作者：叶兆祥
出版社：人民卫生出版社
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锥光束乳腺CT诊断图谱试读：
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图书在版编目（CIP）数据
锥光束乳腺CT诊断图谱/叶兆祥主编．—北京：人民卫生出版社，2017
ISBN 978-7-117-23824-3
Ⅰ.①锥… Ⅱ.①叶… Ⅲ.①乳腺肿瘤-计算机X线扫描体层摄影-诊断学-图谱 Ⅳ.①R737.904-64
中国版本图书馆CIP数据核字（2017）第063087号人卫智网 www.ipmph.com 医学教育、学术、考试、健康，购书智慧智能综合服务平台人卫官网 www.pmph.com 人卫官方资讯发布平台
版权所有，侵权必究！锥光束乳腺CT诊断图谱
主 编：叶兆祥
出版发行：人民卫生出版社有限公司 人民卫生电子音像出版社有限公司
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制作单位：人民卫生电子音像出版社有限公司
排 版：人民卫生电子音像出版社有限公司
制作时间：2018年1月
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标准书号：ISBN 978-7-117-23824-3
策划编辑：邬洁
责任编辑：李岩打击盗版举报电话：010-59787491 E-mail：WQ @ pmph.com注：本电子书不包含增值服务内容，如需阅览，可购买正版纸质图书。序 一
乳腺癌是当前中国女性最常见的恶性肿瘤，如何提高我国乳腺癌的早期诊断和早期治疗水平是当前我国医务工作者面临的重要课题。因此，我们不仅要继续加大人力物力的投入，提高各级医院的诊疗水平，同时也要勇于突破旧有的思维模式和方法手段，在新的医疗技术平台上开展新的医疗实践，在最新前沿领域进行再创新，建立适合中国国情的乳腺癌早期筛查、早期诊断和早期治疗体系，实现中国乳腺癌早诊早治的跨越式发展。
锥光束乳腺CT是国家首批“千人计划”特聘专家、美国罗彻斯特大学终身教授宁若拉博士和他的团队在30余年研究成果的基础上，开发研制的新型乳腺影像诊断系统。它发挥了锥光束X线扫描和平板探测器的技术优势，突破了常规CT无法应用于乳腺检查的技术瓶颈，因此也成为首台被中国CFDA、美国FDA和欧盟（CE Mark）批准进入临床的乳腺CT系统。
天津医科大学肿瘤医院是我国规模最大的肿瘤防治中心之一，其和中山大学肿瘤防治中心两家医院的医学影像科和乳腺科共同联手，率先在国内开展了锥光束乳腺CT的临床应用探索。这本《锥光束乳腺CT诊断图谱》是叶兆祥教授及其团队对他们实践结果的初步总结，也是首部具有临床价值的锥光束乳腺CT诊断图谱。期冀能够抛砖引玉，帮助更多的中国医生取得更多学术创新和突破；同时创造出更多的新技术、新方法以造福人类。天津医科大学肿瘤医院 院长王平 教授序 二
乳腺癌已经成为日益威胁女性生命安全和健康的恶性肿瘤之一，是当今中国女性第一高发癌症。目前全世界每年有近120万女性发生乳腺癌，约50万女性死于乳腺癌，且发病率逐年增高，发病人群越来越年轻化。近20年来，随着各种影像新设备、新技术的出现，医学影像学在乳腺疾病的检出和诊断领域越来越表现出其特有的作用。
与目前最常用的乳腺影像检查方法包括乳腺X线摄影、乳腺超声和乳腺MRI相比，常规CT检查由于体位设计和辐射剂量等原因，一直难以常规应用于乳腺检查。锥光束乳腺CT的问世有效解决了相关的一系列问题，为乳腺影像检查提供了一个新技术平台。叶兆祥教授率领的由天津医科大学肿瘤医院和中山大学肿瘤防治中心专家组成的团队率先在锥光束乳腺CT临床应用，特别是针对东方女性临床应用方面进行了有益的探索。这部《锥光束乳腺CT诊断图谱》汇集了他们的研究成果，也是首部基于乳腺CT技术平台的乳腺疾病图谱。他们的研究为乳腺影像学诊断开拓了新思路和新方法，乳腺科医生和影像科医生可以在这个基础上开展更多探索，以创造出更多精准诊断和微创治疗方案，实现创新技术平台上的诊疗创新。
