近年来，宽体探测器CT的出现，因其覆盖范围大、扫描速度快等优势，在临床实践中得到广泛应用^[1-2]。然而，探测器宽度的增加则会引起数据采集的潜在问题^[3]，探测器越宽，X射线锥形束效应就越明显，特别是在探测器边缘，X射线的斜射效应所引起的投影几何变形、失真及射线强度分布不均^[4]，表现在图像上则可能会对影像的高、低对比度分辨力有影响。本研究针对宽体探测器CT的不同扫描模式和不同探测器组合对影像高、低对比度分辨力的影响进行研究，以期为临床实践中适宜的扫描参数选择提供数据支持。

1. 实验材料：美国GE Revolution螺旋CT，探测器宽度160 mm；美国模体实验室Catphan600性能模体；荷兰Philips公司Extended Brilliance Workspace EBW工作站。

2. 实验方法：CT机进行校正后，使用临床头部扫描方案对Catphan600模体进行扫描，定位到CTP528(高对比度分辨力)、CTP515(低对比度分辨力)模块的相应床位，然后使用不同参数对两个分辨力模块进行扫描。扫描参数：管电压120 kV，焦点为S，扫描野(SFOV)为HEAD，旋转时间1 s，调节mA，使得CTDI_vol相对固定为(48.59±0.22)mGy，扫描层厚0.625 mm，逐层扫描模式时选择探测器宽度为40、80、160 mm，分别使探测器的足侧边缘、中心和两圈扫描的相邻区域分别对准两个分辨力模块的中间层面，其中评价探测器的边缘、中心所得影像时的扫描长度等于所选探测器的宽度，评价探测器两圈扫描的相邻区域所得影像时的扫描长度为所选探测器宽度的2倍。螺旋扫描模式时设备可选的探测器最宽为80 mm，选择探测器宽度/螺距组合分别为40 mm/0.516、40 mm/0.984、80 mm/0.508、80 mm/0.992 4组，为方便表述(0.516、0.508近似为0.5，0.984、0.992近似为1)，使探测器的足侧边缘、中心区域分别对准两个分辨力模块的中间层面进行扫描，扫描长度等于所选探测器的宽度。对低对比度分辨力模块扫描时重复3次，重建算法采用标准算法(STANDARD)。

扫描后将图像传至EBW工作站，评价高对比分辨力影像时，重组层厚2 mm，窗宽调至最小，调节窗位来分辨出一组最大的线对数(以线对无缺损且线对间无粘连视为可分辨)。评价低对比分辨力时，重组层厚5 mm，在低对比插件孔径区域和插件附近背景区域各选一个测量区，测量两种物质的CT值和标准差(SD)，根据公式调节窗位(WL)、窗宽(WW)^[5]，由2位放射科医生读取重组的图像，识别出高对比分辨力和低对比度分辨力的极限值。把2位医生3次低对比度分辨力的读数求平均值后取整数。

式中，CT_目标为目标低对比插件孔径区域的CT值；CT_背景为测量目标附近背景的CT值；SD_max为两种物质测量区中较大的那个标准偏差值。

3. 统计学处理：采用SPSS 24.0软件进行统计分析。应用Kappa检验对两位放射科医师高、低对比度分辨力主观评价的一致性进行分析。P < 0.05为差异有统计学意义。

1. 扫描模式和探测器组合对影像高对比度分辨力的影响：逐层扫描模式高对比度分辨力结果见表 1，探测器宽度为80和160 mm时，两圈扫描相邻区域所得影像的高对比分辨力为8 LP/cm，其余各组探测器组合所得影像的高对比分辨力均为7 LP/cm。

表 1(Table 1)

表 1 逐层扫描时不同探测器位置和宽度的高对比度分辨力(LP/cm) Table 1 The high contrast resolution with different detector location and width in sequential scanning mode(LP/cm) 探测器位置 40 mm 80 mm 160 mm 足侧边缘 7 7 7 相邻区域 7 8 8 中心 7 7 7

表 1 逐层扫描时不同探测器位置和宽度的高对比度分辨力(LP/cm) Table 1 The high contrast resolution with different detector location and width in sequential scanning mode(LP/cm)

