CT是利用X线束对被检测对象具体部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X线，转变为可见光后，由光电转换器转变为电信号，再经模拟／数字转换器转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如将选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数，再排列成数字矩阵。数字矩阵可存储于磁盘或光盘中。经数字／模拟转换器把数字矩阵中的每个数位转为由黑到白不等灰度的小方块，即像素，并按矩阵排列构成CT图像。

CT设备主要由以下三部分组成：①扫描部分，由X射线源、探测器和扫描架组成；②计算机系统，将扫描收集到的信息数据进行贮存运算；③图像显示和存储系统，将经计算机处理、重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光照相机将图像摄下。CT工作流程见图3-20。

图3-20  CT工作流程图

在CT发明和应用的历史进程中，发展大致可以分为两个阶段，第一阶段为从CT发明到非螺旋CT时代；第二阶段为螺旋CT阶段。目前应用于临床和科研的CT设备主要为双能CT及多排螺旋CT。

(一)多排螺旋CT图像后处理技术

1．多方位重组(multi planner reformation，MPR)

(1)概念与方法：螺旋扫描以后，常规进行的是横断图像重建，把横断图像的像素叠加起来回到三维容积排列上，然后根据需要组成不同方位(常规是冠状位、矢状位和斜位)的重新组合的断层图像，这种方法称为多方位重组。如果是曲线走行，所得的图像称为曲面重组(curved planar reformation，CPR)。

(2)临床应用：由于扫描孔径的限制，CT仅能沿人体长轴作横断扫描。但很多情况下，如鉴别膈上下病灶时或欲从冠及矢状位观察病灶长轴时，CT的横断切面则常无法提供有益的信息，这给诊断带来很大困难。非常需要冠状或者矢状甚至斜位图像的补充，有时甚至是必要的。因原始横断图像连续性较差(扫描时吸气不一致所致)，常规CT扫描后的MPR图像空间分辨力及密度分辨力均较差，所以无多大帮助。三维取样的螺旋扫描使MPR图像质量有了极大的提高，尤其是各向同性扫描之后的MPR图像质量可以与横断原始图像一样，对病变的检出及鉴别诊断可以提供更加详细的信息。因此，这项技术的应用最为广泛。例如，在颞骨岩部及眼眶疾病的CT扫描中，常需在横断扫描后再行冠状扫描以进行病灶的确切定位及定量分析。各向同性扫描使病人只需接受一次横断扫描，通过MPR进行高质量的冠状、矢状甚至曲面重组，使病人既减少接受射线，又节约扫描时间。而且由于可以任意调节角度，所得图像比直接扫描图像更加准确。

2．表面遮蔽显示(shaded surface display，SSD)

(1)概念与方法：表面遮蔽显示是将像素值大于某个确定域值的所有像素连接起来的一个三维的表面数学模型，然后用一个电子模拟光源在三维图像上发光，通过阴影体现深度关系。表面遮蔽显示图像能较好地描绘出复杂的三维结构，尤其有重叠结构的区域。

(2)临床应用：可用于胸腹大血管、肺门及肺内血管、肠系膜血管、肾血管及骨与关节的三维显示。例如，将髋臼和股骨头分别进行SSD重建，可以避免重建在一起既无法直接观察髋臼，也无法直接观察股骨头的缺点。对髋臼和股骨头分别进行不同角度的观察，为诊断髋关节病变以及拟定手术方案提供详细的信息。

3．最大密度投影(maximal intensity projection，MIP)

(1)概念与方法：最大密度投影是把扫描后的若干层图像叠加起来，把其中的高密度部分做一投影，低密度部分则删掉，形成这些高密度部分三维结构的二维投影，可从任意角度做投影，亦可做连续角度的多幅图像在监视器上连续放送，给视者以立体感。

(2)临床应用：多用于血管成像，如脑血管、肾血管等血管成像(CTA)。MIP处理后血管径线的测量是相对可靠的，目前多以此为标准来衡量血管的扩张或狭窄，而且由于能显示不同层次的密度，可以同时观察到血管及血管壁的钙化，缺点是二维显示，缺乏立体概念。最小密度投影(minimum density projection，MinIP)的方法与MIP相似，是对每一线束所遇密度最小值重组二维图像。主要用于气道的显示。

4．容积演示(VR)

(1)概念与方法：三维重建技术之一，首先确定扫描容积内的像素密度直方图，以直方图的不同峰值代表不同组织，然后计算每个像素中的不同组织百分比，继而换算成不同的灰阶，以不同的灰阶(或色彩)及不同的透明度三维显示扫描容积内的各种结构。现在已经设计出智能化的VR软件，操作者只须选择不同例图，就可以自动重建出需要显示的图像。