我相信《锥光束乳腺CT诊断图谱》的出版一定会受到同道们的欢迎。对医学影像学、乳腺外科学、肿瘤学医生和相应专业的医学生、研究生的临床工作提供重要帮助。中华医学会放射学分会乳腺专业委员会主任委员罗娅红 教授前 言
乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，严重威胁着女性健康。医学影像学在乳腺疾病诊断中发挥着极为重要的作用。现代乳腺成像技术包括乳腺X线摄影、乳腺超声及乳腺磁共振。其中，乳腺X线检查被公认为乳腺癌首选检查方式。但乳腺X线检查是将三维乳腺组织结构投影为二维图像，正常腺体与乳腺病变重叠，影响对病变特点的观察，容易造成漏诊或导致进行不必要的活检。
锥光束乳腺CT是一种新型高分辨率乳腺三维CT成像技术，可以有效地去除乳腺X线检查中的结构重叠问题，有利于准确辨识病变特征，提高检出更小乳腺病变的能力。该技术可多视角、多层厚显示乳腺各种组织结构，准确定位病灶空间位置、充分显示病灶形态特征。
2015年锥光束乳腺CT先后获得美国FDA和中国国家食品药品监督管理总局审查批准注册。作为一种新型乳腺影像检查技术，尚缺乏相关领域临床应用的著作，希望《锥光束乳腺CT诊断图谱》的出版能够起到抛砖引玉的作用，为影像科医师、相关临床医师、医学院校师生提供一部有较高临床实用价值的参考书。
由于锥光束乳腺CT是一种新的成像技术，临床应用时间不长，乳腺疾病病种收集不全，加之本书编者学识和能力有限，缺点和错误在所难免，希望广大读者批评指正。叶兆祥2017年3月第一章 锥光束乳腺CT成像原理第一节 乳腺影像现有成像方法
乳腺影像自20世纪30年代开始得到医学界的关注，逐渐发展成为一门独立的学科。乳腺影像学的发展经历了由通用的X线摄影到乳腺专用的X线摄影，由胶片影像到数字影像，由单一的X线摄影到结合X线、超声、磁共振等各种手段的综合成像等各个阶段。发展至今，乳腺影像学的主流成像手段有乳腺X线摄影（mammography）、乳腺超声（breast ultrasound）、乳腺磁共振（breast MR）三种主要方式。新兴的乳腺影像方式有2010年后进入市场的乳腺体层合成摄影（breast tomosynthesis），以及2015年进入市场的锥光束乳腺CT成像（cone-beam breast CT）。一、乳腺X线摄影
乳腺X线摄影（mammography）是基于低能量X射线投影技术的专用乳腺成像手段。由于其所使用的X线发生器多使用金属钼（Mo）或铑（Rh）作为发生器阳极靶向材料以生成能量在20～30keV左右的低能量X射线，因此乳腺X线摄影也常简称为钼靶摄影。乳腺X线摄影时，病人位于乳腺X线摄影机前方，技术员将待摄影乳房平放于X线探测器表面，使用乳腺X线摄影机上的压板对乳房进行挤压至均匀厚度后拍摄乳房的X射线投影图。根据乳房大小及拍摄体位的不同，挤压后的乳房厚度平均在4cm左右，挤压所使用的力量约11～20kg。每只乳房至少需要拍摄头尾（cranio-caudal，CC）投照和测斜位（medial-lateral oblique，MLO）投照两幅图像，以有效地探测腺体中的可疑病灶并获取较可靠的位置信息等。
乳腺X线摄影是一类具有X射线辐射的检查方式，现今的乳腺X线摄影设备对每次投照的辐射剂量有严格的控制，以保证每次检查给病人带来的X射线辐射剂量在安全的范围内。
乳腺X线摄影自20世纪70年代开始逐渐被接受为乳腺影像的主流方式，至今仍然是乳腺成像最重要的方式。乳腺X线摄影技术的发展经历了从胶片成像到直接数字成像的转变，其安全性、有效性、易用性等特点得到乳腺癌诊治领域的广泛认可。
乳腺X线摄影的不足之处在于它是一种将三维乳腺投影到二维的成像方式，乳房内部的腺体组织在投影的过程中相互重叠，使得在腺体中区分出可疑病灶变得困难，这样的困难对于具有致密腺体的乳房尤其突出。此外，对乳房大力的挤压也给病人带来极大的不适，尤其是具有乳房假体的病人，这个过程带来的不适更加明显。二、乳腺超声成像
乳腺超声成像（breast ultrasound imaging）是一种基于超声波反射成像原理的乳腺成像手段。进行乳腺超声成像时，病人仰卧于检查床上，超声医师对皮肤做好清洁后，在乳房皮肤上涂抹超声耦合凝胶以辅助超声波信号的传递。随后，超声医师将手持超声传感器在乳房表面移动，以捕捉乳房内腺体组织的超声波反射信号。信号经过超声机处理后实时显示在显示屏上。异常的超声影像被捕捉到之后，超声医师会采集一幅或多幅图片以进行进一步分析。
