘、法洛氏四联症等等。同时，由于AquilionO
12、NE扫描心脏剂量极低，扫描速度快不易受呼吸运动影响，在儿童心脏检查上有无可替代的优越性。113 胸痛三合一检查过去用64排做胸痛=三合一检查，不管是肺动脉、冠脉、还是主动脉，都因为增强的峰值期处于不同时间，不能得到互者都理想显示的图像，而只能迁就其中一方进行折中成像图像质量难以保证。即不能保证有效的诊断。此外，三合一检查需要加大造影剂用量，患者需要更长的屏气时间。一般人难以承受。有了Aquilion ONE，对三个脏器均能抓住其增强峰值期，在充盈的最佳状态成像。而且只要注射常规剂量造影剂、较短的憋气时间。三合一检查不再是高难度技术。因此对于任何有适应证的患者入院后马上可以做急诊扫描大大提高了患
13、者的诊疗效率。114 心脏普查心脏前门控扫描只需要64排检查20的射线剂量。对大多数有需要的患者。特别是年纪较轻的患者无需顾虑对身体产生很大的放射损害。同时由于准备时间短、扫描速度快、成功率高完全可以实现大数量的人群普查对于造成急性冠脉事件的易损性斑块及时发现、及时治疗，提高生存率，改善预后，同时给医院创造巨大的经济效益。115 脉管系统的血流动力学研究能够动态观察血流运动过程，可应用于脉管系统血流运动的异常疾病的诊断、随访、术后评价。如：二尖瓣狭窄、二尖瓣关闭不全、室肇瘤、肺动脉高压、主肺动脉漏等等。用320排CT结合无创静脉注射扫描可以无创获得全心肌三维灌注图像。应用这项技术。连续采集，通
14、过i维网像时间密度曲线可获得心肌灌注的定量信息。获得左室阶段性强化图像，使得目前放射界所关心的心肌灌注检查诊断早期心肌缺血成为常规应用手段。为临床早期心肌缺血和梗死患者的准确定性、定位提供坚实的影像学诊断基础。12 脑一站式检查Aquion ONE的中风成像过去对于中风患者，要进行多个程序的检查以排除病变，这对于分秒必争的脑中风急诊来说，治疗时间的耽误可能造成不可逆转的后果。而患者在这一诊疗过程中还要忍受多次注射的痛苦和辗转检查的奔波。有了Aquilion ONE。患者只需要在CT室进行一次检查即可排除脑出血、动脉瘤、动脉狭窄、梗塞、脑实质供血异常等多种病变检查在10 min内即可完成，保证了
15、全脑各种期相瞬间采集。时间一致(见图4)。多种成像方式可合成一体综合观察评价。大大节省了患者的诊疗时间，实现及早诊断、及早治疗，大大改善了患者的预后。圈4一次检查的多任务。同时得到纯动脉纯静脉以及四维容积灌注影像界一直在讨论如何改进CT以及改善灌注成像范围限制的问题。多排CT仅仅可以在30 cm的覆盖范围内完成精确的灌注计算，这种扫描不能覆盖全脑。一种折中的方法是来回移动患者以达到更大的扫描覆盖。用这种方法要在不同的时间内完成多次容积采集，每个容积的时相都是不一致的拼合完成的图像上开始的容积要比最后的容积早上几秒。由于扫描是在2个方向上开始进行。容积的边缘常常在短It疗卫生装备2010年01月
16、第31 g-g 01期Chinese Medical Equipment JournalV0131NoOlJanuary2010万方数据l童壁堑窭l幽塑Qg堕巳垒堕旦皇璺塑!鲍 ：】昼?时间内扫描2次，而间隔时间太长。因为灌注函数依赖于造影剂通过组织的时间，而造影剂流过组织的时何和供血动脉的流入血流和引流静脉的流出血流有关，这种时相的不一致导致了容积内灌注值的混乱和不精确。还有，由于重复的螺旋扫描的重叠螺距和X线的过扫描效应(ovegranging)带来X线剂量的显著增加。Aquilion ONE扫描提供给内科医生全面的数据，包括全脑的解剖、血流和灌注信息。所有静态的、动态的和功能重建可以在任
17、意方向切割观察。一次采集的数据。使用者可以通过多种方式评估。可以观察CTA血管造影的纯动脉期、纯静脉期或期间的任何时相。这些时相可以单独分开重建或者融合动静脉一次显示，也可以选择浏览4D动态血流减影。数据也可以旋转切割在任意方向显示任意的部位的血流。最后，数据可以分析全脑灌注，显示局部脑血流量(rCBV)、局部脑血流(rCBF)、平均通过时间(MTr)、峰值时间和延迟图像显示峰值的不匹配。这些彩图可以用来观察和定量分析任意脑部位的灌注减低，9】。13 呼吸系统以往CT对呼吸系统成像都是处于吸气末期这一静止状态不能对呼吸过程不同时相的形态进行观察，更不能进行呼吸运动的评价。而Aquilion O