(2)临床应用：可以用于血管成像，骨骼与关节以及尿路、支气管树、肌束的三维显示。由于三维立体空间关系显示良好，而且简便容易操作，所以目前的应用越来越广泛。

5．CT仿真内镜

(1)概念与方法：CT仿真内镜，是用计算机软件功能，将螺旋扫描所获得的容积数据进行后处理，重建出空腔器官内表面的立体图像，以三维角度模拟内镜观察管腔结构的内壁。首先，利用螺旋扫描所得的三维数据重建出三维立体图像。依此为基础，调整阈值和透明度，使不需要观察的组织完全透明，需要观察的组织完全不透明。再选择合适的伪彩色，作为所观察组织的内壁颜色。然后，利用计算机远景投影功能不断调整视屏距、物屏距及假想光源的方向，以腔内为视角，依次调整物屏距(被观察物体与荧光屏的距离即调整Z轴)，产生被观察物体不断靠近模拟视点并逐渐放大的若干图像，将这些图像连续回放，在动态观察中产生类似真正内镜观察的效果。

(2)临床应用：主要用于胃肠道的内壁、血管和气管内壁、膀胱内壁甚至鼻道和副鼻窦内腔的观察。目前新的血管CT仿真内镜已能从图像上分别将血管壁与钙化分别着伪彩色，可以分辨钙化性和非钙化性血管狭窄。

(二)多排螺旋CT技术进展

1．CT心脏成像  运动器官一直是常规轴向扫描CT机临床应用的盲区，多排螺旋CT的出现突破了这一盲区，尤其是256层、320层、640层等先进的CT设备可以不控制心率就能完成全心脏扫描，不仅可以看清软、硬斑块及支架等解剖结构，还可以进行心功能分析、心肌灌注判别心肌存活情况、冠脉导管植入计划设计。

2．CT血管成像  显示颅内到颈部、心脏主动脉弓到下肢大范围血管走行，可了解有无血管病变，多层螺旋CT扫描覆盖范围宽，能显示畸形、狭窄、侧支循环等，甚至可以判断肿瘤或炎性病变对血管的侵蚀、推移等多种改变，对手术与治疗帮助将不可估量。多层螺旋CT扫描速度快，时间分辨率高，血管成像操作简单、方便、安全、无创伤，可部分或基本取代传统的血管造影，是目前无创伤性血管成像的又一主要手段。

血管造影智能跟踪技术，能使注入血管中的造影剂在达到目的脏器(如脑、肾脏和肝脏)区域后与预先设定的阈值相等时启动扫描，从而获得最佳动脉期、静脉期与平衡期图像。能对动脉瘤、动静脉畸形、脑血管狭窄等多种脑血管患者进行多层螺旋CT血管造影检查，并应用后处理工作站进行脑血管三维重建，以立体图像显示出病变解剖关系，获得准确清晰图像。CT血管造影三维重建可全方位显示脑血管，具有微创、安全、可靠、费用低廉等特点，对于手术计划制订、术前定位及随访有重要意义。

3．CT灌注成像  CT灌注成像(CT perfusion imaging)是新近开展的项目之一，它不同于以往的CT形态学成像，属于功能成像(function imaging)的范畴。它充分利用了多层螺旋CT可以显示毛细血管染色情况这一功能，通过在静脉中注射造影剂，对特定的组织或器官进行连续多层扫描，以获得该组平面内的时间密度曲线(TDC)，以便用不同的数学模型得出血流量(BF)、血容量(BV)、平均通过时间(MTT)、峰值时间(TTP)等参数，并用这些参数对该层面的组织或器官的功能进行评价。在常规扫描和增强扫描上不易鉴别的肿瘤、感染、炎症、梗死等，其灌注参数均有所表现；并可对痴呆、精神疾病、偏头痛等作出评价。有研究表明，CT灌注成像灌注参数值的测定对于原发性肝癌、肝转移瘤和肝血管瘤的鉴别诊断以及对邻近的肝组织受累情况的评估具有重要的临床意义。

4．虚拟内镜  虚拟内镜包括虚拟血管镜、虚拟支气管镜、虚拟结肠镜、虚拟胃镜和虚拟胆管镜等。由于其无创、安全、无痛苦，可以观察内镜无法达到的部位，并且可以通过调节透明度和颜色，同时观察腔内外情况，使之没有真正的解剖边界，更有利于观察病变周围结构和向外侵犯程度，为手术和穿刺提供更准确、丰富的解剖信息。虚拟内镜是常规内镜的有力补充和潜在的替代方法。在极度狭窄的情况下，虚拟内镜可以通过光学纤维无法进入的脉管系统，更具有优势。

5．外伤或急重症病人  外伤或急重症病人需要及时并且准确的诊断，才能正确及时地抢救。最新的螺旋CT全身高分辨率各向同时采集只要几秒，真正实现全身大范围的扫描，可迅速查出内脏受损伤的情况，以便及时进行抢救，是外伤急诊CT临床应用的巨大突破。