由于不使用放射性射线，乳腺超声成像被认为是一种安全无风险的乳腺成像手段。但同时，超声成像的准确性受超声医师的经验影响，较难控制捕捉病灶影像的准确性。超声影像分辨率较低，对早期小病灶捕捉能力有限。超声影像受成像原理所限，对微小钙化病灶无法探测，因此无法用于某些早期乳腺癌检测。三、乳腺磁共振成像
乳腺磁共振成像（breast MRI imaging）通过在通用磁共振成像机上使用特别针对乳腺设计的影像线圈实现对乳腺磁共振影像的采集。乳腺磁共振成像需要配合磁共振影像造影剂的使用才能更清晰的显示潜在病灶。因此在检查前，护士会建立静脉注射通道并与自动造影剂注射器相连接。进行乳腺磁共振成像时，病人俯卧在乳腺磁共振线圈平台上，乳房自然下垂进入平台上的开口中。随后病人被送入磁共振成像机的磁场管道中进行图像采集。采集过程通常持续30分钟左右，包括一系列造影增强前采集、造影剂注射、造影增强后采集等子过程。
由于不使用放射性射线，乳腺磁共振成像也通常被认为是一种安全的乳腺成像手段。但由于磁共振成像机使用了约1～3T（特斯拉）巨大强度的磁场，成像时病人不得佩戴任何金属饰物，体内有金属植入物的病人（如心脏起搏器、金属接骨板等）无法进行磁共振成像。磁共振成像过程中，病人会较长时间处于空间狭小、噪声较大的封闭磁场管道中，部分具有幽闭恐惧症的病人因无法承受这样的心理压力而不能接受磁共振成像。乳腺磁共振成像大多使用造影剂，医生需要特别留意对磁共振造影剂过敏或肾功能有缺陷的病人，必要时进行额外检查。此外，磁共振成像成本高昂，对病人的经济方面也带来较大的负担。四、乳腺体层合成摄影
乳腺体层合成摄影（breast tomosynthesis）是一种近十年来得到乳腺影像界关注的成像方式。乳腺体层合成摄影使用与乳腺X线摄影相似的平台，成像时病人采用与乳腺X线摄影相同的体位，技术员对乳房进行挤压达到平均厚度4cm左右。与乳腺X线摄影每次只采集一幅投影图不同，体层合成摄影时，X线球管在一定的角度范围内（10°～20°）进行移动，每移动一个角度拍摄一幅投影图。一次体层合成摄影完成后，医生得到的是一系列约20幅不同角度投影图合成的综合影像。医生可以对合成影像进行滚动浏览，以寻找通常在乳腺X线摄影中被隐藏的病灶特征。
相比乳腺X线摄影技术，乳腺体层合成摄影在一定程度上减轻了由于乳腺组织重叠而带来的对病灶特征的遮挡，提高了影像诊断能力。但乳腺体层合成摄影依然受到乳腺组织重叠的影响，对病灶的探测能力提升有限；同时，在病人体验方面，乳腺体层合成摄影并无改观。第二节 锥光束乳腺CT
锥光束乳腺CT（cone-beam breast CT，CBBCT）是一种基于锥形束X射线和平板X射线探测器的专用乳腺CT成像技术。该技术将真三维CT技术应用于乳腺影像领域，以更具针对性设计、独特性能、真三维影像表现能力，给病人和医生提供了一种全新的乳腺影像方式。一、成像原理
CT影像中的X射线束外形有平行线束、扇形束、锥形束三种主要形态。平行线束为1970年第一代CT机所使用，在医学影像领域已经基本被淘汰。扇形X线束见于常规单排及多排CT系统，现在依然得到广泛应用。锥形X线束是21世纪初发展起来用于器官整体三维成像的新兴CT成像技术。以锥形X线束照射器官整体，可以实现扫描速度快、整体辐射剂量低、伪影较少等优势；同时，锥形X线束产生的CT影像在空间各个坐标方向上能够实现相同的分辨率，具有各向同性的特点。该影像特点使得从任意角度观察和准确测量成为可能，提高影像解读自由度和测量准确性。因此，锥形X线束成像技术的应用越来越受到医学影像领域的重视。
21世纪初期，首个齿科锥光束CT系统得到美国FDA批准上市。随后，锥光束CT技术在骨骼成像、心脑血管成像等多个领域得到应用并取得了显著成就。
乳房的结构特点使其成为锥光束CT技术极佳的应用对象。乳房自然下垂时从胸壁自乳头形成一个独立于体外的悬垂个体，其形状可近似为半椭球体，周边空间可允许锥形X线束仅对乳房进行照射而对身体的其他部位不带来辐射影响。锥光束乳腺CT系统是将锥光束CT技术专门应用于乳腺的三维成像技术，其成像几何关系示意图见图1-1。图1-1 锥光束乳腺CT成像几何关系示意图a.锥光束X射线发生器；b.平板X射线探测器；c.待扫描乳房；d.射线发生器和探测器的旋转轨迹
