基層醫(yī)院選購螺旋CT應(yīng)注意的幾個問題

1、基層醫(yī)院選購螺旋 CT 應(yīng)注意的幾個問題讓學(xué)習(xí)成為一種習(xí)慣！ 醫(yī)學(xué)影像服務(wù)中心國內(nèi)最大的 醫(yī)學(xué)影像專業(yè)平臺，唯一擁有 500 例病例 征象及專題講座。 CT 是二十世紀(jì)七十年代發(fā)展起來的 X 射線成像技術(shù)。近三 十年來的 CT 發(fā)展，一直圍繞解決的是掃描速度、圖像清晰 度以及單次連續(xù)掃描的覆蓋范圍三者的協(xié)調(diào)發(fā)展。為了加快 掃描速度；發(fā)明了滑環(huán)技術(shù)；為了解決圖像清晰度問題；采 用了薄層掃描和多層采集的方式；為了提高單次連續(xù)掃描的 覆蓋范圍， 有了各種散熱效率更高的新型球管。 多層螺旋 CT 的出現(xiàn)， 使掃描速度、 清晰度和掃描范圍得到了完美的結(jié)合。 人們更提出了 CT “綠色革命”的概念，要求C

2、T向更低的輻 射劑量、更快的采集和重建速度。 更便捷和多樣的重建處理、 更短的病人等候時間及更人性化的設(shè)計方面發(fā)展。多層 CT 由于掃描速度快，圖像清晰度高，單次連續(xù)掃描范圍大，更 有利于三維成像及虛擬影像的成像和 CT 血管成像。今后， 多層 CT 還將會被更多地用于臨床疾病的篩查，進(jìn)而有利于 治療效果的提高。螺旋 CT 的基本組成可分為三個主要組成部分：即數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)，計算機和圖像重建系統(tǒng)，圖像顯示、記錄和存儲系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的作用是產(chǎn)生 X 射線，使 X 射線束經(jīng)準(zhǔn)直成形 再經(jīng)濾過后， 穿過病人所需成像的橫截面， 測得透射的 X 射 線束強度，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號提供給計算機。系統(tǒng)的

3、組 成包括 X 射線高壓發(fā)生器、 X 射線球管、準(zhǔn)直器、濾過器、 探測器、數(shù)據(jù)采集和傳輸裝置、掃描機架（低壓滑環(huán)） 、掃 描床和前置放大器及接口電路等。計算機和圖像重建系統(tǒng)的 主要任務(wù)是：控制和監(jiān)視整個掃描過程，并將采集的數(shù)據(jù) 送入存儲器；CT值的矯正和輸入數(shù)據(jù)的擴(kuò)展。與操作 者對話并控制掃描等信息的傳送；圖像重建的程序控制人 故障診斷及分析。系統(tǒng)主要包括計算機體系和硬件及軟件。 圖像顯示、記錄和存儲系統(tǒng)：該系統(tǒng)的作用是將主計算機和 圖像重建系統(tǒng)提供的數(shù)字圖像顯示在監(jiān)視器上供醫(yī)生觀看， 并將其直接存儲在磁性載體上供以后需要時調(diào)用，或永久性 記錄在膠片上。系統(tǒng)主要包括高分辨率監(jiān)視器大容量存儲 器

4、和激光照相機?；鶎俞t(yī)院購置螺旋 CT 的目的是：提高度療質(zhì)量，降低醫(yī)療 風(fēng)，獲得受益。所謂好的螺旋 CT 對醫(yī)院來說，除了要滿足 以下四個萬面的要求。即能滿足醫(yī)院現(xiàn)時的臨床需要，能夠 滿足醫(yī)院未來35年發(fā)展的需要，能夠使醫(yī)院決策層意見 達(dá)成一致有一家誠信、有實力、負(fù)責(zé)任的供應(yīng)商。更重要 的是還必須滿足對優(yōu)異圖像質(zhì)量的要求，只有優(yōu)異的圖像質(zhì) 量，才能減少漏診誤診， 提高醫(yī)療質(zhì)量， 進(jìn)而降低醫(yī)療風(fēng)險， 同時也有利于實現(xiàn)醫(yī)院品牌收益，技術(shù)收益，臨床收益，財 務(wù)收益的目標(biāo)。實際上，在選擇螺旋 CT 時，機器的各項指 標(biāo)參數(shù)固然重要，但各廠家得出參數(shù)的方法總是不完全一 樣。對醫(yī)院來說，判斷螺旋 CT 各