6．全身各部位低剂量扫描检查研究  CT在疾病的诊治过程中具有很大的作用，但其自身具有的X线辐射的软肋却无法避免。因此，在保证满足诊断需求的前提下尽量减少X线辐射剂量成为研究热点。低剂量CT扫描检查在穿刺活检及射频消融治疗中的应用也逐渐受到重视。

7．多层螺旋CT在尸检及木乃伊研究中的应用  随着科技高速发展，影像诊断设备的功能和成像质量有很大提高。多层螺旋CT还应用于其他的领域。例如对于事故死亡的病人用多层螺旋CT扫描代替尸检，具有简单、快速的优点。在实际应用中受到法医的肯定，避免了不必要的医疗纠纷和尸体解剖。还有人用多层螺旋CT扫描来研究木乃伊。

(三)小型猪的CT检查

CT检查在小型猪应用研究中广泛应用，主要包括：CT新技术对于疾病的检出能力的检测与评估；通过对小型猪医学模型的检测来优化CT的扫描参数、降低CT扫描的辐射剂量、新型CT造影剂研发；CT引导下对小型猪医学模型进行消融治疗、疗效评价、对并发症的观察、预后评估；通过对小型猪医学模型的检测来比较各种医学影像检查方法之间的优缺点等。以下是几个应用示例。

1．油酸诱导的猪肺水肿模型  Kim等人通过对油酸诱导的猪肺水肿模型进行CT、DR、CR检查，以CT检查结果为金标准，对比软拷贝的DR及CR图像对于肺水肿的诊断准确率。因为猪具有发育良好的、与人类相似的肺小叶间隔结构以及肺大体解剖结构，因此，选取猪来制作肺水肿模型。

3头11～13周龄，体重为21～25kg的Yorkshire猪用于模型制作。通过肌肉注射7mg／kg盐酸氯胺酮、2.3mg／kg盐酸赛拉嗪的混合物进行麻醉并通过静脉内注射1.3mg／kg盐酸唑拉西泮维持麻醉状态。通过置于右侧颈外静脉的5F导管按照0.04ml／kg，0.05ml／kg和0.06mL／kg的剂量注射油酸来分别诱导出轻、中、重度肺水肿模型。

在造模前对每头猪的肺部分别进行CT、DR、CR检查，取得相应影像资料留作基线对比用。造模后的4～6小时内每间隔20～30分钟对每头猪分别序贯进行CT、DR、CR检查，CT扫描参数为：Siemens，Somatom Plus 4 CT扫描仪；FOV，20～22cm；矩阵，512x512；140kvp，170mA，0.75秒完成扫描；采用俯卧位，从胸廓入口扫描到横隔，层间距101mm，层厚1mm；完成扫描后，应用高空间分辨率算法进行图像重组。CR扫描参数为：Fuji，FCR-9000 CR；成像板，35cm×43cm；矩阵，(1760×2140×10)比特；像素0.2mm。DR扫描参数为：Newark，Direc-tRay，Direct Radiography；350cm×43cm固态探测器；矩阵(2560×3072×12)比特，像素0.139mm。共得到37套影像资料。隐去图像上的身份识别信息，随机排列，依次在显示器上显示。在肺部薄层CT上出现磨玻璃样密度或肺实变等征象做肺水肿的阳性表现。按照磨玻璃样密度或肺实变的区域占整个肺实质的百分比来划分肺水肿的严重程度，采用5分分级法：0级，少于1％(正常)；1级，1％～10％(少许肺水肿)；2级，11％～40％(轻度肺水肿)：3级，41％～70％(中度肺水肿)；4级，大于70％(重度肺水肿)。通过对图像的观察、分析，Kim等人认为DR对于肺水肿的诊断准确率普遍高于CR，尤其是对于轻度以下肺水肿的诊断敏感性更是明显高于CR。

2．博来霉素诱导的猪肺纤维化模型  Balazs等人通过博来霉素诱导猪肺纤维化模型，然后对比分析肺纤维化早期的薄层CT和病理表现的相关性。

博来霉素是一种由轮枝链霉菌产生的糖肽类抗生素，主要用于治疗霍奇金淋巴瘤、鳞状细胞癌和睾丸癌，它有肺纤维化的副反应，并且这种副反应具有剂量依赖性，还会因为氧疗、放疗或化疗而加重。该药的这些特点，在制作肺纤维化模型时可以加以利用。因为猪肺叶结构和人类十分相似；猪的肺也适合进行放射病理的对照研究。因此，选择利用博来霉素诱导的猪肺纤维化模型用于该项实验研究。

5头7～12周龄的Yorkshire猪用于模型制作。利用2mg／kg氯胺酮和2mg／kg盐酸赛拉嗪的混合物进行麻醉并通过5.5～8.8mg／kg硫美妥钠维持麻醉状态。麻醉后使猪处于仰卧位，将直径为6mm、长2cm的球囊导管置于猪的左下支气管，通过导管向肺内灌注博来霉素；博来霉素溶液按照1.0～2.5u／kg博来霉素溶于2～3ml／／kg生理盐水进行配制。按照第一头，0.33U／ml；第二头，1.25U／ml；第三头、第四头、第五头各1U／ml的剂量进行灌注，每头猪的灌注时间都要大于5分钟，左侧低位。