螺旋扫描模式高对比度分辨力结果见表 2，螺距为0.5时所得影像高对比分辨力为8 LP/cm，螺距为1时所得影像高对比分辨力为7 LP/cm，影像的高对比分辨力与所选探测器宽度和所处扫描野位置无关。

表 2(Table 2)

表 2 螺旋扫描时不同探测器位置和宽度的高对比度分辨力(LP/cm) Table 2 The high contrast resolution with different detector location and width in spiral scanning mode(LP/cm) 探测器位置 40 mm螺距0.5 40 mm螺距1 80 mm螺距0.5 80 mm螺距1 足侧边缘 8 7 8 7 中心 8 7 8 7

表 2 螺旋扫描时不同探测器位置和宽度的高对比度分辨力(LP/cm) Table 2 The high contrast resolution with different detector location and width in spiral scanning mode(LP/cm)

2.扫描模式和探测器组合对低对比度分辨力的影响：逐层扫描模式低对比度分辨力结果见表 3，探测器宽度80、160 mm时足侧边缘所得影像1%低对比度可分辨直径为3 mm，其余探测器组合和位置所得影像1%低对比度可分辨直径为2 mm。

表 3(Table 3)

表 3 逐层扫描时不同探测器位置及组合的低对比度分辨力(mm) Table 3 The low contrast resolution with different detector location and width in sequential scanning mode(mm) 探测器位置 40 mm 80 mm 160 mm 足侧边缘 2 3 3 相邻区域 2 2 2 中心 2 2 2

表 3 逐层扫描时不同探测器位置及组合的低对比度分辨力(mm) Table 3 The low contrast resolution with different detector location and width in sequential scanning mode(mm)

螺旋扫描模式低对比度分辨力结果见表 4，探测器宽度80 mm螺距为1时，所得影像1%低对比度可分辨直径为4 mm，其余组合时为2 mm或3 mm。随着探测器变宽，螺距变大，其可分辨直径变大。

表 4(Table 4)

表 4 螺旋扫描各组不同探测器位置和组合低对比度分辨力(mm) Table 4 The low contrast resolution with different detector location and width in spiral scanning mode(mm) 探测器位置 40mm螺距0.5 40mm螺距1 80mm螺距0.5 80mm螺距1 足侧边缘 2 3 3 4 中心 2 2 3 4

表 4 螺旋扫描各组不同探测器位置和组合低对比度分辨力(mm) Table 4 The low contrast resolution with different detector location and width in spiral scanning mode(mm)

3.主观评价一致性：应用Kappa检验对两位放射科医师高、低对比度分辨力主观评价的一致性进行分析，两位医生对高对比度分辨力影像评分一致性非常好(Kappa=1)，对低对比度分辨力影像评分一致性好(Kappa=0.767)。

近年来宽体探测器CT在临床中的应用越来越广泛，特别是对婴幼儿患者^[6]、危重症及配合欠佳患者^[7]等进行检查时，可使扫描尽快完成，结果显示相比于较窄探测器，使用宽体探测器的影像质量可保持不变或略有下降。引起影像质量下降的原因是多方面的，有辐射剂量及患者因素(如心率、呼吸、躁动等)，此外随着探测器Z轴覆盖的宽度加大，射线束变宽，远离中心的边缘部分射线倾斜角越大，越易产生伪影，同时由于穿过被照体的路径变长，导致图像的噪声变大，进而影响图像质量^{[4, 8]}。有研究者对比了使用160 mm宽探测器逐层扫描时，X射线球管阴、阳极两端的影像质量及辐射剂量，表明探测器不同区域的影像质量和辐射剂量均存在一定差异^[9-10]。本研究选取了40、80、160 mm多种探测器宽度以及螺旋扫描不同螺距的组合，探讨其对影像高、低对比度分辨力的影响。