5、項指標(biāo)參數(shù)高低，其實只 需要鑒定該機器掃描出來的圖像質(zhì)量憂劣，無論設(shè)備性能被 描述得多么出神入化，最終都必須在圖像質(zhì)量上體現(xiàn)。所以 說選購螺旋 CT 就是選擇圖像質(zhì)量，而決定圖像質(zhì)量的因 素，如圖像數(shù)據(jù)量、空間分辨率、密度分辨率、重建的圖像 失真度等又取決于影像鏈的質(zhì)量和計算機運算速度及顯示 器的分辨率。因此，在考察設(shè)備時，現(xiàn)場取得該機型的圖像 膠片對于機型的比較選擇尤為重要選擇螺旋 CT 必須特別關(guān) 注的要點是 1、掃描架機架的孔徑和傾斜范圍兩項性能指標(biāo) 在應(yīng)用中較為重要，目前只有個別廠家的低檔螺旋 CT 機還 在使用 65cm 機架孔徑和± 20o 機架傾角。所有廠家的中高 檔螺

6、旋CT機的機架孔徑都是 70Cm .傾斜角度都是土 300, 以滿足冠狀位掃描和腰骶椎掃描及其他特殊體位掃描的需 要。 2、球管主要關(guān)注的是焦點尺寸（焦點越小，圖像銳利 度和對比度越好） 、陰極熱容量、散熱效率、管電流和管電 壓、保用次數(shù)、更新成本等由于螺旋掃描需要球管長時間連 續(xù)曝光，因此對球管的散熱效率要求很高，采用大熱容量球 管，能延長連續(xù)曝光時間，但同時球管更換成本也更高。為 解決這個矛盾， 各廠家都在不斷地對球管進(jìn)行改進(jìn)， 西門子、 飛利浦公司利用飛焦點技術(shù)在增加信息量和提高圖像質(zhì)量 的同時達(dá)到加大散熱效率的目的， 其 2MHU 陽極熱容量飛焦 點球管，單次連續(xù)螺旋掃描時間高達(dá) 80

7、 秒，保用次數(shù)達(dá) 13 萬次，球管更換成本約 35 萬元人民幣。東芝公司采用陰極 接地的方法，加大球管散熱率其 3.5MHU 陽極熱容量球管 單次連續(xù)螺旋掃描時間可達(dá) 75 秒，保用次數(shù)為 10 萬次，球 管更換成本約 45 萬元人民幣。 GE 公司采用了航天散熱涂料 增加陽極散熱率， 其 2MHU 陽極熱容量球管。 單次連續(xù)螺旋 掃描時間為 60 秒，保用次數(shù)為 6 萬次，球管更換成本約 35 萬元人民幣。此外，液態(tài)金屬軸承技術(shù)的運用不僅使球管 散熱效率得到進(jìn)一步提高，而且減少了噪聲和振動，提高了 圖像的信噪比。最近西門子公司設(shè)計出了一種完全新型的球 管，散熱效率有了突破性的進(jìn)展，它應(yīng)用偏轉(zhuǎn)

