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肺结节精准CT检查技术

  • 现状与不足

  • 问题分析与改进

  • 放射的追求

  • 临床的要求

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肺结节已是最亟需重视的常见病、多发病之一

肺多发磨玻璃结节防治专家共识指出：中国肺多发结节发病率为13%～45%

2022年湖南城癌早筛项目报告癌症及癌前病变检出率为11.6%

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对于肺癌而言，CT检查是目前最有价值的无创检查手段

CT扫描可以发现肿瘤位置、形态、大小范围、与周围组织关系，甚至病灶内部细微结构，从而做出定性诊断

良好的图像质量是诊断的基础

• 充足的扫描准备

• 合适的扫描方法

• 有针对性的重建

• 严格长效的质控

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磨玻璃影（GGO）还是磨玻璃结节（GGN）？

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磨玻璃密度还是钙化密度？

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开具检查时的核心：检查方式与层厚

布鲁克斯公式：管电流越低，图像噪声越大、细节显示越差

在普筛的时候使用低剂量CT

筛出的可疑结节需要准确评估时，则推荐使用高剂量、高分辨CT扫描

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扫描前的准备重点：呼吸训练

 

检查前，应对病人进行有效呼吸训练，行深吸气后屏气扫描，保障扫描时避免呼吸运动伪影；同时

良好的深吸气后屏气，使得背景肺组织充分充气，可显著提高病灶与肺组织的密度分辨力

 

呼吸训练的两个核心：控制运动伪影、肺组织过度充气

 

有效的呼吸训练

对于年轻、文化程度好的人，简要告知吸气、憋气时机，观察其做一次呼吸控制的效果（流程可控

制在10秒）

 

对于年纪大、配合差的人，详细讲解机器语音、吸气呼气要点和时机，亲自示范、反复训练（例如：亲自示范大吸一口气，鼻子嘴巴都闭紧一点都不要漏气，肚子不要有任何起伏，反复训练4-5次，用手放在肚子上感知其胸腹部呼吸控制效果。流程用时3-5分钟）

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呼吸训练前：炎性磨玻璃影？

呼吸训练后：基本可以明确，至少是微浸润腺癌

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呼吸训练前：炎症？

呼吸训练后：可疑早期肺癌

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呼吸训练前：部分磨玻璃结节？

呼吸训练后：纯实性结节

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扫描中的技巧：个性化体位设计

根据病灶所处的位置设计个性化体位，让病灶位于身体重力线水平的最高处，配合良好的呼吸训练，使更多的气体进入病灶背景肺组织，背景肺组织充气充分，保障病灶与肺组织良好的对比度，从而使病灶、以及病灶与周围组织关系能够得到清晰显示；还可以显著减少常规坠积、肺水肿、渗出性炎症的干扰。

 

常规仰卧位下，背侧肺泡受重力呈塌陷状态，使得整个肺部靠下区域的组织肺泡充气异质性大

 

只有上部组织肺泡充气良好，展现出真实的解剖、肺泡内及肺间质病变细节

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扫描中的技巧：个性化体位设计

 

传统仰卧位扫描：肺泡和间质轻度塌陷结节与胸膜之间关系显示不清

个性化体位扫描：左侧斜卧位病灶邻近胸膜受牵拉清晰可见

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传统仰卧位扫描：坠积效应+呼吸配合欠佳，左舌段部分磨玻璃结节？报告下到了4B类

 

个性化体位扫描：右侧卧位+呼吸训练，坠积和伪影消失，表现为典型的慢性炎症

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扫描中的技巧：个性化进床方向

 

先看病史和既往检查记载的目标位置，掌握下述原则：

 

肺尖活动度差，呼吸运动影响最小

•如果病灶不是在肺尖区域则先从脚侧扫起

•年纪大、COPD或其他呼吸配合差的患者，先从脚侧扫起

 