在造模前对每头猪的肺部分别进行CT检查，取得相应影像资料留作基线对比用。造模后立刻进行CT检查来观察灌注的博来霉素在肺内的分布情况。然后在2～3天间、5～8天间分别进行CT检查，其后每周CT检查一次，直至第4周。CT扫描参数为：GE 9800 CT扫描仪，FOV，19cm；矩阵，512×512；120kVp，170mA，2秒完成扫描；采用俯卧位，从肺尖扫描到肺底，层间距10mm，层厚1.5mm；完成扫描后，应用骨算法进行图像重组。在每次CT检查时，都要应用呼吸气袋使猪保持最大的通气状态，在最大吸气末进行CT扫描。实验动物依次在第5天到4周内被处死，取得肺组织，进行膨胀、固定、干化，将固定的肺组织再进行薄层CT，扫描条件与在体扫描条件相同；并根据相应的CT图像对固定的肺组织进行解剖断层及病理组织研究(苏木精-伊红染色和三色法染色)。

活体CT检查发现，在造模后第1周(3～4天)，左下肺小叶中心分布的多发模糊的线状高密度影。在1周后，这些区域增大融合直达胸膜下区，表现为肺泡、肺间质均有浸润表现。在第2周、第3周，主要表现为支气管和小叶中心支气管血管束周围灶状分布的磨玻璃样密度影及细线状高密度影，小叶周围区域相对干净。标本的CT检查结果与活体CT检查结果相同。

在4周的病理追随观察中发现，猪肺部的病理改变特征主要为不同程度的化生、浸润和增生性改变。在灌注博来霉素后的第5天、第8天，主要表现为肺泡细胞化生、肺泡壁损伤和炎性细胞浸润。第2周、第3周、第4周主要表现为肺间质内纤维母细胞增生、胶原纤维沉积增加，细胞化生减少但炎性细胞浸润仍可见。一般在3～4周的时候也会出现小叶间隔增厚。

通过研究发现，博来霉素诱导的猪肺纤维化模型简便易行，成功率高；薄层CT检查结果与病理组织检查结果具有很好的相关性。因此，CT检查既可以用于观察肺纤维化的表现，又可以评估肺纤维化模型是否制作成功，后续还可以用于对肺纤维化的治疗评估等其他研究。

3．高氧诱导的猪弥漫性肺泡损伤模型  有学者通过高氧诱导制作猪弥漫性肺泡损伤模型，然后对比其薄层CT表现和病理组织检查结果。高氧可以引起弥漫性肺泡损伤，弥漫性肺泡损伤是急性呼吸窘迫综合征的重要病理标志，在病理上其可以分为三个阶段：急性渗出期、亚急性增生期及慢性纤维变性期。在病变的急性渗出期、亚急性增生期早期对其进行治疗，有可能逆转该病。因此，早期发现诊断该病显得非常重要。

18头6～9周龄、10～15kg的Yorkshire猪用于模型制作。每头猪都单养在独立的配有树脂玻璃窗及通气导管的不锈钢笼子内。猪的运动、饮食、饮水均在笼子内进行。为预防猪肺炎的发生，在猪饲料中每天要添加25mg／kg氨苄青霉素干糖浆。以10L／min的流量向笼子内供氧45分钟，使笼子内的氧饱和度达到100％，然后以3L／min的流量供氧，使之浓度维持在80％～85％，每天只花10分钟的时间清扫笼子。将15头猪暴露于80％～85％浓度的氧气之中，每三头一组，暴露时间分别为24小时、48小时、72小时、96小时及120小时，另外3头猪暴露于正常空气中72小时以上，作为对照组。

在高氧条件或屋内空气暴露后，处死猪并取得肺，用20～25cmH₂O压力的空气充盈肺用于薄层CT扫描。CT扫描参数为：GE Hispeed CT扫描仪，FOV，15～18cm；矩阵，512×512；120kVp，100mAs；从肺尖扫描到肺底，层间距4mm，层厚1mm；完成扫描后，应用高空间分辨率算法进行图像重组，窗宽：1200Hu或1500Hu，窗位-700Hu或-550Hu。

经研究发现，弥漫性肺泡损伤的CT表现和病理组织检查结果之间具有很好的相关性(p=0.86，P<0.01)，薄层CT能够反映弥漫性肺泡损伤的病理阶段，但对于急性渗出期，薄层CT的表现缺乏特异性。薄层CT上牵拉性细支气管扩张表明弥漫性肺泡损伤已经进展到了亚急性增生期。

4．猪急性肺栓塞模型  Thoma等人通过注射血凝块的方法制作急性肺栓塞模型，然后对比分析急性肺栓塞薄层CT表现为磨玻璃样密度影的发生与急性肺栓塞的血流动力学参数之间的关系。

