双源CT成像技术及其临床应用的新进展
【摘要】 随着科技发展步伐的日益加快，新技术、新理念层出不穷，各行各业中随处可见新技术的应用，给人们的生产和生活带来了一定的便捷。在医学界，进行冠脉检查的技术方式也在不断更新与发展，双源CT冠状动脉成像技术就是很好的应用，它具有无创性等优点受到了患者的认可与接受，然而美中不足的是采用该技术治疗具有一定的电离辐射，怎样才能减少辐射，提高治疗成效性是当前医学界所面临的一项严峻挑战，开展对降低CT冠状动脉血管造影中辐射剂量的研究具有一定的理论意义。基于此，现对双源CT成像技术及其临床应用的研究进展作综述。
【关键词】 双源CT成像技术； 临床应用； 进展； 研究
doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2017.3.088 文献标识码 A 文章编号 1674-6805（2017）03-0160-02
双源CT技术是一种新兴技术，与传统的CT技术相比较而言，其有自己独特之处。双源CT（DSCT）拥有两套数据采集系统，而且这两套系统呈垂直状态置于设备内，在数据采集方面也是非常便捷的，只需将机架调整90°即可实现，可在短时间内达到清晰地分辨率，针对不同心率的患者可在不受其他因素干扰的条件下得到高清质量的冠状动脉血管图像，以便于医生检查出病情，继而采取有效的措施加以治疗，提高患者的治愈率[1]。双源CT的核心技术很多，比如电磁直接驱动技术、静音扫描技术等，在众多的技术中，适应性心电图门控剂量调控技术是其中最为关键的技术，能够根据不同患者的病症特征，获取到最权威、最清晰的影像图，为医师在鉴定病情方面提供了一定的帮助[2]。此外，该技术的有效应用，还能对患者血流灌注情况以及骨骼组织成分等进行有效鉴定，在临床上具有广阔的应用前景。
1 CT技术的发展历程
通过对CT技术的发展历程的研究，按照X射线束的形状差异及扫描方式的不同可将其大致可分为五次大的变革，列举如下：一是X射线束的形状为单束平移状，扫描方式为旋转式；二是X射线束的形状为窄扇形束，扫描方式为平移旋转；三是X射线束的形状为宽扇形束，扫描方式为旋转；四是X射线束的形状为宽扇形束，扫描方式为静止旋转；五是电子束CT，这种模式不管是在X射线束的形状方面或者是扫描方式上更加多样化而且可操作性强[3]。早在上个世纪八十年代左右碳刷以及滑环技术的衍生也为螺旋CT技术的出现奠定了一定的基础，这种螺旋CT技术的不断发展也逐渐取代了传统单一横断面CT模式，弥补了其存在的不足之处[4]。在上世纪末期到本世纪初期CT技术的发展又经历了一次巨大的变革，先后出现了4/16/32/40层CT机。到2004年，西门子推出了全世界第一台64层的螺旋CT机，开创了CT机发展新的篇章。在随后的几年，由于技术发展的有限性再加之种种因素的干扰，很多学者认为CT机的发展已达到了巅峰时代。然而在2005年西门子又推出了全世界第一台DSCT系统，该系统的成功问世将传统CT技术中存在的不足完全消灭，成为CT发展历程上最为壮观的一次革命，为医学界在治疗相关疾病方面提供了很大的帮助[5]。
2 DSCT成像原理
DSCT系统是由两套呈90°角相对分布的X线球管以及两组探测器组成的，两组探测器均安装在旋转轴上，并呈90°分布，一套探测器由于受机架空间的制约，其只能扫描到中心范围的信息，而另一套探测器则可实现整个区域内完全扫描，而且所获取的图像清晰度非常高[6]。每组探测器主要由40排探测器组成，位于中央部位的32排探测器准直宽度为0.6 mm，而四周所设置的八排探测器准直宽度达到了1.2 mm。每组探测器可纵向覆盖等中心宽度一定距离，而且可实现组合为不同放大倍数的构像结构[7]。借助Z轴方向上的飞焦点技术以及两个连续的宽度为0.6 mm的准直宽度探测器，最终能得到32层的读取数据经过一定的组合成为一个64层的等距量点0.3 mm映射。借助此种方式每次旋转一组探测器，则最终可获得厚度为0.6 mm的重叠64层的图像，这种图像清晰度很高，为医师在诊断病情方面提供一定的借鉴[8]。DSCT系统中的每个X线发射管所发射出的能量可高达80 kW，通过对调节管部位电压与电流的有效调节，可确保两个球管的电流与电压值保持相同，从而大大增强了时间分辨率。此外该系统还能将两组X线源所获取的数据进行整合，得到清晰度高、优质的图像[9]。为了防止出现影像重合等不良现象，可将两个球管的电压值设置在不同数值处加以运行，从而实现双能量数据的采集，以提高图像的分辨率。
3 DSCT的临床应用