8、線圈控制電子 束的運動，將旋轉(zhuǎn)軸承從真空內(nèi)轉(zhuǎn)移到真空外，使陽極直接 與冷卻油接觸，徹底改變了陽極靠輻射散熱的狀況，使散熱 率與產(chǎn)熱幾乎相等（零熱容量） ，重量也只有常規(guī)球管的 1 6。應(yīng)用這種球管，基本不用考慮控制曝光時間以免產(chǎn)熱 過多影響球管壽命問題，而目由于結(jié)構(gòu)的改變，使得這種新 型球管可以允許把每周旋轉(zhuǎn)速度提高到 0.37 秒，而這個掃描 速度會導(dǎo)致常規(guī)球管的損害。 管電壓和管電流分別代表 X 線 的質(zhì)和量，理論上講，管電壓越大，射線穿透能力越強；管 電流越大，圖像細(xì)膩度越高，但同時射線對病人的損害也越 大。由于短幾何設(shè)計、 飛焦點技術(shù)、 超高速稀土陶瓷探測器、 實時在線劑量調(diào)控等技術(shù)的

9、應(yīng)用，使得低射線劑量，高圖像 質(zhì)量得以實現(xiàn)。在選擇螺旋 CT 時，更重要的不是關(guān)注最大 mA 是多少；而是關(guān)注實現(xiàn)最小可視低密度分辨力所需掃描 劑量大小和 mA 儲備率高低，通常以 3mm 密度分辨力所需 掃描劑量為標(biāo)準(zhǔn)，理想的狀態(tài)是所需掃描劑量不超過 120mAs ,最高不得超過 250mAs。mA儲備率的計算公式是：（最大 mA -3mm密度分辨力所需 mA）/最大 mA X 100%, mA 儲備率越高，設(shè)備的工作負(fù)荷越輕，設(shè)備正常使用壽命 越長。 mA 儲備率最好能達(dá)到 50%以上 3、高頻高壓發(fā)生器 主要有高精度單元控制的脈沖式和連續(xù)式兩種，目前多采用 脈沖式發(fā)生器。需要關(guān)注的是發(fā)生

10、器最大功率和功率消耗及 功率儲備率發(fā)生器功率與球管陽極熱容量的合理搭配非常 重要，如果將發(fā)生器比作汽車發(fā)動機，球管陽極熱容量就相 當(dāng)于汽車載重量，發(fā)生器功率大、球管陽極熱容量小，就會 導(dǎo)致大馬拉小車現(xiàn)象，反之就是小馬拉大車，這都是不合理 的。一般認(rèn)為，發(fā)生器功率與球管陽極熱容量比值不應(yīng)低于 10發(fā)生器功率消耗及功率儲備率的計算方法是：功率消耗=最大KV X 3mm密度分辨力所需 mA ;功率儲備率=（最大 功率 KW -功率消耗 KW ）/最大功率 KW X 100%；一般要 求功率儲備率不低于 10% 4 、探測器所有廠家都已放棄了氣 態(tài)探測器，金屬陶瓷探測器因余輝問題也已被主流品牌廠家 淘

11、汰。目前各一線品牌廠家基本都采用高效稀土陶瓷探測 器， GE 采用的是 Hilight 稀土陶瓷探測器西門子、飛利浦采 用的是 UFC 超高速稀土陶瓷探測器。 這類探測器轉(zhuǎn)換效率極 高而余輝又極短，使 X 射線的利用率從原來的 50提高到 了 99 以上， 適合螺旋掃描需要高效率、 短時間反復(fù)采集信 號的要求。探測器的功能是采集數(shù)據(jù)，判斷探測器性能高低 的指標(biāo)是每秒采集數(shù)據(jù)量，而不是物理個數(shù)多少，就好比人 民幣多少是以購買力及面值大小而不是以張數(shù)多少來衡量。 一般要求每秒數(shù)據(jù)采集量不低于 1000 組，現(xiàn)在部分廠家的 多層螺旋 CT 數(shù)據(jù)采集量已能達(dá)到 2500 組秒雙層螺旋 CT 的多項性能