18、NE实现了在自由呼吸状态下的容积动态成像过程，从而可以观察呼气相、吸气相等不同时相肺泡、支气管的不同形态。肺内病灶随呼吸运动的位移和变化。呼吸功能的改变等等。对低龄幼儿能够实现全肺覆盖，Aquilion ONE特别适用于新生儿的各种通气异常疾病的检查(见图5)，如新生儿窒息、肺透明膜病、肺不张等等。给儿科医生提供诊断、治疗后评价的重要信息。对于成人全肺扫描采用全卷扫描模式。具备了41)注册对位技术，完成全肺动态扫描(见图6)。圈5小儿全肺覆盖 围6全卷扫描全肺14体部灌注肝脏灌注再不是针对已知病灶进行周定层面的灌注分析、只能用于科研的原始检查方法，Aquilion ONE的肝脏灌注扫描不但能够
19、精确显示动脉期、门脉期、静脉期的3D解剖结构而且可以同时探查肿瘤的供血动脉、流出静脉，分析肝实质的血供和灌注情况(见图7)。所有这些检查都以极低的剂量在一次检查中完成。只有Aquilion ONE才能实现体部灌注的临床普及。动态成像集成了形态学信息、胃肠蠕动情况、血流灌注情况，三者合而为一。任何微小病灶造成血流动力学的改变都能及时发现实现了功能成像。另外，对于器官移植术后评估对细小吻合口(小血管、胆管等)的术后评估，具有其他CT不能替代的优势。15 骨关节运动研究圈7体部灌注融合解剖、血流、运动三方面信息骨关节的运动功能损伤和损伤后的恢复单从静止的形态学上来评价远远不够静止状态正常而运动状态异
20、常的情况经常出现。因此静止状态的成像不能作为骨关节系统是否正常的评价指标。运动功能的评价关系到患者日后的生活质量。用Aquilion ONE的4D成像，能够观察到骨骼、肌腱、韧带等在运动过程中的表现，如：伸位和展位的对位是否良好，肌腱是否滑脱，运动是否受限等等(见图8)，对颈椎腰椎的运动过程中的压迫通过动态城乡进行直观观察(见图9)。用电影动态方式进行辅助诊断给临床大幅提供了全新的诊断方式。Aquilion ONE开辟了前所未有的CT成像的新领域。即运动功能学CT4维动态评价。圈8关节运动的动态成像图像清晰 圈9颈椎动态运动成像16 低剂量扫描技术婴幼童的检查CT扫描剂量的降低越来越受到关注，
21、婴幼儿作为特殊的群体更需要特殊的关注。一圈扫描即完成全器官采集，患者扫描时间大大缩短加上东芝行业最低的5 mAs扫描技术。比螺旋扫描降低了一半以上的扫描剂量。同时，大大节省球管的使用率，有效降低医院的使用成本。而低剂量扫描对于儿童更为有益，除了容积扫描模式大大降低剂量之外，Aquilion ONE最新开发了特殊的婴幼儿安全扫描模式软件包(鲫匹Expo叭renPediatric software)，自动根据婴幼儿的年龄、体积大小、体型等因素调整每次扫描的剂量以获取最佳图像质量。与螺旋扫描相比，虽然扫描结果提供了几倍的动态信息，在相同噪声水平下依然降低了30以上的扫描剂量。除了starExposu
22、rePediatricAquilion ONE婴幼儿安伞扫描模式还包括以下儿童亲和附件和特色(见图10)：(1)iStation视听指导工具。通过专门设计的电影生动地指导儿童进行呼吸控制，并帮助儿童在扫描过程中放松。(2)彩色图案机架设计，创造出儿童 围10儿童关爱模式医疗卫生装备2010年01月第31卷第01期Chinese Medical Equipment JournalV0131No01January2010万方数据喜欢的友好的扫描环境。(3)儿童扫描附件，包括儿童尺寸的扫描床、婴儿扫描垫，提供不同大小儿童的稳定舒适的扫描。(4)小的Aquilion ONE模型。使儿童提前了解一些扫描
23、程序，缓解对检查的恐惧。2 结论动态容积扫描这种新的扫描模式带来动态功能信息，这种新的应用几乎涵盖全身各个部位。对动态器官以及血流灌注的结合应用在未来还会涌现更多的临床应用研究。随着倍增采样重建技术(DST)的出现，将来还会有新的640层设备在空间分辨和成像算法进一步提高，会有更加清晰的图像满足临床。【参考文献1【l】Dewey MNoninvasive Cor onaly A nography by 320-RowComputed Tomography with Lower Radiation Exposure andMaintained Diagnostic AccuracyJCircul
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