减少扫描时间，降低呼吸运动伪影

•尽量不使用16排CT

•年纪大呼吸差的患者，球管转速调整为＜0.75/r

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扫描中的技巧：靶扫描与靶重建

 

靶扫描

矩阵不变，采用小扫描野（C-FOV），使像素缩小，提高空间分辨率，结合高分辨率薄层扫描，获得高容积分辨率，理论上拥有最高的分辨率与显示效果

 

靶重建

在高分辨率薄层扫描的基础上，对病灶靶区进行重建处理，通过缩小显示野(D-FOV)而矩阵不变来改善图像，实现一次扫描，多次、多种重建处理，不增加患者辐射剂量。

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扫描中的技巧：个性化靶扫描

 

常规高分辨CT：空泡征？月牙铲征？是否要怀疑肿瘤？

右侧卧位+呼吸训练+靶扫描，边界不清的磨玻璃影

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大FOV+呼吸伪影：磨玻璃结节？炎症？

大FOV+个性化体位：磨玻璃结节

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大FOV不足：但细节仍然欠缺无法定性

个性化体位+靶扫描：早期肺癌

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扫描中的技巧：靶重建

实性病灶与胸膜关系密切，不能明确定性

靶重建示：病灶为胸膜宽基底病变，可以推测为累及胸膜的纤维化病灶

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扫描中的技巧：个性化扫描参数与办法

实性病变

定性困难？

做个增强吧

一过性高强化：肉芽肿、纤维化

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个性化的图像处理：扫描参数、重建、算法

 

以飞利浦CT为例

CT图像的重建过程是对采集保存的原始数据进行施加以某个重建函数核进行重建的过程。而这个重建函数核就决定了图像的平滑与锐利程度，一般设备均提供十分平滑、平滑、标准、锐利和十分锐利等多个等级的选择，不同的重建算法，获得不同的空间分辨率和密度分辨率，重建不同部位的图像时应当合理选择重建算法。

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Recon mode：Standard、iDose4

Standard：标准，即滤波反投影FBP重建算法

iDose4：混合迭代重建算法

Filter：滤波函数核

包括Smooth(A)、Standard(B )、Y-sharp(C)、

Y-sharp(YA)、Y-Detail(YB)，从A到YB图像逐渐锐利。

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Filter: Smooth（A）考虑病灶为纯毛玻璃结节

Filter: Y-Detail毛玻璃结节伴小空泡

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Filter: Y-sharp (YA)

滤波函数核选择了锐利算法的A等级，病灶磨玻璃边界不清，无法定性判断是渗出性还是肿瘤贴壁成分

 

Filter: Smooth（A）

滤波函数核选择了平滑算法的A等级，病灶磨玻璃边界清晰，提示肿瘤贴壁成分，定性为浸润性肺腺癌

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高分辨锐化重建核函数会增加背景噪声、降低SNR，不利于磨玻璃边界的显示

以佳能（东芝）CT为例

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UE重建算法：在迭代重建过程中不对单个像素周围的像素做进一步处理。肉眼观感较差，方差(SD σ)升高，但细节失真减少

 

US重建算法：以通过插值、smooth方法缩小像素与其周围像素的方差(SD σ)。肉眼观感更好，但损失少量细节

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未插值的原始图像

UE0算法迭代重建

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肺结节精准CT检查技术 总结

不足

  • 未做呼吸训练

  • 常规头先进、仰卧位扫描

  • 坠积效应

  • 常规大视野CT平扫

改进措施

  • 严格进行呼吸训练

  • 根据结节位置，改变扫描方向

  • 设计特殊体位，减少坠积伪影

  • 高分辨扫描、靶扫描，

  • 靶重建、三维重建

  • 根据体型、体重调整剂量，注意

  • 扫描野遮挡物对自动剂量的影响

改进目标

  • 获得良好的空间分辨率、密度分辨率

  • 清晰显示结节与周围组织关系

  • 获得优质容积数据