12、與高檔單層螺旋 CT 差異很小或基本相同，其主 要原因是在生產(chǎn)設(shè)計中，雙層螺旋 CT 采用了本公司已形成 批量生產(chǎn)的高性能單層螺旋 CT 相同的主要硬件和結(jié)構(gòu)（如 10mm 寬探測器）；所不同的只是探測器的排數(shù)結(jié)構(gòu)和采 集圖像重建等軟件有所不同，只有西門子公司是在原四層 螺旋 CT 的基礎(chǔ)上改型出雙層螺旋 CT ；故其采用的是專門為 多層螺旋 CT 設(shè)計的 5mm 寬探測器對于多層螺旋 CT 探測器 排列方式大致可分為兩類：等寬型（對稱型或矩陣型）及非 等寬型（非對稱型）。GE和東藝采用的是等寬型探測器，而 門子和飛利浦采用的是非等寬型探測器。等寬型探測器排列 層厚的組合形式的較為靈活，但其間

13、的間隔會導(dǎo)致有效信息 的丟失，不如非等寬型探測器的效率高。非等寬型探測器的 優(yōu)勢在于寬層厚時， 探測器的間隔較少， 量子吸收效率較高， 不足之處是層厚組合不如等定型探測器靈活。最近的 16 層 螺旋 CT 探測器排列基本趨于一致， 都是中心 16 排窄的探測 器，兩側(cè)各 4 排寬的探測器，只是探測器的大小匹配各自不 同，分別為 0.5 和 1mm ，0.75 和 1.5mm，0.625 和 1.25mm 三 種探測器的最小層厚是確定圖像縱向分辨率的關(guān)鍵因素； X 射線的入射角范圍稱為 “椎角”，椎角是多層螺旋 CT 產(chǎn)生贗 像的主要原因，椎角越大則在影像重建中產(chǎn)生的誤差越大， 而探測器開口的寬

14、度越寬，椎角越大?？梢娞綔y器較窄可以 減少贗像。 5滑環(huán)類型目前各生產(chǎn)廠家均采用低壓滑環(huán)技 術(shù)，差別主要表現(xiàn)在炭刷位置的不同。 GE 依舊是炭刷位于 滑環(huán)的外側(cè)，雖然易導(dǎo)致接觸不良，但炭刷不易磨損。東芝 的炭刷位于滑環(huán)的內(nèi)緣，可利用旋轉(zhuǎn)時的離心力使發(fā)刷與清 環(huán)貼得更緊密，但沒炭磨損加快，使用壽命縮短。西門子和 飛利浦采用的是高速平面同心圓滑環(huán)技術(shù)，炭刷位于滑環(huán)的 側(cè)面，可以使旋轉(zhuǎn)時脫落的炭粉不至于留在炭刷與沿環(huán)二間 造成接觸不自，碳刷又不易于磨損。 6、數(shù)據(jù)傳輸方式早期 的螺旋 CT 數(shù)據(jù)的傳輸依靠炭刷，由干炭刷質(zhì)地較軟，滑動 過程中與劃環(huán)的摩擦?xí)a(chǎn)生炭粉，夾在炭刷與滑環(huán)之間產(chǎn)生 噪色降低了信

15、噪比，影響了圖像質(zhì)量。為了彌補這個不足現(xiàn) 在多數(shù)廠家都改用了射頻傳輸和光纖傳輸方式。采用特殊的 傳輸頻率避免外界射頻的影響，不僅進(jìn)一步提高了傳輸?shù)谋?真程度，而目大大提高了傳輸速度。 7 、 mA 調(diào)節(jié)方式目前 王要有自動調(diào)節(jié)技術(shù)和實時在線智能劑量調(diào)控技術(shù)兩種方式，后者是在前者基礎(chǔ)上，依據(jù)上一層的曝光數(shù)據(jù)對下一層 掃描劑量進(jìn)行實時調(diào)節(jié)，射線劑量精度更高；可進(jìn)一步降低 實際掃描所需劑量， 達(dá)到更加人性關(guān)懷的目的 8 、螺距指數(shù) 螺距是 X 射線球管旋轉(zhuǎn)一周掃描床移動距離與準(zhǔn)直器寬度 之比。當(dāng)掃描時間固定時，螺距越大覆蓋距離越長；相同的 掃描范圍，可以通過增大螺距來縮短掃描時間，這不僅對于 一次屏

