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什么？宠物做CT竟然也用双源！

萌宠菠菠乐园
2024-10-07 01:51

《2021年中国宠物行业白皮书》（消费报告）的调研数据显示：2021年，犬、猫在宠物中的占比都超过50%，猫的比例达到59.5%。在中国城镇家庭中，宠物猫的数量是5806万只，犬的数量是5429万只。

图片源自网络

报告指出，从2019年到2021年，宠物医疗的市场份额从19%到29.2%，增加了10个百分点。从更细分的市场来看，诊疗市场的份额达到14.6%，成为仅次于主粮的第二大细分市场。不难看出，宠物也有非常强烈的就医需求。

CT是伦琴发现X光之后最重要的发明，作为CT发展历史上的重要里程碑，双源CT为人类健康事业做出来重要贡献。CT除了在人类患者中广泛应用之外，在小动物或宠物疾病中也有越来越多的应用（宠物CT扫描：你需要知道的一切）。

双源CT

CT有很多新兴技术，如双源CT，双能量（DECT），实影渲染等可以帮助我们更好地诊断宠物疾病。

今天我们就聊一聊双源CT在小动物疾病中的价值。

DECT示例。请注意低能数据集（100kV）和高能数据集（Sn140kV）的软组织对比度不同，尤其是填充造影剂的结构。随着更好的光谱分离，这种差异变得更加明显，这对DECT后处理非常重要。右侧的混合图像是低能量图像和高能量图像的组合，因此包含完整信息。混合图像的图像印象类似于120kV图像。

肝脏VNC。使用DECT数据计算虚拟平扫图像（VNC，左侧），其中造影剂已被移除。右边的图像显示了碘的分布，使用彩色编码覆盖在VNC图像上。ROI测量直接显示VNC图像、造影剂（CM）增强和混合图像的平均CT值和标准差。

肾结石分析。材料标签使用红色表示尿酸盐结石，蓝色表示非尿酸盐结石。结石ROI不仅显示低能、高能和混合图像中的CT值，以及体积和尺寸信息，还显示双能比，它对应于双能量图中的材料特征斜率。这些信息在右边图表中有更详细的显示。结合不同的结石参考点，可以更具体地描述结石特征。

犬类创伤案例中的实影渲染示例。顶部图像显示使用软组织窗口设置的渲染；下图使用骨窗，显示了多个椎骨的横突骨折和骨盆骨折。（更多内容，参见：实影渲染技术的临床价值）

双源CT最早在2005年在北美放射学年会上发布，目前已有多代双源CT应用于临床。双源CT在硬件上的提升，使其可以在一些有挑战的患者依然可以获得优秀的图像。而小动物由于不受人控制，不能配合完成检查，因此对扫描设备有更高的要求，双源CT可以更好地应对这些挑战。

清醒状态下的创伤犬16排CT（a）和双源CT（b）全身检查的图像比较，与16排CT相比，双源CT的图像伪影显著减少。

双源CT依赖于两个独立的探测器系统，其优点是通过组合来自两个探测器的数据，在无需借助类似宽探测器大锥角的情况下，获得单源CT系统两倍的探测器覆盖范围，并且在0.25 s旋转时间下，时间分辨率高达66 ms（我们每次快速眨眼的时间约为200ms）。

进行颈部和纵隔CT评估的建议患者体位

通过组合双源CT两个探测器系统，时间分辨率约为获取90°数据所需的时间，即旋转时间的1/4。这里的时间分辨率与患者心率无关，因为只有来自一个心动周期的数据用于重建一幅图像。单源CT系统通过采用所谓的多扇区重建能够实现远低于100ms的类似时间分辨率，在这种情况下，时间分辨率强烈依赖于心率和旋转时间。有许多关于双源CT的临床研究表明，它可以可靠地对心率高且不规则的人类患者进行冠状动脉CTA。即使在难以成像的患者中，双源CT也可以诊断具有临床意义的心血管疾病。双源CT的高时间分辨率也有利于心胸部检查。

颅内肿瘤

患有 PDH （垂体依赖性肾上腺皮质亢进症）的狗大脑的矢状面和MPR 视图。(a, b)垂体微腺瘤（非侵入性）。(c, d)侵袭性垂体腺瘤。(e, f)垂体腺癌。

头颈肿瘤

犬甲状腺腺瘤。（a）两个甲状腺叶增大。注意在右叶偶发的低衰减、低血管性甲状腺结节。（b）右侧甲状腺叶大的低衰减、低血管性肿块。

猫甲状舌管鳞状细胞癌

肺结节

10岁比格犬的良性肺小结节（肺骨化生）

(a) 患有组织细胞肉瘤的狗的毛玻璃结节。(b) 患有转移性脾血管肉瘤的狗的毛玻璃结节。(c) Evans 综合征犬的毛玻璃结节（局灶性出血）。

肺气肿

犬，左上肺叶扭转，水泡性肺气肿。（a，b）横断面和矢状面。（c）VRT。箭头显示节段性支气管中断。

外伤

杂种犬（a）胸部穿透性损伤（箭头所示）（VRT）。（b）横断面显示内部移位的肋骨骨折，刺穿并撕裂肺实质。注意肺密度增加（毛玻璃和实变），反映肺挫伤和出血。还存在纵隔气肿和少量气胸。

