计算机断层扫描(CT)已经成为医疗诊断和精准治疗不可或缺的工具，可以在短时间内进行大范围扫描以及在穿刺术导航中提供精确定位^[1]。然而，目前常规CT系统对于急诊室、手术室等一些无法移动的危重患者检查存在困难^[2]。而新一代全身移动CT(BodyTom CT)具有移动方便，探测器达到32排，数据可3D重建和导航等功能，且其孔径达到了85 cm，可以方便急诊、监护室危重患者检查，也适合手术室进行术中CT检查使用。作为一种新的CT成像系统，其图像质量及辐射剂量值得关注，本研究的目的是探讨这种全身移动CT系统的剂量特性和图像性能，并与临床常用的荷兰飞利浦64排CT和日本东芝320排CT进行比较。

1.仪器设备：BodyTom CT机(美国NeuroLogica公司)，主要性能参数：最小层面厚度为1.25 mm，最大扫描范围2 000 mm，扫描孔径85 cm，扫描野60 cm×90 cm。患者中心到探测器的距离74 cm。过滤器由0.036 mm的铜和2.18 mm的铝组成。飞利浦Brilliance 64排CT机，最小层面厚度为0.625 mm，最大扫描范围1 750 mm，扫描孔径70 cm，扫描野40 cm×40 cm。患者中心到探测器的距离57 cm。东芝320 Aqulionone CT机，最小层面厚度为0.5 mm，最大扫描范围2 000 mm, 72 cm的扫描孔径，扫描野50 cm×50 cm, 患者中心到探测器的距离60 cm。100 mm笔形电离室(德国IBA公司)、CATPHAN 500体模(美国模体实验室)(这里主要利用其中的两段模块CTP515、CPT528前者是用来测量密度分辨率，后者是用来测量空间分辨率)、CT聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)体部及头部模型(德国IBA公司)。本研究中所有机器扫描的层厚、层间距均固定为2.5 mm×2.5 mm，全身移动CT的准直器宽度固定为32×1.25 mm，飞利浦64排CT的准直器宽度固定为64×0.625 mm，东芝320排CT的准直器宽度固定为80×0.5 mm。

2.剂量测量：笔形电离室与校准的RasCal MDH 1515静电计连接。将CT PMMA的头部和体部模型分两次分别放置在3台CT的等中心处进行扫描, 使用扫描架上的定位激光器进行对准。全身移动CT上扫描头部模型的条件设置为120 kV、240 mA、1 s旋转时间，扫描体部模型的条件设置为120 kV、150 mA、1 s旋转时间。同时测量飞利浦64排CT和东芝320排CT的辐射剂量，扫描参数与全身移动CT上的尽可能匹配，3台CT的剂量测量均在轴扫模式下进行，扫描的范围为10 mm。将曝光测量的结果转换为容积CT剂量指数(CTDI_vol), 单位为mGy/mAs。

3.图像采集

(1) 参数设置：3台机器图像采集的扫描均为螺旋模式，对于CATPHAN 500体模，分别用3台机器的头部扫描模式及体部扫描模式进行扫描。在全身移动CT上，头部方案是120 kV, 312.5 mAs, CTDI_vol为49.22 mGy/mAs，螺距0.8。体部扫描方案是120 kV, 262.5 mAs, CTDI_vol为20.29 mGy/mAs, 螺距0.8。在飞利浦64排CT上，头部扫描方案是120 kV, 380 mAs, CTDI_vol为49.1 mGy/mAs，螺距0.78。体部扫描参数为120 kV, 310 mAs, CTDI_vol为20.3 mGy/mAs，螺距0.78。在东芝320排CT上，头部扫描方案是120 kV, 120 mAs, CTDI_vol为49.9 mGy/mAs，螺距0.81。体部扫描参数为120 kV, 209 mAs, CTDI_vol为19.8 mGy/mAs，螺距0.81。尽量匹配两类机器的CTDI_vol。

(2) 图像分析：3台CT分别使用软组织(soft)、标准(standard)卷积核用于头部扫描图像的重建，使用软组织(soft)、标准(standard)、锐利(sharp)卷积核用于体部扫描图像的重建。用CTP515 CATPHAN模块进行低对比度、对比度噪声比分析；用CPT528模块进行空间分辨率分析。对比度噪声比(CNR)由以下公式获得:

式中，HU₀为CTP515 CATPHAN模块中超切片1%对比度的15 mm直径圆点的CT值；HU_b为背景CT值；SD_b为背景噪声标准差。

4.统计学处理：采用SPSS 18.0软件进行分析。所有数据符合正态分布，用x±s表示。全身移动CT与飞利浦64排CT以及与东芝320排CT比较均采用独立样本t检验。P < 0.05为差异有统计学意义。