5头体重为29.6k±5.6kg的猪用于模型制作。通过用20mg／kg氯胺酮和0.1 mg／kg盐酸赛拉嗪的混合物进行麻醉并通过静脉内注射0.25mg阿托品15μg／kg，瑞芬太尼以及0.2mg／kg罗库溴铵维持麻醉状态。通过气管插管，利用呼吸机通气。经左侧颈内静脉置入导管，取100ml血让其与玻璃接触而凝固形成血块然后经过导管回输，直至实时观察到系统动脉血压下降。注入血凝块平均为67ml±24ml。在右颈内静脉内置入带球囊的肺动脉导管用于检测肺动脉压、闭塞肺动脉压力、右房压及中心体温。经过右侧颈动脉向胸主动脉内置入聚乙烯纤维导管用于测量心输出量和动脉血压。在肺栓塞前、后分别测量上述数据。

(1)CT扫描参数为：Siemens 4排CT扫描仪，FOV，19cm；矩阵，512×512；120kVp，90mAs，准直器，4mm×1mm，移床速度6毫米／周；扫描时间0.5秒／周。增强扫描：移床速度7.5毫米／周，其他参数与平扫时间相同；造影剂用400碘美普尔注射液，静脉内以4ml／s的速度注射。采用俯卧位，从肺尖扫描到肺底，平扫图像，层间距10mm，层厚1.0mm；完成扫描后，应用骨算法和软组织算法进行图像重组。增强扫描图像，层间距0.8mm，层厚1.25mm；应用软组织算法进行图像重组。每次CT检查时，都要在吸气压力保持在40cmH₂O时完成，一般认为，在这个压力时，猪肺处于最大容积状态。

(2)测量顺序：肺栓塞制作前，首先进行CT平扫，然后进行基线血流动力学测量(心输出量、心率、体动脉压、右房压、平均肺动脉压和闭塞肺动脉压力)。凝血块注射后立刻进行CT平扫和血流动力学测量，记作TO，接着每隔20分钟再测量1次，连测3次，分别记作T20、T40、T60，在最后一次测量完成后，进行增强CT扫描。肺CT上磨玻璃样密度影的严重性和范围客观的计分，每次测量并记录肺的CT值。增强CT图像上测量栓塞部位和未栓塞部位的肺CT值。

研究发现，肺栓塞形成后，在非栓塞区域会立刻出现磨玻璃样密度影，表现为肺组织的CT值增高。肺的平均动脉压、平均肺毛细血管压在肺栓塞形成后会立刻增高，当平均肺毛细血管压达到23mmHg时，会出现肺水肿。心输出量不会发生改变。肺组织的CT以及肺CT上磨玻璃样密度影的严重性和范围客观的计分与肺的平均动脉压、平均肺毛细血管压明显相关。研究表明，急性肺栓塞会导致非栓塞区域出现磨玻璃样密度改变。在心输出量一定的条件下，磨玻璃样密度改变与肺血流从栓塞部位向肺栓塞部位重新分布有关。

5．球囊封堵法制作的猪急性心肌梗死模型  Mahnken等人利用猪急性心肌梗死模型，以MR作为对比，对16排螺旋CT评价左心室功能的能力进行了评估。

15头猪用于实验研究。首先麻醉，心电图监控，然后在透视下把7F导管置于左冠状动脉起始部，进行冠状动脉造影观察左冠状动脉的结构。然后在左冠状动脉前降支中段用球囊阻断45分钟，球囊大小要适应血管大小，长度为2～3mm。通过冠状动脉造影来观察调整使球囊完全截断血管。在操作过程中如果出现左心室颤动，要立即进行直流电除颤。

(1)CT扫描参数为：Siemens，Sensation 16排多层螺旋CT扫描仪；采用悬吊式呼吸机控制呼吸使之维持在最大呼气末，持续时间平均约为17.8秒±3.1秒。应用12排探测器，层厚0.75mm，床移动速度为2.8毫米／周，管球旋转一周的时间为420毫秒。管电压120Kv，管电流为500mAs，从头侧向尾侧进行扫描。造影剂通过18G的导管经耳静脉注入。采用造影剂跟踪技术确定增强扫描时间：先以4ml／s的速度团注20ml优维显370；然后再升主动脉水平每隔2秒扫描一次，当达到最大增强幅度时，在该时间基础上加上5秒作为延迟扫描时间。心室增强采用双相注射法注射入造影剂，先以4ml／s速度团注50ml，接着以3ml／s速度团注30ml造影剂。每次注射后都要分别以4ml／s、3ml／s的速度团注30ml盐水。图像重建依据心率，选择从105～210毫秒时间分辨率的双阶段重建方法。利用原始资料，从5％～95％每间隔5％的R-R间期重建20组横轴位图像，层厚1.0mm，间隔0.6mm。FOV，180mm×180mm；重构矩阵，512×512；140kVp，170mA，0.75秒完成扫描；窗宽：358Hu±39Hu，窗位：179Hu±27Hu为进一步检查，采用8mm，层厚无间隔多平面重建方法重建短轴，双腔、三腔、四腔心图像。多平面重建图像分析在工作站上进行。

