基层医院选购螺旋CT应注意的几个问题

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CT是二十世纪七十年代发展起来的X射线成像技术。近三十年来的CT发展，一直围绕解决的是扫描速度、图像清晰度以及单次连续扫描的覆盖范围三者的协调发展。为了加快扫描速度；发明了滑环技术；为了解决图像清晰度问题；采用了薄层扫描和多层采集的方式；为了提高单次连续扫描的覆盖范围，有了各种散热效率更高的新型球管。多层螺旋CT的出现，使扫描速度、清晰度和扫描范围得到了完美的结合。人们更提出了CT “绿色革命”的概念，要求CT向更低的辐射剂量、更快的采集和重建速度。更便捷和多样的重建处理、更短的病人等候时间及更人性化的设计方面发展。多层CT 由于扫描速度快，图像清晰度高，单次连续扫描范围大，更有利于三维成像及虚拟影像的成像和CT血管成像。今后，多层CT还将会被更多地用于临床疾病的筛查，进而有利于治疗效果的提高。

   螺旋CT的基本组成可分为三个主要组成部分：即数据采集系统，计算机和图像重建系统，图像显示、记录和存储系统数据采集系统的作用是产生X射线，使X射线束经准直成形再经滤过后，穿过病人所需成像的横截面，测得透射的X射线束强度，并将其转变为数字信号提供给计算机。系统的组成包括X射线高压发生器、X射线球管、准直器、滤过器、探测器、数据采集和传输装置、扫描机架（低压滑环）、扫描床和前置放大器及接口电路等。

   计算机和图像重建系统的主要任务是：①控制和监视整个扫描过程，并将采集的数据送入存储器；②CT值的矫正和输入数据的扩展。③与操作者对话并控制扫描等信息的传送；④图像重建的程序控制人故障诊断及分析。系统主要包括计算机体系和硬件及软件。

   图像显示、记录和存储系统：该系统的作用是将主计算机和图像重建系统提供的数字图像显示在监视器上供医生观看，并将其直接存储在磁性载体上供以后需要时调用，或永久性记录在胶片上。系统主要包括高分辨率监视器．大容量存储器和激光照相机。
   基层医院购置螺旋CT的目的是：提高度疗质量，降低医疗风，获得受益。所谓好的螺旋CT对医院来说，除了要满足以下四个万面的要求。即能满足医院现时的临床需要，能够满足医院未来3～5年发展的需要，能够使医院决策层意见达成一致．有一家诚信、有实力、负责任的供应商。更重要的是还必须满足对优异图像质量的要求，只有优异的图像质量，才能减少漏诊误诊，提高医疗质量，进而降低医疗风险，同时也有利于实现医院品牌收益，技术收益，临床收益，财务收益的目标。

    实际上，在选择螺旋CT时，机器的各项指标参数固然重要，但各厂家得出参数的方法总是不完全一样。对医院来说，判断螺旋CT各项指标参数高低，其实只需要鉴定该机器扫描出来的图像质量忧劣，无论设备性能被描述得多么出神入化，最终都必须在图像质量上体现。所以说．选购螺旋CT就是选择图像质量，而决定图像质量的因素，如图像数据量、空间分辨率、密度分辨率、重建的图像失真度等又取决于影像链的质量和计算机运算速度及显示器的分辨率。因此，在考察设备时，现场取得该机型的图像胶片对于机型的比较选择尤为重要

选择螺旋CT必须特别关注的要点是

1、扫描架

   机架的孔径和倾斜范围两项性能指标在应用中较为重要，目前只有个别厂家的低档螺旋CT机还在使用65cm机架孔径和±20o机架倾角。所有厂家的中高档螺旋CT机的机架孔径都是70Cm．倾斜角度都是±30o，以满足冠状位扫描和腰骶椎扫描及其他特殊体位扫描的需要。