血管疾病

犬，BEAH（支气管食管动脉肥大）伴全身性肺瘘（未显示）。（a）背视图显示直接从主动脉（Ao）引出的较大支气管食管动脉。注意纵隔内有多条弯曲的食管小血管。（b）VRT再次显示支气管食管动脉的走行。

犬，肺栓塞，支气管动脉肥大（获得性）。（a）横断面显示肺血管周围充盈缺损。（b）MPR显示充盈缺陷（箭头）。细箭头显示支气管动脉伸入支气管腔（Br）。（c）通过第四至五肋胸部横断面。箭头表示支气管食管动脉起源于主动脉（Ao）。（d）薄层MIP显示支气管动脉分支，沿支气管走行（箭头），并与亚段肺血管吻合（大箭头）。

1岁家养短毛猫，左腿慢性肿胀和疼痛。主髂动脉DSCT图像显示左股静脉因多发动静脉瘘而早期增强。注意同侧肌肉肿胀。对侧肢体也有小而弯曲的动脉。

8岁的狗，患有广泛的主髂动脉血栓形成，继发于利什曼病引起的肾病综合征。（a）横断位视图。注意主动脉（Ao）的充盈缺陷。（b）MPR视图，显示血栓延伸至两条髂动脉。

犬，左肾动脉、肠系膜尾动脉和髂动脉的主动脉血栓形成的DSCT腹部CTA。（a）显示降主动脉对比度分布中断的MPR视图（箭头）。（b）薄层MIP显示膈腹动脉腹支的大量侧支。（c）VR（左视图）显示降主动脉、腰动脉和髂动脉的腰段没有增强。

犬，患有单一获得性肝内APF的肝脏进行多期DSCT检查。（a）MIP图显示肝动脉（ha）的小动脉与肝脏内的右侧门静脉分支（PB）之间的直接连接。注意依赖性门脉血管化和周围实质的早期增强。还要注意的是，尾侧腔静脉已经增强（早期灌注肝实质的静脉引流）。（b）肝脏内动脉门静脉连接的VRT特写图（箭头）。

输尿管疾病

犬，患有尿路结石和继发性输尿管和肾盂扩张，MDCT尿路血管造影。（a–d）平扫、皮质髓质或动脉期（薄层MIP）、肾造影和排泄期的左肾背视图。（e）在排泄期获得背侧10 mm MIP。（f）同一位置的VRT。

双源CT概念还有另一个重要优势：通过组合来自两个探测器系统的数据，它不仅可以提供高时间分辨率，还可以提供极高的扫描速度。单源CT的最大螺距通常约为1.5，双源CT可以以该值的两倍运行。第三代双源CT最大扫描速度为737 mm/s。这种大螺距扫描模式非常适合在极短的扫描时间内以高时间分辨率覆盖大的解剖范围，从而最大限度地减少此类运动伪影。可能的应用包括胸部CTA、胸痛三联和低辐射和低造影剂剂量下的快速主动脉CTA或不合作患者。

这种大螺距模式也可用于ECG触发的心脏成像。计算和定位检查床的位置和加速度，使检查床在请求的心脏相位中以全速到达规定的z轴位置。这种扫描模式有可能在极低辐射剂量下一次扫描整个心脏。这也是避免上述多个图像堆栈核心组成的一种方法。在急诊室进行经导管主动脉瓣植入（TAVI）或全胸部检查时，可以使用双源CT的ECG触发大螺距扫描模式，因为在低辐射剂量下，冠状动脉、主动脉和髂动脉可以在一次扫描中显示。非常短的扫描时间可能会减少造影剂。

正常心脏

正常狗的ECG门控心脏DSCT“冻结”心脏（不同的MPR平面和容积数据集的VR）。心腔边缘清晰，CM分布均匀。解剖结构的外观非常详细。

心脏肿瘤

双源CT具有最高的时间分辨率，无ECG门控、DSCT、Flash模式用于右心房肿块和双腔积液（心包穿刺后）的金毛犬的心脏评估和肿瘤分期。运动伪影最小。虽然右心房造影增强不均匀，但图像上几乎没有条纹伪影。