(2)MR扫描图像：Philips Gyroscan Intera 1.5T全身MR扫描仪，心脏线圈，仰卧位检查，呼吸机控制呼吸，采用前门控心电触发的部分k空间稳态自由进动序列，回顾性调整心脏时相，一共取得25个心脏时相的图像。MR扫描具体参数：TR，3.1毫秒；TE，1.6毫秒；倾斜角，60⁰；FOV，350mm×270mm；矩阵，256×152；每个时间框应用10个解码步骤，这样对于89次／分的心率，时间分辨率为32毫秒。获取层厚8mm无间隔的标准的心脏短轴、两腔、三腔、四腔心图像。一般来讲，每个心脏能得到10幅短轴位图像。根据每幅图像的自身的对比度选择合适的窗宽、窗位。图像被传至工作站进行分析处理。手动描画心脏内外边界，计算左心室体积、平均射血分数、左心室最大充盈速率、左心室最大射血速率、达到左心室最大射血速率的时间、左心室收缩末期到左心室最大充盈速率的时间。利用心脏电影观察左心室壁运动情况，对左心室的16个节段进行评价。研究表明16排螺旋CT对于评价左心室容积，静息状态下左心室局部运动还是比较可靠的，但对于左心室最大充盈速率、左心室最大射血速率、达到左心室最大射血速率的时间、左心室收缩末期到左心室最大充盈速率的时间等方面还不太适合。

近年来随着CT设备的改进，CT检查技术的提高，尤其是从64排螺旋CT之后，陆续出现了双源、256层、320排CT，空间分辨率和时间分辨率都得到了极大的提高，使得多排螺旋CT在冠脉CT造影以及心脏功能评价方面的能力得到了很大的提高。

6．冠脉结扎法制作的猪急性心肌梗死模型  彭晋等评价了双源双能量CT(DECT)成像诊断猪急性心肌缺血再灌注损伤的可行性和准确性。

8头健康家猪，体重30～35kg，雌雄不限。经3％戊巴比妥钠(30mg／kg)肌内注射麻醉，行气管插管，呼吸机辅助通气。常规左侧第4、第5肋间开胸，术中适量补液，并给予利多卡因(2mg／kg)静脉滴注预防室性心律失常。分离冠状动脉左前降支(LAD)或第一对角支(D1)，用4号丝线穿过D1下方或近端，同时将1根直径2mm塑料管置于结扎线与冠状动脉之间，拉紧结扎线使塑料管压迫引起冠状动脉闭塞，待心前区局部呈紫绀色，收缩力减弱时，表明血管阻断，AMI模型制成；60分钟后抽去塑料管，去除结扎线制成AM1再灌注模型后关胸。模型制作成功后行DECT心肌灌注成像扫描。

CT扫描：模型建立90分钟后，Siemens，Somatom definition双源CT扫描仪。经耳缘静脉置管以3mL／s流率应用双筒高压注射器注射碘普胺(300mg／ml)1.5ml／kg之后再以相同流率注射20ml生理盐水，使用人工智能触发扫描，触发点定于平肺动脉干层面的主动脉，触发阈值100Hu，延迟4秒扫描。扫描范围为自肺动脉干上缘至心脏膈面下1cm左右。扫描参数：A管电压140kV，管电流82mAs，B管电压100kV，管电流164mAs，准直器64mm×0.6mm，旋转时间0.33秒，螺距0.6mm，FOV 260mm×260mm，同步记录猪心电图，应用回顾性心电门控技术以便重组最佳的冠状动脉和心肌DECT影像。容积CT剂量指数(CTDIvol)和剂量长度乘积(DLP)分别为(38.61±0.58)mGy和(478.36±32.77)mGv／cm。有效剂量(effective dose，ED)=DLP·c(单位为mSv)，其中C为换算因子，采用欧洲CT质量标准指南提出的心脏平均值0.014，得到ED为(6.70±0.46)mSv。

检查结束后立即处死动物，取出心脏，进行氯化三苯基四氮唑(TTC)染色，分析心肌缺血再灌注损伤范围。以病理结果为参照，测量损伤区、非损伤区的CT值以及损伤区面积。将左心室壁分为17个节段，确定DECT心肌灌注碘图、DECT(140、100和平均加权120kV)3组图像和大体病理上心肌损伤的节段数。以病理结果为金标准分别评价DECT心肌灌注碘图、3组图像显示心肌损伤的敏感性、特异性和一致性，利用方差检验分析损伤区和非损伤心肌不同管电压条件的CT值、大体病理和DECT 3组图像所测量损伤区重量的差异。