对高对比分辨力模块进行逐层扫描时，其读数在各扫描参数组合下均可达到7 LP/cm以上，符合相关标准^[11]。探测器宽度选择80和160 mm时，在Z轴方向上实际所得影像的长度分别为73.75和148.75 mm，两侧各有3.125和5.625 mm不能全扫描野重建，因此相邻区域需要有用线束的重合，所采集的投影数据比探测器的其他位置更多，使得重建图像的高对比分辨力较高，为8 LP/cm。而探测器宽度为40 mm时，在Z轴方向实际所得影像长度也是40 mm，那么两圈扫描相邻区域没有有用线束的重叠采集，所以所得影像的高对比分辨力与其他位置一致，均为7 LP/cm。因此在进行大范围的逐层扫描时，把感兴趣层面置于两圈扫描重叠位置有助于该区域影像高对比度分辨力的提高。

螺旋扫描时，影像的高对比分辨力与所处扫描野位置无关。因为螺旋扫描需要在起始和结束层面存在超范围扫描，从而补全两侧的投影数据，实验中所测量的第一层和最后一层影像其实并不是X射线束及探测器的最边缘，所得影像高对比分辨力与中心层面并无差异。而当使用较大螺距时，投影数据较少，插值处理时数据量不足，导致高对比度分辨力较低。因此在对高对比度分辨力要求较高的组织进行扫描时，应尽量选择较小螺距。

对低对比分辨力模块进行逐层扫描和螺旋扫描的可分辨直径最大分别为3和4 mm，行业标准中规定的为 < 3 mm^[11]，主要是因为质量检测规范中采用的是逐层扫描，且重组层厚为10 mm，而本实验为了找出各组之间的差别，重组层厚为5 mm，使得低对比度分辨能力有所下降。当使用80和160 mm探测器宽度时，探测器足侧边缘所得影像低对比度分辨力较差，其1%低对比度可分辨直径为3 mm。原因为所选探测器较宽时，散射线显著增多，噪声变大，低对比度分辨力与影像的噪声关系密切，从而降低了低对比度探测能力^[12]。同时X射线束在探测器边缘的斜射效应，进一步降低了低对比度分辨力。而较窄探测器产生散射线相对较少，探测器中心区域X射线束在被扫描体内的衰减路径较短，噪声降低。80和160 mm探测器宽度扫描时两圈的相邻区域虽然斜射效应较大，但由于有用线束的叠加，会相应地降低图像噪声，可以保持低对比度分辨力维持在较高水平，其1%低对比度可分辨直径为2 mm。所以在对低对比度分辨力要求较高的组织进行成像时，应尽把感兴趣区层面置于探测器的中心或两圈扫描的相邻区域。

螺旋扫描时，40 mm探测器、螺距为0.5组合，所得图像1%低对比度可分辨直径为2 mm，而80 mm探测器、螺距为1组合，可分辨直径为4 mm。由于使用较宽探测器、较大螺距，也会使得影像的噪声变大^[13]，进而影响到低对比度分辨力，因此在对低对比度分辨力要求较高的组织进行成像时，应尽量选用较窄探测器、较小螺距的组合来进行扫描。

本研究的局限性在于：①只是扫描了探测器足侧边缘所得的影像，未与头侧边缘进行比较，有研究表明，宽体探测器CT在逐层扫描时，阳极侧的辐射剂量会有所降低，且不同设备间的降低幅度有所不同^[10]。②研究仅对模体进行扫描评价，在临床中对人体不同解剖组织的影响程度有待进一步探讨。③本研究在讨论参数选择时只考虑了影像的高、低对比度分辨力，没有涉及其它因素，如辐射剂量，扫描时长等，临床操作中应综合考虑各种因素。

总之，本研究表明使用宽体探测器CT进行扫描时，在不同的扫描模式下，探测器的不同宽度、感兴趣层面所处的探测器的不同区域以及螺旋扫描时不同螺距，会对影像的高、低对比度分辨力产生一定的影响。因此，在临床扫描中应根据相应的扫描部位、诊断目的等需求来选择适合的扫描参数。

利益冲突  所有作者均声明不存在利益冲突

作者贡献声明  郭森林负责实验实施和论文撰写；任悦、张宗锐负责实验操作以及数据获取；张永县、牛延涛负责研究设计、论文修改、审核；虞滨滨、刘丹丹负责数据分析