2、球管

   主要关注的是焦点尺寸（焦点越小，图像锐利度和对比度越好）、阴极热容量、散热效率、管电流和管电压、保用次数、更新成本等

   由于螺旋扫描需要球管长时间连续曝光，因此对球管的散热效率要求很高，采用大热容量球管，能延长连续曝光时间，但同时球管更换成本也更高。为解决这个矛盾，各厂家都在不断地对球管进行改进，西门子、飞利浦公司利用飞焦点技术在增加信息量和提高图像质量的同时达到加大散热效率的目的，其2MHU阳极热容量飞焦点球管，单次连续螺旋扫描时间高达80秒，保用次数达13万次，球管更换成本约35万元人民币。东芝公司采用阴极接地的方法，加大球管散热率．其 3.5MHU阳极热容量球管单次连续螺旋扫描时间可达75秒，保用次数为10万次，球管更换成本约45万元人民币。GE公司采用了航天散热涂料增加阳极散热率，其2MHU阳极热容量球管。单次连续螺旋扫描时间为60秒，保用次数为6万次，球管更换成本约35万元人民币。此外，液态金属轴承技术的运用．不仅使球管散热效率得到进一步提高，而且减少了噪声和振动，提高了图像的信噪比。最近西门子公司设计出了一种完全新型的球管，散热效率有了突破性的进展，它应用偏转线圈控制电子束的运动，将旋转轴承从真空内转移到真空外，使阳极直接与冷却油接触，彻底改变了阳极靠辐射散热的状况，使散热率与产热几乎相等（零热容量），重量也只有常规球管的1／6。应用这种球管，基本不用考虑控制曝光时间以免产热过多影响球管寿命问题，而目由于结构的改变，使得这种新型球管可以允许把每周旋转速度提高到0.37秒，而这个扫描速度会导致常规球管的损害。

    管电压和管电流分别代表X线的质和量，理论上讲，管电压越大，射线穿透能力越强；管电流越大，图像细腻度越高，但同时射线对病人的损害也越大。由于短几何设计、飞焦点技术、超高速稀土陶瓷探测器、实时在线剂量调控等技术的应用，使得低射线剂量，高图像质量得以实现。在选择螺旋CT时，更重要的不是关注最大 mA是多少；而是关注实现最小可视低密度分辨力所需扫描剂量大小和mA储备率高低，通常以3mm密度分辨力所需扫描剂量为标准，理想的状态是所需扫描剂量不超过 120mAs，最高不得超过 250mAs。
     mA储备率的计算公式是：（最大mA－3mm密度分辨力所需mA）／最大mA×100％，mA储备率越高，设备的工作负荷越轻，设备正常使用寿命越长。mA储备率最好能达到50％以上。

3、高频高压发生器

   主要有高精度单元控制的脉冲式和连续式两种，目前多采用脉冲式发生器。需要关注的是发生器最大功率和功率消耗及功率储备率

   发生器功率与球管阳极热容量的合理搭配非常重要，如果将发生器比作汽车发动机，球管阳极热容量就相当于汽车载重量，发生器功率大、球管阳极热容量小，就会导致大马拉小车现象，反之就是小马拉大车，这都是不合理的。一般认为，发生器功率与球管阳极热容量比值不应低于10。
   发生器功率消耗及功率储备率的计算方法是：功率消耗＝最大KV×3mm密度分辨力所需mA；功率储备率＝（最大功率KW－功率消耗KW）／最大功率KW×100％；一般要求功率储备率不低于10％。

4 、探测器

    所有厂家都已放弃了气态探测器，金属陶瓷探测器因余辉问题也已被主流品牌厂家淘汰。目前各一线品牌厂家基本都采用高效稀土陶瓷探测器，GE采用的是 Hilight稀土陶瓷探测器西门子、飞利浦采用的是UFC超高速稀土陶瓷探测器。这类探测器转换效率极高而余辉又极短，使X射线的利用率从原来的50％提高到了99％以上，适合螺旋扫描需要高效率、短时间反复采集信号的要求。探测器的功能是采集数据，判断探测器性能高低的指标是每秒采集数据量，而不是物理个数多少，就好比人民币多少是以购买力及面值大小而不是以张数多少来衡量。一般要求每秒数据采集量不低于1000组，现在部分厂家的多层螺旋CT数据采集量已能达到2500组／秒。

    双层螺旋CT的多项性能与高档单层螺旋CT差异很小或基本相同，其主要原因是在生产设计中，双层螺旋CT采用了本公司已形成批量生产的高性能单层螺旋CT 相同的主要硬件和结构（如10mm宽探测器）；所不同的只是探测器的排数结构和采集．图像重建等软件有所不同，只有西门子公司是在原四层螺旋CT的基础上改型出双层螺旋CT；故其采用的是专门为多层螺旋CT设计的5mm宽探测器。

    对于多层螺旋CT探测器排列方式大致可分为两类：等宽型（对称型或矩阵型）及非等宽型（非对称型）。GE和东艺采用的是等宽型探测器，而门子和飞利浦采用的是非等宽型探测器。等宽型探测器排列层厚的组合形式的较为灵活，但其间的间隔会导致有效信息的丢失，不如非等宽型探测器的效率高。非等宽型探测器的优势在于宽层厚时，探测器的间隔较少，量子吸收效率较高，不足之处是层厚组合不如等定型探测器灵活。最近的16层螺旋CT探测器排列基本趋于一致，都是中心 16排窄的探测器，两侧各4排宽的探测器，只是探测器的大小匹配各自不同，分别为0.5和1mm，0.75和1.5mm，0.625和1.25mm三种。