锥光束乳腺CT采用半锥形X线束，完整覆盖整个乳房的同时也避免了多余的射线对胸壁以上其他非乳房部位产生不必要的照射。每次投照时，X线发射器的锥形束X射线穿透整个乳房后形成乳房平面投影图，平面投影图被发射器对侧的平板探测器捕捉到并保存到存储器。整个扫描过程中，发射器和探测器同步围绕乳房进行360°旋转，发射器以脉冲投照方式进行300次投照，探测器捕捉到300幅不同角度的乳房投影图序列。计算机利用300幅投影图序列进行三维重建处理，从而获得乳房全三维CT影像。
通过完善的系统设计，锥光束乳腺CT可以实现对乳房的快速、低剂量三维CT成像并且对除乳房外的其他器官不产生辐射，同时消除了其他乳腺影像方式在成像过程和影像特点中的诸多缺陷。二、外形及操作
锥光束乳腺CT系统由扫描系统、电源控制器和操作台三大部分组成（图1-2）。扫描系统包括检查床和扫描架，负责承载病人进行影像采集。电源控制器包括变压器、电源控制电路和逻辑控制器等，负责保持系统安全稳定的运行，并传递输入与输出信号。操作台包括控制器和高性能计算机，负责发送控制指令、接受反馈信号，控制扫描系统进行图像采集，以及对图像进行后期处理。锥光束乳腺CT的X线能量和球管脉冲曝光时长分别固定为49kVp和8ms，球管电流大小可在12～200mA之间根据扫描需求由软件进行调整。图1-2 锥光束乳腺CT系统扫描床和操作台
1.扫描系统
扫描系统主要由检查床和扫描架组成。检查床采用人体工学设计，中部微凹并设有一个开口，使病人可以在俯卧姿态下将待扫描侧乳房自然垂入扫描区域。俯卧扫描使得对乳房的锥光束CT扫描成为可能，微凹的开口部分增加了对乳房后部胸壁部位的组织覆盖范围，同时在图像采集过程中无需挤压乳房，提高了病人的舒适感。扫描架位于检查床下方，锥形束X射线发生器和平板X射线探测器围绕旋转中心对向布置在扫描架上。扫描架的旋转中心即扫描系统整体的扫描中心。扫描过程中，扫描架在水平面内围绕扫描中心旋转，X射线发射器以脉冲方式发射锥形束X射线，射线覆盖整个垂入扫描区域的乳房，穿过乳房组织后，被对侧的平板探测器捕捉到，生成投影图序列，投影图序列通过高速信号传输通道送到控制台计算机中处理。扫描系统的整体设计使自乳头至胸壁在内的乳房整体能够一次快速成像，降低整体辐射剂量。
进行锥光束乳腺CT检查时，病人在技术员引导下俯卧于检查床上，待扫描一侧的乳房由检查床中部的开口垂入到扫描区域中心。位置摆放完成后，技术员在控制台通过软件操作扫描仪，扫描架在检查床下方水平围绕扫描区域进行旋转。旋转过程中，X射线源和探测仪围绕未经挤压的乳腺扫描360°，获得300幅二维乳腺投影图像（图1-3）。整个扫描时间只需要10秒，完成后病人即可起身，由控制台电脑完成对图像的三维重建处理，获得对所扫描乳房的三维CT影像。如果需要对病人双侧乳房进行扫描，则对每只乳房分别扫描一次即可。
2.电源控制器
电源控制器包括变压器、逻辑控制器和控制电路，主要负责向X射线发生器供电，传递控制信号等。限于本书的用途，对这部分不做深入介绍。
3.控制台
锥光束乳腺CT控制台由控制器和高性能计算机构成，在采集过程中控制台负责扫描系统曝光，收集存储数据，并进行图像处理。控制台小巧紧凑，既保证了对操作人员的充分保护，又实现了对影像高速的处理和病人资料的有效管理。
锥光束乳腺CT的扫描系统机体实现了对射线的自屏蔽，X射线曝光过程中射线全部被屏蔽在扫描系统内部。这样的设计使得扫描室墙壁门窗等无需特殊的铅板屏蔽设置，同时控制台也可以与扫描系统安装在同一间房间内，减少对扫描室空间的要求（图1-4）。图1-3 锥光束乳腺CT扫描系统工作示意图a.锥形束X射线发生器；b.平板探测器；c.垂入扫描区域的乳房；d.扫描架图1-4 控制台设备图
4.病人体验
锥光束乳腺CT系统的设计一方面使得对乳房的全三维成像成为可能，另一方面使得病人在扫描中的体验得到极大的改善。锥光束乳腺CT扫描过程中，病人俯卧在检查床上，乳房无需任何挤压，扫描过程为10秒，整个检查流程，包括病人进入检查室、位置摆放、扫描、离开检查室等，只需一名技术员即可在5～10分钟内完成全部工作（图1-5）。病人在技术员指导下俯卧检查床准备扫描。图1-5 病人在技术员指导下俯卧检查床准备扫描三、影像特点