16、氣的大范圍掃描很有幫助，因為只需增加螺距即可在 同一掃描時間內(nèi)盡可能多地增加掃描距離，而且有利于節(jié)省 球管損耗目前螺距方式主要有兩種，即固定螺距方式和自由 螺距方式；后一種方式可以實現(xiàn)全景無失真圖像重建，因為 自由螺距技術(shù)，采用了新的螺旋斜面重建方法，使原始橫斷 圖像也成為重組（ MPR ）圖像，有效地消除了由于螺距加大 而產(chǎn)生的有效層厚的加大這一不利因素9、圖像質(zhì)量這是衡量一臺螺旋 CT 性能高低的核心指標(biāo)， 它們包括空間分辨率、 密度分辨率、時間分辨率，圖像失真度等?？臻g分辨率又稱 高對比分辨率，是在高對比情況下（CT值100HU ）區(qū)分相鄰最小物體的能力，它是測試一幅圖像質(zhì)量的量化指標(biāo)，

17、 其結(jié)果通常以每厘米的線對數(shù)（LP / cm）表示。一般認(rèn)為， 空間分辨率至少應(yīng)不低于 14LP / cm,有的產(chǎn)品已能高達(dá) 28LP / cm。密度分辨率又稱低對比分辨率，是在低對比情況下（CT值v 10HU =分辨物體微小差別的能力，以毫米百分 單位表示（mm/%）。密度分辨率高低與測量時所采用的射線劑量大小有關(guān)，在選購螺旋 CT 時，必須特別關(guān)注廠家在 測量密度分辨率時所采用的射線劑量大小。一臺高性能螺旋 CT 機，實現(xiàn) 3mm 3密度分辨率所需掃描劑量不應(yīng)超過 120mAs。時間分辨率是指機架旋轉(zhuǎn) 360度所需時間。時間分 辨率越高，所需掃描時間越短，圖像的運動偽影越少，圖像 質(zhì)量越高

18、。 目前最高時間分辨率己能達(dá)到 0.37 秒，多數(shù)機型 都能實現(xiàn)亞秒時間分辨率。飛焦點球管、超高速稀土陶瓷探 測器、自由螺距技術(shù)、螺旋外面重建方法及實時在線智能劑 量調(diào)控技術(shù)等的應(yīng)用，全景無失真回像重建已能輕松實現(xiàn)。 10、計算機時鐘頻率計算機可以說是CT 的大腦，其運算速度直接決定了螺旋 CT 的工作效率。影響計算機運算速度的 主要因素是計算機的時鐘頻率（主頻） ，時鐘頻率越高；運 算速度越快，圖像重建的時間也越短。目前螺旋 CT 計算機 的時鐘頻率基本都在 30GHZ 以上，有的廠家采用雙芯片技 術(shù)，使掃描與圖像重建盡可能達(dá)到同步。 11、顯示器是實現(xiàn) 可視圖像的終極手段，其亮度、對比度分

19、辨率的高低直接 決定了圖像的視覺效果。顯示器主要有 CRT 和 TFT 兩種， 現(xiàn)在各廠家基本都采用了高清晰室光感應(yīng)無閃爍 TFT 顯示 器 12、激光相機主要有濕式激光相機和干式激光相機， 干式 激光相機又包括直熱式干式相機、光熱成像干式相機和激 光誘導(dǎo)成像干式相機。干、濕相機各有優(yōu)缺點，濕式激光相 機的影像本底灰霧對像質(zhì)影響小，圖像透亮度和對比度高，可長時間保存不變質(zhì)，但成像周期長，廢棄藥液污染環(huán)境， 消耗大量水資源。干式激光相機成像周期短，更能夠滿足臨 床診斷需求，順應(yīng)環(huán)保趨勢，無須對廢棄藥液進(jìn)行處理，節(jié) 約水資源，減少電力供應(yīng)，改善醫(yī)務(wù)人員的工作環(huán)境；缺點 是影像本底灰霧稍高（0.2）