    探测器的最小层厚是确定图像纵向分辨率的关键因素；X射线的入射角范围称为“椎角”，椎角是多层螺旋CT产生赝像的主要原因，椎角越大则在影像重建中产生的误差越大，而探测器开口的宽度越宽，椎角越大。可见探测器较窄可以减少赝像。

5．滑环类型

   目前各生产厂家均采用低压滑环技术，差别主要表现在炭刷位置的不同。GE依旧是炭刷位于滑环的外侧，虽然易导致接触不良，但炭刷不易磨损。东芝的炭刷位于滑环的内缘，可利用旋转时的离心力使发刷与清环贴得更紧密，但没炭磨损加快，使用寿命缩短。西门子和飞利浦采用的是高速平面同心圆滑环技术，炭刷位于滑环的侧面，可以使旋转时脱落的炭粉不至于留在炭刷与沿环二间造成接触不自，碳刷又不易于磨损。

6、数据传输方式

   早期的螺旋CT数据的传输依靠炭刷，由干炭刷质地较软，滑动过程中与划环的摩擦会产生炭粉，夹在炭刷与滑环之间产生噪色降低了信噪比，影响了图像质量。为了弥补这个不足现在多数厂家都改用了射频传输和光纤传输方式。采用特殊的传输频率避免外界射频的影响，不仅进一步提高了传输的保真程度，而目大大提高了传输速度。

7 、mA调节方式

   目前王要有自动调节技术和实时在线智能剂量调控技术两种方式，后者是在前者基础上，依据上一层的曝光数据对下一层扫描剂量进行实时调节，射线剂量精度更高；可进一步降低实际扫描所需剂量，达到更加人性关怀的目的。

8 、螺距指数

   螺距是X射线球管旋转一周扫描床移动距离与准直器宽度之比。当扫描时间固定时，螺距越大覆盖距离越长；相同的扫描范围，可以通过增大螺距来缩短扫描时间，这不仅对于一次屏气的大范围扫描很有帮助，因为只需增加螺距即可在同一扫描时间内尽可能多地增加扫描距离，而且有利于节省球管损耗。

   目前螺距方式主要有两种，即固定螺距方式和自由螺距方式；后一种方式可以实现全景无失真图像重建，因为自由螺距技术，采用了新的螺旋斜面重建方法，使原始横断图像也成为重组（MPR）图像，有效地消除了由于螺距加大而产生的有效层厚的加大这一不利因素。

9、图像质量

   这是衡量一台螺旋CT性能高低的核心指标，它们包括空间分辨率、密度分辨率、时间分辨率，图像失真度等。

   空间分辨率又称高对比分辨率，是在高对比情况下（CT值＞100HU）区分相邻最小物体的能力，它是测试一幅图像质量的量化指标，其结果通常以每厘米的线对数（LP／cm）表示。一般认为，空间分辨率至少应不低于14LP／cm，有的产品已能高达28LP／cm。

   密度分辨率又称低对比分辨率，是在低对比情况下（CT值＜10HU＝分辨物体微小差别的能力，以毫米百分单位表示（mm／％）。密度分辨率高低与测量时所采用的射线剂量大小有关，在选购螺旋CT时，必须特别关注厂家在测量密度分辨率时所采用的射线剂量大小。一台高性能螺旋CT机，实现3mm／3％密度分辨率所需扫描剂量不应超过120mAs。

   时间分辨率是指机架旋转360度所需时间。时间分辨率越高，所需扫描时间越短，图像的运动伪影越少，图像质量越高。目前最高时间分辨率己能达到0.37秒，多数机型都能实现亚秒时间分辨率。

   飞焦点球管、超高速稀土陶瓷探测器、自由螺距技术、螺旋外面重建方法及实时在线智能剂量调控技术等的应用，全景无失真回像重建已能轻松实现。

10、计算机时钟频率

   计算机可以说是CT的大脑，其运算速度直接决定了螺旋CT的工作效率。影响计算机运算速度的主要因素是计算机的时钟频率（主频），时钟频率越高；运算速度越快，图像重建的时间也越短。目前螺旋CT计算机的时钟频率基本都在30GHZ以上，有的厂家采用双芯片技术，使扫描与图像重建尽可能达到同步。

11、显示器

   是实现可视图像的终极手段，其亮度、对比度．分辨率的高低直接决定了图像的视觉效果。显示器主要有CRT和TFT两种，现在各厂家基本都采用了高清晰室光感应无闪烁TFT显示器。