1.定位图
正式扫描前，操作员操作锥光束乳腺CT对乳房进行0°和90°两次极低剂量的定位投照，获取这两个角度位置的定位影像。定位影像的目的主要有：观察乳房是否位于扫描区域正中，以及是否有异物进入扫描区域；获取乳房的基本参数，对扫描电流进行优化调整。
定位影像获取后，系统将自动基于定位影像进行计算，权衡影像质量和辐射剂量，调整扫描电流大小，确保扫描过程满足最低合理辐射剂量原则ALARA（as low as reasonably achievable）。
2.投影图序列
定位过程完成后，系统将按照测算出的最优扫描电流进行扫描。锥光束乳腺CT扫描系统工作时围绕乳房进行360°旋转，采集300幅角度平均分布的乳房投影图像。这些投影图像是进行后续三维重建的影像基础。
3.重建影像序列
控制台软件对投影图序列进行三维重建，重建后的影像被组织成一系列由乳头至胸壁的断层影像文件，以DICOM格式保存为影像序列。根据乳房大小不同，断层影像数量从100幅到600幅不等。这些断层影像在影像服务器中被叠加组合到一起形成三维影像。因此，锥光束乳腺CT三维影像本质上是由多个断层影像叠加形成的三维体素集合（图1-6）。图1-6 锥光束乳腺CT三维影像的组织结构
由于断层影像的厚度与断层内像素大小是一致的，为0.273mm（标准重建模式）或0.155mm（高分辨率重建模式），因此生成的三维立方体素集合在XYZ三个方向上具有相同的分辨率，即各3项同性的特点。三维体素大小为0.273mm（标准重建模式）或30.155mm（高分辨率重建模式）。该各项同性的特点使得锥光束乳腺CT影像可以在任何角度下进行断层剖面显示而不造成结构变形或丢失影像信息，同时影像的三维成像也准确地反映了乳房内部的空间组织分布状况（图1-7）。图1-7 锥光束乳腺三维影像常用的三个正交剖面示意图四、影像诊断
锥光束乳腺CT影像可以在三维影像工作站中进行多视角、多层厚以及全三维成像方式显示。锥光束乳腺CT有效地消除了组织重叠，配合显示和测量工具可以更好的对病灶进行空间定位和准确测量，显示病灶真实形态特征。
1.多视角显示
锥光束乳腺CT可以任意视角显示乳腺剖面影像，常用的显示视角包括横断面、矢状面、冠状面三个剖面视角以及全三维显示。在剖面视角下，用户可以通过滚轴工具，对图像进行逐层浏览，并通过放大、调整显示窗宽/窗位等工具以找寻可疑区域。当可疑区域在某一视角中被发现时，用户可以使用定位工具点击该视角中的可疑区域，其他视角会自动定位到该区域位置，方便用户从其他角度观察该区域以进一步确定特征（图1-8）。
2.多层厚显示
剖面视图可以对显示层厚进行调整以叠加多个层面的信息在同一视图中，增强用户的直观视觉感受。锥光束乳腺CT最小显示层厚为原始层厚0.273mm（标准重建）或0.155mm（高分辨率重建）。以0.273mm的标准重建为例，在原始层厚的基础上，用户可任意选择显示层厚，以让足够的信息叠加显示在一个视图中。随着显示层厚增加，更多来自于邻近层面的信息被叠加到同一视图内。用户可根据诊断需求和使用习惯，选取合适的显示层厚帮助判断。
需要指出的是，锥光束乳腺CT中的多层厚叠加显示与乳腺X线摄影中的组织重叠有本质的区别。锥光束乳腺CT消除了组织重叠，多层厚的叠加显示向用户提供了灵活的信息观察方式，无论显示层厚大小，锥光束乳腺CT显示的都是组织真实分布状况，乳房内部的信息并未受到组织重叠的干扰。而乳腺X线摄影在图像获取时就已经因为组织重叠的干扰损失了信号，无法通过显示的方式还原。图1-8 锥光束乳腺CT的常用正交显示视角和三维显示a.横断面；b.矢状面；c.冠状面；d.三维显示
图1-9展示了在一个具有微钙化簇病灶的乳房中，不同显示层厚带来的视觉差异。图中可以看到，当使用最大强度投影模式（maximum intensity projection）时，随着显示层厚的增加，临近层面的微钙化也被投影到同一层面，增强了对微钙化簇的观察效果。图1-9 矢状位视角下，使用最大强度投影模式（maximum intensity projection，MIP），不同显示层厚的视觉差异a.原始层厚显示（0.27mm层厚）；b.4层叠加显示（1.1mm层厚）；c.10层叠加显示（2.7mm层厚）；d.20层叠加显示（5.5mm层厚）