1.辐射剂量：在相同扫描参数下全身移动CT的辐射剂量高于固定CT。结果列于表 1，2。全身移动CT在相同参数下，采用体部体模扫描比飞利浦64排CT剂量高22.97%(t=9.48，P < 0.05), 比东芝320排CT高29.60%(t=11.66, P < 0.05)。采用头部体模扫描比飞利浦64排CT高29.76%(t=23.44, P < 0.05)，比东芝320排CT高33.22%(t=23.11, P < 0.05)。

表 1(Table 1)

表 1 不同CT机对CT聚甲基丙烯酸甲酯头模、体模剂量检测(mGy，x±s) Table 1 Different CT for detection of PMMA head model and body model dose (mGy, x±s) CT机型 次数 头模 体模 全身移动CT机 10 56.68±1.39 15.54±1.12 飞利浦64排CT机 10 39.81±1.28a 11.97±0.73a 东芝320排CT机 10 37.85±1.26b 10.94±0.56b 注：与全身移动CT机比较，at=23.44、9.48, P < 0.05; bt=23.11、11.66，P < 0.05

表 1 不同CT机对CT聚甲基丙烯酸甲酯头模、体模剂量检测(mGy，x±s) Table 1 Different CT for detection of PMMA head model and body model dose (mGy, x±s)

表 2(Table 2)

表 2 3台CT机各体模不同位置的辐射剂量(mGy) Table 2 The radiation dose at different positions of the 3 sets of each CT phantom(mGy) CT机型 体模 头模 CTDI100(中) CTDI100(表) CTDIw CTDI100(中) CTDI100(表) CTDIw 全身移动CT机 9.81 19.96 16.56 49.56 60.52 56.68 飞利浦64排CT机 7.63 14.15 11.97 35.52 41.96 39.81 东芝320排CT机 6.52 13.16 10.94 32.89 40.34 37.85 注：CTDIw.体模平均剂量；CTDI100(中).体模中心剂量；CTDI100(表).体模表面剂量；CTDIw=1/3CTDI(中)+2/3CTDI(表)

表 2 3台CT机各体模不同位置的辐射剂量(mGy) Table 2 The radiation dose at different positions of the 3 sets of each CT phantom(mGy)

2.图像质量评价:结果列于表 3，4。对3台CT扫描参数相匹配下的CNR、空间和密度分辨率进行分析。空间分辨率、密度分辨率接近，差异无统计学意义(P>0.05)，全身移动CT的CNR在头部扫描模式下重建函数为soft时比飞利浦64排CT低21.55%(t=-4.82，P < 0.05)，比东芝320排CT低26.40%(t=-6.98, P < 0.05)，重建函数为standard时比飞利浦64排CT低31.78%(t=-20.60, P < 0.05)，比东芝320排CT低38.58%(t=-20.09, P < 0.05)；在体部扫描模式下重建函数为soft时比飞利浦64排CT低17.24%(t=-5.67, P < 0.05)，比东芝320排CT低21.86%(t=-12.82, P < 0.05)，重建函数为standard时比飞利浦64排CT低10.65%(t=-3.39, P < 0.05)，比东芝320排CT低14.68%(t=-9.18, P < 0.05)，重建函数为sharp时比飞利浦64排CT低8.27%(t=-3.88, P < 0.05)，比东芝320排CT低9.52%(t=-3.21, P < 0.05)。

表 3(Table 3)

表 3 不同CT机在头部扫描模式下各种算法的重建函数对比噪声比(x±s) Table 3 The CNR comparison of the reconstructive functions of different CT in the head scan mode(x±s) CT机型 次数 soft standard 全身移动CT机 10 2.62±0.28 1.91±0.12 飞利浦64排CT机 10 3.34±0.26a 2.80±0.15a 东芝320排CT机 10 3.56±0.23b 3.11±0.11b 注：soft.软组织算法；standard.标准算法。与全身移动CT机比较，at=-4.82、-20.60, P < 0.05; bt=-6.98、-20.09, P < 0.05

表 3 不同CT机在头部扫描模式下各种算法的重建函数对比噪声比(x±s) Table 3 The CNR comparison of the reconstructive functions of different CT in the head scan mode(x±s)

表 4(Table 4)