8头猪DECT心肌灌注碘图见心尖前壁、心尖间隔灌注稀疏甚至缺损，DECT 3组图像中再灌注损伤区CT值均较正常心肌明显降低。与病理金标准对照，DECT心肌灌注碘图诊断再灌注损伤的敏感性、特异性分别为85.2％(23／27)、86.2％(94／109)，Kappa值为0.62；DECT3组图像的敏感性、特异性和Kappa值：140kV组分别为88.9％(24／27)、92.7％(101／109)，0.76；100kV组分别为85.2％(23／27)、89.0％(97／109)，0.67；平均加权120kV组分别为88.9％(24／27)、91.7％(100／109)，0.74。DECT 3组图像测量损伤心肌重量与大体病理所测值之间差异无统计学意义(F=0.419，P=0.741)。本实验表明DECT心肌灌注成像可用于检测猪急性心肌缺血再灌注损伤，与病理诊断一致性较好。

7．猪心肌微梗死模型  Carlsson等人利用猪心肌微梗死模型，对比了64层多排螺旋CT和1.5T磁共振图像在检测7～8周异质性微栓塞的敏感性，并比较两者对于测量介入部位左室功能和灌注量的敏感性。

在X线引导下，插导管至左冠状动脉的左前降支以明确灌注区域。利用小直径的栓塞物质(40～120μm，250 000个)对6头猪的冠状动脉进行选择性微栓塞。栓塞后的7～8周，用多层螺旋CT及MRI评价左室功能、远端心肌及微梗死灶的首过灌注、延迟强化。CT扫描参数：GE Lightspeed Ultra 64排螺旋CT扫描仪。仰卧位，呼气末扫描首先扫描定位像，然后做心脏电影图像，首过法灌注以及延迟增强扫描。造影剂用CE公司的欧乃派克。首过灌注CT扫描设置：管电压，120kV；管电流，100mAs。按照每次心跳进行一次全容积扫描，这样可以确保所获得图像都是在R-R间期的同一时刻。采集8组图像，层厚5mm，空间分辨率为0.625mm×0.625mm。造影剂注射速率5ml／s。心脏电影设置：管电压，120kV；管电流，650mAs。重建图像空间分辨率为0.625mm×0.625mm×0.625mm，通过心脏电影图像可以评价左心室功能。CT延迟增强扫描图像用来评价心肌的存活能力。在评价左心室功能的造影剂注入3～5分钟后采集图像，以往研究表明，间隔3～5分钟扫描，可以使梗死灶、存活心肌以及左心室血池产生最佳的对比效果。管电压，120kV；管电流，650mAs，重建图像空间分辨率为0.625mm×0.625mm×0.625mm。MR图像采集：心脏电影，心脏短轴，包括整个左心室，采用稳态自由进动序列，TR／TE，3.5／1.75，700倾斜角，10mm层厚，无间隔，FOV，25cm；矩阵，160×152，16个心脏时相。首过灌注MR扫描设置：造影剂选用钆特酸葡甲胺，0.1mmol／kg，注射速率，3ml／s，采用饱和恢复梯度回波序列，TR／TE，4.5／1.75，200倾斜角，10mm层厚，无间隔，FOV，26cm；矩阵，128×128，2个心脏R-R时相采集一次，采集四次。MR延迟增强扫描图像：造影剂选用钆特酸葡甲胺，0.05mmol／kg，注射速率，3ml／s，在造影剂注射5～10分钟后采集图像，采用翻转恢复梯度回波序列，TR／TE，5／2；150倾斜角；3mm层厚，无间隔；FOV，26cm×26cm；矩阵，256×162；2个心脏R-R间期采集。利用氯三苯四唑的组织化学染色，确认异质性微梗死瘢痕并进行定量。用双侧Wilcoxon秩和检验进行统计学分析。

经研究发现，左前降支供血区占左心质量的(32.4±3.8)％，对于观察部分及整体左心室功能障碍和微梗死范围，多层螺旋CT和MR具有相似的敏感性。多层螺旋CT上测量平均左心室舒张末期容积、收缩末期容积、射血分数分别是(93±8)ml，(46±4)ml，(50±3)％。在MR上测量这三者的数值分别是(92±8)ml，(48±5)ml，(48±3)％。异质微栓塞的范围在多层螺旋CT上占左心室质量的(6.3±0.8)％、MR上占左心室质量的(6.6±0.5)％和TTC染色上占左心室质量的(7.0±0.6)％，三者之间差异无统计学意义。用CT和MR观察异质微栓塞灶和远端心肌首过灌注的达峰时间的差异有统计学意义(P<0.05)。利用CT测量微栓塞灶和远端心肌的达峰时间分别是(17±0.3)秒、(12.4±0.6)秒；利用MR测量这两者分别是(17.2±0.8)秒和(12.5±1.0)秒。对于评价异质性微栓塞、判断部分左室功能不全、观察灌注降低，多层螺旋CT和MR成像均是较敏感的方法。