20、,使影像片透亮度及對比度稍差，長時間保存易變灰。除上述須關(guān)注的問題外，醫(yī)院在選 購螺旋 CT 時，還應(yīng)關(guān)注售后服務(wù)問題，無論廠家如何描述 他們的售后服務(wù)多么周到及時，最終都要體現(xiàn)在開機率上， 開機率高低直接反映了售后服務(wù)優(yōu)劣，因為設(shè)備是買來使用 的而不是買來維修的。而決定開機率高低的關(guān)鍵因素是整機 性能的穩(wěn)定性。一臺設(shè)備的整機性能穩(wěn)定性如何，主要取決 于兩個因素， 即品牌和主要零部件的相互適配性。 我們知道， 品牌是產(chǎn)品質(zhì)量最簡約的保證。而主要零部件來源的一致性 和品牌的同一性保證了零部件的相互適配性并直接決定了 整機性能穩(wěn)定性。目前生產(chǎn)螺旋 CT 的廠家主要有德國西門 子.美國GE、荷蘭飛利

21、浦、日本東芝、日本日立、日本島 津、中國安科、 中國東軟等， 比較公認(rèn)的一線品牌是西門子、 GE、飛利浦。在三個一線品牌中，又各有特色，西門子和飛 利浦的產(chǎn)品優(yōu)勢在于其主要零部件基本來自于自己的工廠 制造，所以整機性能穩(wěn)定性較高，故障率相對較低，使用成 本也相對較低，但購買價格相對偏高，其售后服務(wù)反應(yīng)速度 尚不是十分令人滿意。 GE 的產(chǎn)品優(yōu)勢在于其售后服務(wù)體系較完備；采用零部件全球采購模式使制造成本大大降低，故 購買價格相對有彈性，臨床應(yīng)用軟件較豐富，但因其零部件 均來自于全球采購，相互適配性稍差，整機性能穩(wěn)定性相對 較低；故障率相對較高，使用成本也較高。如從品牌角度選 擇，三個一線品牌中任

22、選一個都正確。 在考慮設(shè)備的購買時， 有兩個原則應(yīng)共同遵守。經(jīng)濟(jì)的原則和實用的原則。所謂經(jīng) 濟(jì)的原則，就是按經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事，考慮投資的經(jīng)濟(jì)效益和厲 行節(jié)約；降低成本， 減輕病人的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。 所謂實用的原則， 就是要根據(jù)醫(yī)院的任務(wù)、規(guī)模、人員技術(shù)水平和技術(shù)條件的 現(xiàn)狀，適當(dāng)考慮將來的發(fā)展而制定裝備標(biāo)準(zhǔn)。選購螺旋 CT 時；必須充分研究下列因素： （ 1）依據(jù)購置設(shè)備必須有醫(yī)院 的事業(yè)計劃和財務(wù)預(yù)算作為依據(jù)，首先要有預(yù)算的依據(jù)；預(yù) 算應(yīng)與醫(yī)院一個時期的規(guī)劃相一致，不要想到什么做什么， 見到什么買什么（ 2）可能性主要指資金來源，基層醫(yī)院購 置設(shè)備的資金主要來自國家撥款和醫(yī)院的業(yè)務(wù)收入，必要時 也可采取租賃、分期付款或貸款等方式解決資金問題（3）條件指醫(yī)院目前是否具劇變用這一設(shè)備的條件，必須逐項考 慮有無使用的技術(shù)力量，有無安裝和維修的技術(shù)力量，如條 件不具備，也沒有創(chuàng)造條件的措施，則不廣急于選購。 （ 4） 需求評價購置此項設(shè)備是否合理？為什么要購買？其需求 的迫切性如何？根據(jù)追求最經(jīng)濟(jì)的壽命同期費用原則，除考 慮其購置成本外，還必須充分考慮其使用成本