表 4 全身移动CT与两台固定CT在体部扫描模式下各重建函数的CNR对比分析表(x±s) Table 4 A comparative analysis of the CNR comparison of the reconstructive functions of the BodyTom CT and two fixed CT in the body scan mode(x±s) CT机型 次数 soft standard sharp 全身移动CT机 10 1.68±0.14 1.51±0.10 1.33±0.09 飞利浦64排CT机 10 2.03±0.11a 1.69±0.08a 1.45±0.08a 东芝320排CT机 10 2.15±0.12b 1.77±0.11b 1.47±0.12b 注：CNR.对比度噪声比；soft.软组织算法；standard.标准算法；sharp.锐利算法。与全身移动CT机比较，at=-5.67、-3.39、-3.88, P < 0.05; bt=-12.82、-9.18、-3.21, P < 0.05

表 4 全身移动CT与两台固定CT在体部扫描模式下各重建函数的CNR对比分析表(x±s) Table 4 A comparative analysis of the CNR comparison of the reconstructive functions of the BodyTom CT and two fixed CT in the body scan mode(x±s)

CT检查由于具有较高的辐射剂量，因此对每型设备的检查剂量是所有使用者最关心的问题之一，移动CT更因为使用方便，检查场所不固定，其检查的辐射剂量尤其受到重视。BodyTom全身移动CT的上一代产品是Ceretom头颅专用移动CT，其图像质量和检查剂量已经有多个研究^[3-6]，相关研究结果发现其检查剂量要高于常规固定CT，由于其孔径较小，研究推测是由于照射距离近，检查两侧有铅帘，使散射线较多。本课题组前期也发现与传统固定CT相比，BodyTom移动CT的辐射剂量较高。这与Weir等^[7]研究的另一款全身移动CT研究结果类似，且移动CT头部体模剂量比固定德国西门子64排CT高33.38%，体部体模剂量移动CT比固定64排西门子CT高46%。本研究结果显示，全身移动CT与传统常规固定CT相比，辐射剂量高27.71%~33.93%。全身移动CT的机架孔径要大于普通固定CT, 从距离上考虑辐射剂量应该小于固定CT(扫描参数相同的情况下)，推测可能与全身移动CT的X射线管固有防护下降造成散射线增加有关，毕竟全身移动CT要考虑移动的便利性，需要对自重进行控制。

全身移动CT由于要考虑其可移动性，在硬件配置方面比常规CT低，如探测器类型，BodyTom移动CT的探测器为普通固体探测器，相比传统CT探测器均为超高速稀土陶瓷探测器，其成像性能会受到一定影响。本研究显示，BodyTom移动CT对比度噪声比比常规CT降低, 考虑是由于探测器性能以及其本身较大散射线引起。BodyTom移动CT探测器的数目已经达到传统16排CT的数量水平，每排达到936个，因此, 其空间分辨率和密度分辨率与传统CT相当。由于全身移动CT硬件方面的局限性，在测试时扫描条件无法完全匹配常规CT，因此只能选择接近的条件进行测试。

BodyTom移动CT带有自身电驱动系统，能向前和反向运行。带有前视广角摄像机系统，一个操作者通过前视镜可以很方便地推动CT到任何所需要的环境中。其核心系统由扫描架和工作站组成，两者之间可以通过无线或者有线连接通讯。该全身移动CT可在急诊室对于重症颅脑损伤、多发伤、脑出血等进行快速扫描，及时诊断处理^[8]，在手术室中全身移动CT可以提供头颅、脊柱方面手术精确导航定位; 在颅内肿瘤手术时，开颅后会发生术中脑组织移位，利用术前数据常导致导航手术产生误差^[9], 影响肿瘤的全切除，还可以获得开颅后的图像数据，使神经导航的数据实时化。另外, 判断脑肿瘤切除术后是否有肿瘤的残留, 术中发生不明原因的脑组织肿胀是否有术区出血, 使用全身移动CT都可以方便的在术中完成。在脊柱侧弯矫正手术时，术中CT螺旋扫描获得的三维数据可以很好地观察椎弓根螺钉的位置，提高椎弓根螺钉位置的准确性，减少再次手术的比率。虽然传统C形臂成像系统也可以得到三维的数据^[10]，但由于C形臂的照射野较小，成像质量受到一定限制，重建图像在颈椎、胸椎部位显示椎弓根螺钉的位置没有全身移动CT清晰。

综上，BodyTom全身移动CT具有较好的图像质量以及较高的辐射剂量，适用于解决不可搬运的危重症患者以及术中患者的检查, 但由于其较高的辐射剂量，普通患者最好避免使用。同时也希望机器厂商可以改进探测器的性能，使其尽量减少患者接受的辐射剂量。