1、CTCT检查技术第五节检查技术第五节 电子束CT(electron beam CT；EBCT)又称超高速CT(ultrafast CT，UFCT)，电子束成像系统(electron beam imaging system；EBIS)或电子束体层摄影(electron beam tomography；EBT)。EBCT的X线发射是由连续发出的电子束经磁场偏转后，依次撞击环形排列的钨靶后产生的，它的探测器也是固定的环形排列，可随时接收对侧发出的X线信息。这种设计使每个断层面的成像时间大大偏短。EBCT是美国Douglas boyd博士于1983年首先开发并应用于临床。其扫描速度快达50100ms，
2、时间分辨力高，对心脏、大血管的检查有其独到之处，几乎不受心跳及血管博动的影响。4.特点 EBCT的最大特点是时间分辨力高。时间分辨力严格地说是用来研究人体活动器官机能的，即人体器官在不同时刻的活动状况，必须借助电影和录相等手段。但人体注射对比剂后，对比剂随血流在人体器官内灌注，也会有时间差异，如果在不同时间内对某一组织的某些层面连续扫描，并测定CT值，将其制成时间密度曲线，可得到器官随时间变化的，具有血流特点的图像，这就是CT的时间分辨力的表现形式。EBCT用电子束扫描代替了X线管与探测器的机械运动，扫描时间可短至5Oms，一次屏气可按预定编程进行两次单层连续容积扫描，时间分辨力明显提高。目前
3、在心、脑血流灌注，CTA重组等方面优于MSCT，在冠脉造影方面，也有很大潜力和发展前景。5.局限性 EBCT设备昂贵，维修费用高，病人的检查费用也较高，目前国内尚未普及，难以推广应用。二、基本扫描方法 电子束CT以电子枪发射电子束，再由电子束轰击扫描机架下部的圆弧形钨靶环产生旋转X线，实现CT扫描。按电子束扫描速度及工作方式，基本扫描方式可分为两种。（一）单层扫描 单层方式(single silce mode；SSM)是电子束只扫描四个弧形静止钨靶环(依次为A、B、C、D)中的C靶环，由在扫描架上部210范围内平行排列的两组探测器(环1、环2）的环2接收信号，每次扫描可得一幅断层图像。单层扫描
4、的电子束扫描速度为9次/s，一个扫描周期是116ms，其中扫描靶环所需时间l00ms，扫描间隔16ms。扫描层厚有1.5mm、3mm、6mm和lOmm可选。1.单层定位扫描(single slice preview scan；SSPS)是为单层容积扫描获取定位图像的扫描，是一种特殊的电子束扫描方式。电子束CT扫描机架下有A、B、C、D四个圆弧形钨靶环，位于D靶环前方另外还有一个E靶环，用于调整电子束形状和扫描轨迹，但不产生图像数据。单层定位扫描时电子束在E靶环的左侧开始扫描，至E靶环正下方时，跃到C靶环产生垂直方向的X线束，经探测器环2采集数据得到病人正位定位图。电子束只在C靶环停留瞬间又回至
5、E靶环，当运动到E靶环终端的水平位置时，又跃到C靶环，产生水平方向的X线束，得到病人的侧位定位图。根据所得到的正侧位定位图来确定各种体位的扫描层面。2.单层步进容积扫描(single slice step volume scan；SSSVS)是指每次触发，电子束扫描C靶环一次，获得一幅断面图像，然后计算机移动检查床面至一新的位置，再次触发扫描，直至预设的扫描次数完成为止。每层的扫描时间在0.12s之间，扫描范围由层数和床的移动速度而定，扫描层数由1层160层，扫描所得图像数与层数相同。步进容积扫描还可进行不邻接的薄层扫描，对胸、腹部病变的快速筛选检查有特殊价值。3.单层连续容积扫描(singl
6、e slice continuous volume scan；SSCVS)是EBCT的连续数据采集方式，方法是电子束连续扫描C靶环，同时检查床面连续移动。每幅断层图像可由获得的容积数据重建而成，相当于螺旋CT扫描，但速度更快，例如曝光时间0.3s，在13.8s内达629mm，可扫描40层；如曝光时间0.1s，在16.2s内可扫描140层，最大扫描范围可覆盖胸腹主动脉及其主要分支。连续容积扫描因检查时间短，胸部和腹部血管扫描可在20s左右，即血浆碘浓度峰值内完成图像采集，减少了对比剂用量，提高了影像的增强效果，血管结构显示较佳。同时，单层连续容积扫描采集的数据用于重组三维图像，重组图像的质量较高
7、，使电子束CT血管造影成为常用的检查方法。单层连续容积扫描还可进行预编程序的两个邻接扫描，即预先制定出邻接扫描方案内两个扫描程序的所有参数，第一个扫描序列完成后，计算机自动按预定间隔时间、扫描起始床位和床面移动方向开始第二个扫描序列。这样，注射一次对比剂，可获得同一容积范围内不同对比剂时相的影像。例如肝动脉和门静脉的双期增强影像。4.单层血流扫描(single slice flow scan；SSFS)是指电子束按预先设定的扫描方案，在某一层面重复多次扫描，获得该层面的多幅图像，记录对比剂在该层面一定时间范围内的动态变化，用以研究该层面血流的动态情况。（二）多层扫描 多层扫描方式(multip