3.全三维显示
全三维显示则可帮助用户观察乳房的整体形态，血管的空间分布，以及更加直观的确认可疑区域在三维空间中的位置。经过定位的可疑区域位置同样可在三维显示图中显示，同时三维显示图可以拖动进行旋转、放大等操作，给予用户充分的自由度进行全方位观察。三维显示图不仅给影像医师提供了一个全新的视角，在手术计划、病情展示，病灶空间形态和分布方面都提供了更为直观易读的显示方式（图1-10）。图1-10 双病灶乳房的全三维显示，通过三维图可直观分析病灶血管分布，病灶浸润范围，空间位置等情况
4.其他辅助工具
锥光束乳腺CT影像工作站同时提供常规影像工具包括：图像测量工具如长度测量、角度测量、CT值测量等；图像选择工具如2D感兴趣区（ROI）、3D感兴趣区；标注工具如箭头文本框等。其中大部分常规工具为影像医师所熟悉，部分三维工具经短时间培训后也可快速掌握。五、总结
乳腺影像技术发展至今，乳腺X线摄影、乳腺超声、乳腺磁共振等影像方式的优缺点已经得到充分的研究而为乳腺影像学界所熟知。乳腺癌的早期发现和精确诊断是提高乳腺癌预后效果的关键，然而现有影像技术的局限性却制约了乳腺癌早期检诊技术的发展。随着乳腺影像技术的发展，长期以乳腺X线摄影为主，乳腺超声和乳腺磁共振辅助的整体局面正逐渐受到新兴乳腺影像技术的挑战。锥光束乳腺CT作为一种创新、高效的乳腺影像技术，已经在国际国内通过大规模临床试验得到监管机构的一致认可，先后获得了欧盟CEMark许可、加拿大卫生部许可、美国FDA市场准入许可和中国国家药监局的注册许可。对锥光束乳腺CT的研究和规范化诊断将是未来乳腺影像领域的一个重要方向。（张晓华 伍尧泮）第二章 锥光束乳腺CT检查技术
锥光束乳腺CT的检查技术决定了图像的质量。技术员应该在熟悉锥光束乳腺CT原理的基础上熟练掌握病人定位、设备操作、图像重建、紧急情况处理、图像检查等几方面的要领，以满足准确诊断对图像质量的要求。第一节 锥光束乳腺CT检查床和控制台
锥光束乳腺CT检查床主要组成部分及名称见图2-1。
1.检查床
检查床承载病人进行锥光束乳腺CT检查。检查床中部向下微凹，有一个开口，病人单侧乳房由开口处垂入扫描区域。检查床可由两侧的控制盒或者控制台软件控制进行升降。
2.检查床开口
检查床开口位于检查床中部，开口处设有一挡板（图2-1 2.1）以支撑胸壁及乳房后部，并避免腹部脂肪垂入扫描区域，挡板上有一凹槽（图2-1 2.2），以支撑病人肩部并辅助定位。
3.滑动安全门
检查床两侧的滑动安全门可向两侧滑动开启和关闭，病人俯卧于检查床时，操作员可打开安全门对乳房位置进行进一步调整。
4.紧急开关和控制盒
控制盒用于手动控制检查床升降、扫描架升降、扫描架旋转，以及打开/关闭激光定位器。紧急开关用于在紧急情况下切断系统电源。
5.控制台
控制台计算机用于控制系统完成扫描并进行图像处理。
6.安全罩
安全罩位于检查床开口正下方，用于防止病人饰物或纽扣等异物意外掉入机器内部。
7.X射线球管
X射线球管发射脉冲锥光束X射线。锥光束乳腺CT的X射线能量和脉冲时长固定为49kVp和8ms，球管电流可根据情况在12mA到200mA之间调节。
8.X射线平板探测器
X射线平板探测器捕捉扫描投影图并实时传送给控制台计算机。锥光束乳腺CT进行360°旋转扫描用时10秒，捕捉300幅等角度间隔投影图。
9.激光定位器
激光定位器位于检查床开口正下方，扫描架正中。定位器开启时生成一十字叉丝，十字叉丝位于垂入扫描区的乳房（或待扫描物体）正中表示乳房（或待扫描物体）已经位于扫描区域正中。
10.扫描架
扫描架承载X线球管、X线平板探测器及其他电子设备进行旋转扫描。图2-1 锥光束乳腺CT检查床主要组成部分及名称1.检查床；2.检查床开口；2.1.开口挡板；2.2.挡板凹槽；3.滑动安全门（两侧）；4.紧急开关和控制盒（两侧）；5.控制台；6.安全罩；7.X线球管；8.X线平板探测器；9.激光定位器；10.扫描架第二节 锥光束乳腺CT检查流程