体重25公斤的沙皮犬，心脏基底部肿瘤和双腔积液患者（心包穿刺后）进行的ECG门控心脏DSCT检查。

拳师犬，肺动脉狭窄的心电门控DSCT心脏检查。

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英国斗牛犬，持续性左心室肥厚。

带有两个X射线管的双源CT允许在两个不同的管电压下成像，以获取双能量数据。目前这也是双能CT最可行的选择。利用双源CT系统，两种测量系统的扫描参数（如管电流和电压）都可以单独调整，从而在低能量和高能量扫描之间实现辐射剂量均衡分布。有多种常规扫描协议可供选择，扫描参数的选择没有限制。

双源CT由于两个球管的电压和电流都可以分开调制，可以使用自动管电流技术进行管电流的优化，因此剂量效率更高。由于高低能差别较大，因此两个能量的重叠很少。相对于之前的各种双能量实现方法，可以获得最高的能谱分离度，从而更准确地进行物质的鉴别和定量分析。（关于双能量的实现方法，参见：双能量CT的实现方法）。

肺栓塞

狗肺栓塞的DECT检查。（a）增强后横断面显示肺边缘的镶嵌图案（箭头）。（b）同一水平肺灌注彩色编码图。注意亚段灌注缺陷。（c）在同一水平的狭窄窗口中获得的图像显示低灌注亚段血管（肺栓塞）。

患有HAC（肾上腺皮质亢进症）的狗的肺血栓形成。注意血管造影系列中肺血管的巨大充盈缺陷以及由此产生的实质性低灌注（DECT肺灌注分析）

腹部肿瘤

（a–c）胰体小胰腺胰岛素瘤犬动脉期、PVP和EP的横断面图（箭头）。（d）来自DE PVP数据集的彩色编码碘图。胰腺结节更明显，边缘更清晰，异质性特征更明显。

犬膀胱移行细胞癌，左侧输尿管部分梗阻，同侧肾积水。（a）DE-DSCT检查的轴位视图。注意膀胱癌（箭头）。（b）横斜视图显示左侧输尿管扩张。（c，d）腹部常规和DE-MPR图像。注意肾积水（左肾）。

肾结石

狗尿路结石的DECT特征

双源CT还可以通过使用两个探测器系统和一个来回移动的检查床来实现全时间分辨率的定量动态心肌灌注成像，以覆盖大约两倍于探测器宽度的范围。通过摇篮床模式，也可以对超出探测器宽度的较大解剖结构或器官进行动态成像。第三代双源CT对于动态CTA检查，可以动态覆盖80厘米。对于定量动态灌注研究，例如大脑或肝脏，可以覆盖22厘米，时间采样为1.5秒。

HAC（肾上腺皮质功能亢进）和小脑缺血性卒中犬的CT形态学和灌注成像。

德国牧羊犬，肝脏多期血管双源CT检查（38公斤，700mg/ml，4ml/s）。（a）轴位平扫视图。（b）EAP期间的相同视图。主动脉平均CT值为416.59 HU。门静脉和尾腔静脉未增强（平均值分别为18.57 HU和28.33 HU）。（c）肝脏的特写图显示肝动脉的动脉分支在未增强的门静脉分支上有很大的阴影。

同一只狗肝脏的多期血管检查。（a）LAP。主动脉强化更大（532.96 HU），实质动脉（箭头）清晰可见。在此阶段，门静脉开始增强（流入门静脉期；148.75 HU）。（b）PVP。请注意，主动脉强化降低（177.8 HU）。门静脉及其分支有最大强化（303.99 HU）。尾侧腔静脉的肝段开始增强（254.12 HU）。（c）肝脏特写图（与上图c相同），显示门静脉分支大阴影，使平行动脉分支模糊。

猫胰腺的动态灌注检查（双源CT）。通过胰腺体的MPR视图：平扫、EAP、LAP（动脉晚期）、胰腺期和PVP。

这里应该提到的另一个技术趋势是低千伏成像。低千伏成像（即使用远低于常规120kV的管电压）的动机是在增强CT检查中节省辐射和/或造影剂剂量的潜力。在恒定的辐射和造影剂剂量下，这会导致碘对比噪声比（CNR）朝着较低的管电压方向增加。将碘CNR保持在120 kV的恒定值，可以将较低管电压下的CNR增加转化为辐射和/或造影剂剂量节省。

虽然越来越快的CT扫描仪需要越来越强大的球管，以在更短的时间内产生特定的球管输出，但低千伏成像甚至对高压发生器和X射线球管提出了额外的要求。为了能够使用低管电压，如90 kV、80 kV，甚至70 kV，不仅适用于小患者，也适用于正常或更大的成年人，在这些管电压下需要高管功率。西门子的Vectron管（120kW）设计用于在70、80和90kV电压下提供管电流高达1300mA（单个球管），实现常规低千伏成像。该球管可以以10 kV的步进提供70至150 kV之间的所有管电压，以更好地适应患者。

总的来说，双源CT不仅能轻松应对人类患者各种非常有挑战的检查，也能轻松应对小动物的检查挑战，是宠物CT成像的理想选择。

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