8、le slice mode；MSM)是采用多靶扫描。靶环扫描顺序永远是D-C-B-A，不可反向移动，探测器环1和环2同时使用，每个靶环发射的X线可以产生两幅紧密邻接的断面图像，相邻的两个靶环扫描产生的图像有4mm的组织间隔。四个钨靶可有不同的靶环组合，例如D、C靶，D、B靶和D、C、B靶等。如果选用四个靶环扫描，每次可获得8幅断面图像，每秒则可获得34幅断面图像。多层电子束扫描速度为17次/s，一个扫描周期是58ms，其中扫描一个钨靶环所需时间是50ms，扫描间隔8ms，扫描层厚7mm。1.多层定位扫描(multiple slice preview scan；MSPS)多层定位扫描供多层容积扫
9、描时获取扫描定位图。方法是电子束逐个扫描靶环D-C-B-A一次，得到8个邻接的断层图像，总曝光时间224ms.根据实际需要选择2、4或6个断层图像也行。2.多层电影扫描(multiple slice movie scan；MSMS)用于动态显示身体某些快速运动器官以确定其功能。方法是每次触发，电子束完成对某一个靶环的预定扫描次数，下次触发依次扫描下一个靶环，直到预定靶环组合扫描完成。每个靶环最多可扫描20次。多层电影扫描常用于观察心脏情况，记录心脏从最大充盈至最大排空的舒缩运动，评价左/右心室功能、室壁运动及其厚度、瓣膜运动、射血分数、搏出量、舒张末期容积、收缩末期容积、心输出量和心肌重量。还
10、可用于观察关节运动和气道阻塞。3.多层血流扫描(multiple slice flow scan；MSFS)用于研究血流运动，以确定某器官的血流灌注或分流情况。常用于了解冠状动脉搭桥血管的开通情况、心肌灌注、心内外分流、主动脉瘤和肾、肝、脑的血流灌注以及肿瘤的血供情况。扫描方法是每次触发，电子束依次扫描预定的靶环组合一次，重复至预定的扫描次数完成。多层血流扫描可选用不同的靶环组合，最多允许4靶8层图像，2或3靶组合时，靶间可有间隔，但扫描顺序依旧是D-C-B-A方向，每靶最多可扫描20次。4.多层容积扫描(multiple slice continuous volume scan；MSCVS)
11、与单层容积扫描类似，每次触发，电子束扫描C靶环“n”次，然后检查床面移动至一新位置，再次触发启动另一次重复扫描，直至预定扫描序列完成。“n”次扫描所得原始数据，经累加平均处理可改善图像的信噪比，提高图像质量。“n”的选择范围是119次，每层扫描时间根据所选的“n”值而定，由0.050.95s。5.多次平均血流检查(multiple averaged flow study；MAFS)方法是每次触发，电子束扫描A、B、C、D中任意一个靶环“n”次，直至预定触发数完成。“n”次扫描所得原始数据累加平均后可改善图像的信噪比，提高图像质量。（三）EBCT的对比剂使用技术 电子束CT的增强扫描同样必须使用
12、碘对比剂，要想达到理想的增强效果，对比剂的浓度，用量及注射方法这三要素不可忽视。1.对比剂的浓度 通常采用碘浓度300mg/m1(60%)即可达到良好的增强效果。对超重或心功能不全者可增加碘浓度如采用370mg/ml的产品。婴幼儿则应根据体重和先天畸形的特点等，依照情况将对比剂稀释为150l250mg/ml为宜。2.对比剂的用量 成人容积扫描用量约4080ml；血流扫描约3035ml；电影扫描约4555ml。婴幼儿的用量按千克体重计算，不超过1.53.Oml/kg。3.对比剂的注射方法 根据临床的诊断要求和电子束CT的扫描方式不同，有3种对比剂的注射方法。(1)多层电影扫描方式:常采用二种时相
13、注射对比剂。第一时相注射速度为34ml/s，持续lOs；紧接着进行第二时相的注射，注射速度为1.52ml/kg，一直维持至扫描开始后2s。这样就保证了在左右心室对比剂充盈的高峰期进行多层电影扫描，可使影像中的左右心房室对比剂充盈较一致，并避免上腔静脉人口处由于对比剂浓度过高造成的伪影。此注射方式的特点为注射对比剂速度较慢，持续时间较长，以保证每幅图像中心腔内均有对比剂充盈。(2)血流检查方式:常采用静脉团注法，对比剂的注射速度达78ml/s。此注射方式的特点为注射对比剂的速度快，持续时间短。以保证血液检查时能记录到兴趣区对比剂从出现到消逝的完整过程。(3)容积扫描方式:也采用静脉团注法，不同的
14、是对比剂的注射速度为35ml/s，对比剂在25s内注射完毕。以保证整个扫描范围内兴趣区的组织增强效果。4.循环时间的测定 循环时间是血液从一个标记点流到另一个标记点的时间，测定的方法有两种。(1)硫酸镁测定法:经肘静脉注射10%硫酸镁2ml，注射开始至舌咽部出现热感的时间即为病人的循环时间，又称臂-舌循环时间，较常使用。(2)血流扫描测定法:经肘静脉注射1012ml碘对比剂，进行血流方式扫描，测得实际兴趣区的时间密度曲线，以确定扫描的起始时间。5.扫描起始时间 扫描起始时间是指从注射对比剂到开始扫描的时间，正确的扫描起始时间是电子束CT检查成功的关键。因此通过病人循环时间的测定，来决定增强扫描时对比剂注射后扫描的起始时间。一般来说，血循环的平均时间约 16s，经肘静脉注射对比剂开始到对比剂到达主动脉的时间是18s，快者可缩短为15s，心功能不全者可延迟至30s以上，存在个体差异。血流扫描如果观察左心，扫描起始时间约为1/2循环时间；观察右心，扫描与注药同时或稍延迟2s。多层电影扫描的起始时间大约在循环时间土2s为宜。结 束25 结束语结束语