8．猪肠息肉模型  朴成镐等人利用猪的结肠制作直肠息肉模型，通过CT仿真结肠镜检查，以真实的息肉大小作为金标准，确定表面容积重建方法准确测量息肉大小的准确阈值，并对比手动3维测量方法和自动测量方法两者之间的准确性。

在屠宰场购买的8份长55～60cm长的新鲜猪结肠。通过用细丝线缝合结肠黏膜的方法在每根结肠内制作5个模拟的息肉模型，每个息肉都制作为圆形、窄颈、轻度不对称。5个息肉在肠内呈线性分布，大约间隔10cm，息肉大小分类：≤5mm，6～9mm，≥10mm，在每根结肠内随机分布。结肠息肉模型制作完成后，将降结肠放置于丙烯酸溶液中进行CT扫描。

CT虚拟结肠镜检查扫描：Siemens，Sensation 16排多层螺旋CT扫描仪；应用16mm×0.75mm探测器，层厚1mm，间隔0.7mm，螺距1；管球旋转一周的时间为0.5秒，FOV，35cm。管电压为120Kv，管电流为50mAs。在AW4.2工作站上手动3D测量结肠息肉大小，平滑容积重建模型，90⁰孔径，自定义容积重建的阈值。在Syngo Colonograhy PEV工作站上自动测量息肉大小。自动、手动的阈值均设置为-800Hu，-700Hu，-600Hu，-500Hu。通讨Bland-Altman法分别验证CT虚拟结肠镜检查结果和息肉参考值之间的一致性以及自动、手动CT虚拟结肠镜检查结果之间的一致性。

研究结果表明，容积重建阈值在-500Hu时CT虚拟结肠镜测量息肉大小时最为准确。CT虚拟结肠镜测量息肉大小时，自动法和手动法所设置的阈值十分接近。

9．多层螺旋CT肾灌注的测量模型  肾灌注是评价肾动脉狭窄血管损伤，输尿管梗阻，慢性肾移植排斥反应等疾病的关键指标。本实验采用猪模型，通过外周导管低速率注射对比剂(3ml／s)，应用伽马变量扩展模型来验证多层螺旋CT肾灌注测量的可靠性，并以荧光微球法作为参照进行对比。

在10头麻醉猪模型上同时应用多层螺旋CT和荧光微球法进行肾灌注测量，荧光微球法是测量区域肾灌注的参照标准。每头猪在3种状态下测量多巴胺滴注，多巴胺并血管扩张剂滴注，血管紧张素Ⅱ滴注。应用伽马变量模型建立主动脉和肾皮质的时间衰减曲线，进行肾灌注测量。应用最小二乘回归分析和Bland-Altman散点图对比多层CT测量和微球法测量肾灌注的差异。

多层螺旋CT和微球法测量肾灌注具有很强的相关性(r=0.93，P<0.0001)。多层螺旋CT肾灌注在单独多巴胺注射[(3.13+0.53)ml／(min·g)]和多巴胺并血管扩张剂注射后[(3.37±0.75)ml／(min·g)，P=0.35]没有显著改变，但在血管紧张素域注射后显著降低[(2.01±0.57)ml／(min·g)]。本研究表明，通过外周导管低速率注射对比剂，多层螺旋CT可以提供可靠的单肾灌注测量。

10．猪肾灌注和血流动力学研究的活体CT测量模型  本研究应用常规剂量10％的低剂量图像采集及HYPR-局部重建(LR)降噪后处理技术行-肾脏CT灌注成像，前瞻性研究此方法检测肾脏血流动力学和肾功能的准确性。

对10头麻醉后的猪分别进行常规剂量(80kV，160mAs)和10％剂量(80kV，16mAs)CT灌注扫描，扫描时间为180秒。将两种采集方法获得的图像进行相同参数的重建，10％剂量组图像还进行HYPR-LR算法处理。绘制时间-强度衰减曲线(TACs)描述肾脏强度变化。进行r-变量的扩充曲线拟合，计算局部灌注、肾小球滤过率及肾血流量。对所有(10头猪)图像质量进行评估，分析常规剂量组和10％剂量HYPR-LR组的肾灌注和功能是否一致(20例肾图像)。统计方法采用配对t检验，线性回归及Bland-Altman分析。

实验结果显示，10％剂量组与常规剂量组得出的时间-强度衰减曲线相似。常规剂量组与10％剂量组测得的肾灌注及血流动力学数值之间无显著性差异；常规剂量组与10％剂量HYPR-LR组之间的某些测量值的差异具有统计学意义，但差异显著性较小。HYPR-LR处理可提高10％剂量图像质量。线性回归和Bland-Altman分析显示，常规剂量组10％HYPR-LR组的图像质量是一致的。

本研究表明，10％剂量肾脏CT灌注成像可在活体进行而不影响其精确度。HYPR-LR降噪处理可使10％剂量组图像质量接近常规剂量组图像。