3.1 心脏成像
DSCT在临床上有非常广泛的应用前景，心脏成像是其中最为关键也是效果最显著的一种应用。由于DSCT技术具有两套数据采集系统，在数据采集方面无需借助其他设备完成，而只需将机架调整90°即可实现，所获取的图像清晰度非常高，時间分辨率也较高，具有较高的应用价值[10]。DSCT在心脏成像方面的优势列举如下：（1）Johnson对心率在44～92次/min的24例患者在治疗中借助DSCT技术获取其心脏成像图，能够清晰地将患者的冠状动脉、心瓣膜等部位呈现出来，医师们根据图像即可判断出患者的病症情况，继而采取有效的措施加以治疗，提高患者的康复概率。经过实践证明DSCT技术的成功运用可为医学界在获取高清图像方面提供一定的帮助[11]。（2）有学者对心率在47～102次/min的30例冠心病患者在不受心率干扰的基础上使用DSCT技术进行检查，其中98.6%的冠状动脉细节能够借助该仪器被诊断出来，而且诊断效果显著，准确率高[12]。（3）有学者对来就诊的平均年龄在50岁左右的52例疑似冠心病患者进行诊断分析，分别使用单源普通64层CT机以及DSCT设备进行检查，通过对检查结果进行对比分析得知使用DSCT技术最终所诊断出的结果更加可靠与准确[13]。
3.2 DSCT在儿童胸部检查中的应用
在CT受檢的众多人群中儿童是较为特殊的一类，由于儿童正处于长身体阶段，身体的各项功能还处于不断完善过程中，其细胞分裂速度也较成人来说更快，因此在对儿童胸部进行检查中尽可能地减少辐射剂量是医师们值得关注的地方[14]。Flash Spiral技术属于一种新型大螺旋扫描技术，其能实现对图像快速扫描，而且扫描时间短，对儿童身体的辐射程度低，对躁动患者或者儿童患者进行胸部检查时较为适用。DSCT的Flash Spiral技术在儿童胸部扫描中的优势列举如下：（1）时间分辨率高，可大大缩短扫描时间，减少呼吸运动中伪影等现象的发生。（2）具有较高的空间分辨率，能够对胸部的一些隐蔽部位实现实时监控，提高了疾病诊断的精确性。（3）该技术在检测中能够获取到大量的信息，以便于医师们根据所获取的信息及时了解患者的病情状况，采取有效的措施加以治疗，提高患者的康复概率。（4）Flash Spiral技术由于对患儿的辐射度低，而且无其他不良现象出现，因此受到了很多患儿的认可，再加之该技术具有稳定的检查技术参数，可将其当作儿童胸部病变的有效诊断方式。（5）具有较低的辐射剂量，可对儿童的胸部起到很好的保护作用。
3.3 DSCT的其他临床应用
当前，关于DSCT技术的研究多集中在腹部，而关于该技术在患者头、胸部的检测研究文献以及论文都少之又少。DSCT双能量虚拟平扫图像可在一定程度上消除造影剂对画面的干扰，使所获取的图像更加清晰与准确。通过相关报道显示，使用DSCT技术对患者颈部淋巴部位进行检测，该技术可获取到清晰度极高的图像以及虚拟平扫图像，而且对患者的辐射程度较低[15-17]。此外双源CT技术对于先天性心脏病的病理诊断中也具有一定的应用，其在心脏主动脉瓣叶畸形检查中具有广泛的应用前景，受到了医学界的认可与接受。据相关学者阐述，将DSCT双能量技术应用于静脉成像中，可实现三维立体图像效果[18]。该技术的有效性明显强于超声心电图的作用。
DSCT可实现对组织的特异性定位，从而可使医生对患者的血管情况进行准确的分析与判断。在DSCT技术使用中辅以计算机检测的有效应用可大大增强疾病的诊断准确率。DSCT结肠仿真内窥镜检查一方面可达到常规结肠镜所不能完成的检查内容，深入到患者的结肠内部进行全面检查；另一方面可对患者的盆腔部位进行全面检查，在整个过程中患者无任何不适感[19]。
综上所述，随着科技发展浪潮地不断推进，DSCT技术也在不断发展与壮大，其不仅在扫描速度方面有一质的飞跃，而且在空间与时间分辨率上也得到了提高，其所具有的众多技术中适应性心电门控剂量调控技术更是得到了广泛的应用，在心脏成像方面做出了突出地贡献，为医师在诊断病情方面提供了可靠的保障，再加之其具有双能量成像的优势，大大解决了当前在冠心病治疗中所存在的不足之处，值得大力推广与应用[20]。然而考虑到种种因素的制约，该技术在使用中还存在些许不尽如人意的地方，仍需进行不断地改进与临床试验，但究其根本，与传统的CT技术相比，DSCT技术也是CT改革史上重要的一次变革，为后期深入研究提供了很多可参考价值。
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（收稿日期：2016-09-05）