12、激光相机

    主要有湿式激光相机和干式激光相机，干式激光相机又包括直热式干式相机、光－热成像干式相机和激光诱导成像干式相机。干、湿相机各有优缺点，湿式激光相机的影像本底灰雾对像质影响小，图像透亮度和对比度高，可长时间保存不变质，但成像周期长，废弃药液污染环境，消耗大量水资源。干式激光相机成像周期短，更能够满足临床诊断需求，顺应环保趋势，无须对废弃药液进行处理，节约水资源，减少电力供应，改善医务人员的工作环境；缺点是影像本底灰雾稍高（＞ 0.2），使影像片透亮度及对比度稍差，长时间保存易变灰。
       除上述须关注的问题外，医院在选购螺旋CT时，还应关注售后服务问题，无论厂家如何描述他们的售后服务多么周到及时，最终都要体现在开机率上，开机率高低直接反映了售后服务优劣，因为设备是买来使用的而不是买来维修的。而决定开机率高低的关键因素是整机性能的稳定性。一台设备的整机性能稳定性如何，主要取决于两个因素，即品牌和主要零部件的相互适配性。我们知道，品牌是产品质量最简约的保证。而主要零部件来源的一致性和品牌的同一性保证了零部件的相互适配性并直接决定了整机性能稳定性。

    目前生产螺旋CT的厂家主要有德国西门子．美国GE、荷兰飞利浦、日本东芝、日本日立、日本岛津、中国安科、中国东软等，比较公认的一线品牌是西门子、 GE、飞利浦。在三个一线品牌中，又各有特色，西门子和飞利浦的产品优势在于其主要零部件基本来自于自己的工厂制造，所以整机性能稳定性较高，故障率相对较低，使用成本也相对较低，但购买价格相对偏高，其售后服务反应速度尚不是十分令人满意。GE的产品优势在于其售后服务体系较完备；采用零部件全球采购模式使制造成本大大降低，故购买价格相对有弹性，临床应用软件较丰富，但因其零部件均来自于全球采购，相互适配性稍差，整机性能稳定性相对较低；故障率相对较高，使用成本也较高。如从品牌角度选择，三个一线品牌中任选一个都正确。

    在考虑设备的购买时，有两个原则应共同遵守。经济的原则和实用的原则。所谓经济的原则，就是按经济规律办事，考虑投资的经济效益和厉行节约；降低成本，减轻病人的经济负担。所谓实用的原则，就是要根据医院的任务、规模、人员技术水平和技术条件的现状，适当考虑将来的发展而制定装备标准。

   选购螺旋CT时；必须充分研究下列因素：

（1）依据
   购置设备必须有医院的事业计划和财务预算作为依据，首先要有预算的依据；预算应与医院一个时期的规划相一致，不要想到什么做什么，见到什么买什么。

（2）可能性
   主要指资金来源，基层医院购置设备的资金主要来自国家拨款和医院的业务收入，必要时也可采取租赁、分期付款或贷款等方式解决资金问题。

（3）条件
   指医院目前是否具剧变用这一设备的条件，必须逐项考虑有无使用的技术力量，有无安装和维修的技术力量，如条件不具备，也没有创造条件的措施，则不广急于选购。

（4）需求评价
   购置此项设备是否合理？为什么要购买？其需求的迫切性如何？根据追求最经济的寿命同期费用原则，除考虑其购置成本外，还必须充分考虑其使用成本，包括水电消耗。维护维修费用等，一台螺旋CT的成本明成包含两个方面，一是购买成本，为医院可控制成本，二是使用成本，为医院不可控制成本

（5）技术评价
   应评价该设备的成本效益、性能、先进性、可靠性、设备临床应用时的效能特点、自动化程度．准确性、精确度等一系列参数，还要考虑精度和准确度的保持性，零部件的相分适配性和耐用性等。其中重要的是该设备的性能是否符合技术要求。

（6）选型
   计划价格范围和技术要求范围内有哪些品牌的哪些机型可供选择，比较各机型的优缺点和价格，再在性能质量和价格之间进行权衡，选择性价比最好的设备。对干精度的选择，要从实际需要出发，不要盲目追求高精尖，应讲求实效。引进设备时，不要引进国外将要淘汰的机型，注意零部件费用和维修费用，有的王机可能不贵，但使用成本很高，使总价格实际不低而且影响正常使用。选型时还要注意配置是否完整，防止商家将标准件列入选购件，购买选购件要选准，哪些确实需要，哪些可要可不要，哪此不需要，既要避免因配置不全导致设备不能立即投入使用，也要防止浪费资金订购不必要的附件。

（7）维修性
   也称可修性．易修性。维修性影响设备维护和修理的工作量及费用。因此选择设备时，要考虑到供方有关资质、技术水平。配件供广的能力和维修技术力量、维修反应时间等。
    医院螺旋CT的选购阶段，可以从两个方面作出评价：（1）评价设备购回后是否能充分发挥其功能，要求的配置是否合理，是否有助于提高医疗质量，降低医疗风险