1、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
2、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
3、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
4、(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
5、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
6、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
7、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
8、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. 52mm ,层厚可达11. 5mm ,可显示微小病变。2. 18 螺旋 CT(helical CT) 乃近年来逐渐普
9、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 12
10、00 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
11、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) 、
12、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2545 肌肉3550灰质3560 淋巴结45 10白质2538 脂肪- 80 - 120基底节3045 前列腺3075脑室012 骨1501000肺- 500 - 900 椎间盘50110甲状腺100 10 子宫4080肝4070 精囊3075脾5070 水
13、0胰4060 空气- 1000肾4060 静脉血液55 5主动脉3550 凝固血液80 105 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 0慢性血肿2040炎症包块020囊肿+ 15 - 15肺癌平均40结核灶60CT 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
14、 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
15、. 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46 小时后方可在 CT 显示影像等