锥光束乳腺CT检查不同于现有的其他乳腺影像方式，有其特定的检查流程。检查流程分为病人体位摆放，定位图获取，扫描，重建及影像上传几个主要部分。一、病人体位摆放
1.协助病人登上检查床
操作员协助病人从锥光束乳腺CT检查床足侧，借助台阶走上检查床边缘。病人转身坐在检查床足侧一端。过程中操作员需明确检查床足侧和头侧（当系统待机状态时，足侧为X线球管所在侧，头侧为平板探测器所在侧），病人头足方向必须与检查床头足侧重合，以保证图像进行三维重建后方向正确（图2-2）。
操作员向病人讲解扫描须知：检查总过程约十分钟，包括上下检查床、定位、扫描等；病人将俯卧于检查床上，被扫描乳房穿过检查床中部开口自然垂入扫描区；扫描前病人需要摘掉头颈部的饰物，解开病号服，以免饰物、纽扣或其他异物进入扫描区域影响成像；扫描时长为10秒；扫描过程中病人可保持正常平稳呼吸，无需屏气，但不可剧烈喘气和移动（图2-3）。图2-2 操作员协助病人登上检查床图2-3 操作员向病人讲解扫描须知
2.协助病人俯卧于检查床
协助病人侧身后俯卧于检查床，待扫描乳房垂入检查床开口，过程中需注意病人只能在检查床框架内支撑体重，不可将手支撑于安全门上方以免滑倒或对安全门造成损坏；病人俯卧过程中确保激光定位器处于关闭状态，以免激光照射到病人眼睛（图2-4）。图2-4 操作员协助病人俯卧于检查床
确保病人舒适且以正确的姿势俯卧于检查床，并确保没有异物位于扫描区域内（图2-5）。如图2-6所示，被扫描一侧的手臂平放，另一侧手臂弯曲置于头部上方（图2-6为病人左侧乳房接受扫描），病人肩部置于检查床开口挡板大凹槽中，保证最大限度的覆盖腋尾区域。图2-5 操作员确保病人以正确的姿势俯卧图2-6 病人完成正确的俯卧姿势（左侧乳房待扫描）
3.进一步调整乳房在扫描区的位置
打开安全门，将安全罩旋转90°取下（图2-7）。调整乳房位置，使乳房尽量置于扫描区域正中，可适当下拉乳房以保证较好的覆盖范围。打开激光定位器，观察定位器十字叉丝是否位于乳房正中（乳房中心因人而异，不一定位于乳头处，但应在乳房前段区域内）。确保没有其他组织垂入扫描区（腰腹部脂肪，肩部等）。将安全罩装回，装卸时双手扶稳安全罩以免掉落（图2-8）。图2-7 操作员取下安全罩图2-8 操作员进一步调整乳房位置并确保没有其他组织垂入扫描区二、采集定位图像、计算最佳参数并执行扫描
病人体位摆放完成后，操作员需通过控制台电脑操作扫描系统采集定位图像、计算最佳参数、执行扫描（图2-9）。图2-9 控制台软件基本界面
1.采集定位图像并检查体位摆放效果
操作员按照操作手册所示的操作手续获取0°和90°定位投影图，并对定位图进行检查（图2-10）。
定位图中，乳房中心需位于0°和90°定位图像的中线附近，有足够的胸壁组织进入扫描区，且无其他异物或身体组织进入扫描区（图2-11，图2-12，图2-13）。图2-10 获取定位图时控制台软件界面左侧两幅缩略图为已经采集的定位图，右侧大图为当前采集的定位图图2-11 正确的定位图像及病人体位摆放示例0°和90°定位图中乳房中心与定位图中线（绿色虚线）基本一致，且有足够的胸壁组织进入扫描区（黄色椭圆区域），同时无其他异物或组织进入扫描区域图2-12 错误的病人体位摆放示例0°定位图中乳房中心与定位图中线（绿色虚线）偏离太远，胸壁部位覆盖不足，且有非乳房部位（肱骨）垂入扫描区域。此时需重新对病人体位进行调整以修正摆放错误，修正后需重新采集0°和90°定位图图2-13 错误的病人体位摆放示例0°定位图中乳房中心与定位图中线（绿色虚线）偏离太远，胸壁部位覆盖不足，且有非扫描侧乳房部位（对侧乳房）垂入扫描区域。此时需重新对病人体位进行调整以修正摆放错误。修正后需重新采集0°和90°定位图。正确的定位图像需要满足0°定位图和90°定位图同时正确
2.计算最佳参数
在确认病人体位摆放正确后，操作员应确保图2-10所示的定位图采集界面里左侧缩略图框中只保留正确体位下0°和90°两幅定位图，以保证最佳参数计算准确。按照操作手册指导，计算该病人的最佳扫描参数，最佳扫描参数应在50～200mA之间。
3.执行扫描
操作员按照操作手册指导，执行对病人的扫描操作。扫描过程中需重点留意以下几点：病人在扫描过程中可以保持平稳缓慢的呼吸，但不可有剧烈位移如抖动、急促呼吸，移动身体等；对扫描过程进行监控，如病人出现紧急反应，按照手册指导进行处理；扫描完成后，需按照手册指导回放获取的投影图序列，确保投影图序列正常后方可引导病人离开。（1）投影图序列检查：
对投影图序列的检查重点为病人在扫描过程中的位移情况。操作员应该使用投影图序列的播放功能，观察乳房整体的位置改变。
正确的扫描序列具有以下几个特征：①乳房整体无明显跳动；②由投影角度差异带来的乳房在垂直方向的位移是随着投影角度变化平缓过渡的，且最终会随着角度转动回到垂直位移起点，如图2-14中绿色框所示；③水平方向无晃动。图2-14 正确的扫描序列（2）大乳房分段扫描：
锥光束乳腺CT对于俯卧下垂状态下从乳头至胸壁长度为16cm以内的乳房均可以一次完成扫描，对于少数大乳房病人，需要进行分段扫描方法。需要注意的是，分段扫描增加了辐射剂量，影像医生可根据诊断需要决定是否有必要采取分段扫描。分段扫描过程如下：①按照常规方法和要求协助病人俯卧并定位乳房；②按照扫描注意事项，首先扫描后段乳房（胸壁以下）；③使用控制台软件将检查床升高15cm；④按照扫描注意事项，扫描前段乳房（直到乳头部分）（图2-15）。图2-15 大乳房分段扫描
4.增强锥光束乳腺CT扫描
锥光束乳腺CT可以结合含碘造影剂的使用进行增强锥光束乳腺CT（CE-CBBCT）扫描。CE-CBBCT一般进行增强前和增强后扫描以观察增强剂在腺体内部的分布情况，从而通过增强前后的可疑病灶的形态特点，增强特性等进一步准确判定可疑病灶的类型和良恶性。
增强锥光束乳腺CT扫描前，操作员需按照扫描要求正确估算各次扫描延迟时长，并在扫描过程中密切关注病人过敏反应和扫描情况，如有紧急过敏情况发生，及时中止扫描并按照规范进行相应处理。增强锥光束乳腺CT扫描将生成多组投影图序列，每组序列都需要进行三维重建处理。
增强锥光束乳腺CT的扫描流程如下：（1）按照常规含碘造影剂使用要求进行使用前各项检查和说明。（2）建立造影剂静脉注射通道：造影剂静脉注射通道首选待扫描乳房对侧手臂（右乳扫描左侧手臂注射，左乳扫描右侧手臂注射）；确保病人俯卧时，不对静脉注射通道造成挤压和干扰；推荐使用自动注射器。（3）协助病人俯卧检查床并正确摆放乳房位置。（4）计算合理的造影剂用量，连接并准备好注射器。（5）按照图2-11内容获取并检查定位图像，计算最佳扫描参数。（6）扫描时选择多次扫描选项（图2-16）。（7）设置扫描延时T：增强前扫描时长T和增强后扫描时长Td01是固定的，各为10秒。造影注射时长T依照造影剂用量和注射速度确i定，扫描延时T是注射前准备时长T、注射时长T和注射后等待时长di0iT的总和。图2-17列举了经过临床试验估算的各时段间隔时长，前i1期临床使用中，使用图中的间隔时长在增强后一次扫描中能实现较好的增强影像效果。（8）启动增强前扫描。（9）增强前扫描完成后，系统按照预设扫描延时自动开始倒计时。图2-16 扫描时选择多次扫描选项图2-17 CE-CBBCT扫描时间的几个主要时段*前期临床试验中使用的是自动注射器，操作员在增强前扫描结束后立即启动自动注射器开始注射，因此T为0秒i0（10）启动造影剂注射。（11）系统倒计时完成后，自动启动增强后扫描。（12）增强扫描完成。三、三维影像重建和上传
病人扫描完成后，可以进行锥光束乳腺CT的三维影像重建和上传。操作员根据操作手册指导，使用控制台软件完成三维影像重建（图2-18）。图2-18 三维影像重建界面
1.重建模式选项
默认重建模式为“标准重建”模式，该模式下三维影像的空间分3辨率为0.273mm，使用的是压制高频噪声的重建方法。此外，系统还提供“钙化点”模式、“高分辨率”模式和“感兴趣区域”模式，以10cm长乳房为例，各种重建模式的特点见表2-1。
2.去皮选项
重建过程中可以对乳房影像进行去皮处理。去皮处理后的影像在三维成像时，内部腺体全貌可以得到充分的展示。同时需要注意的是，去皮与否对正交剖面显示没有显著影响。根据实际需求选择去皮选项（图2-19）。表2-1 各种重建模式的特点
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