寶石能譜CT（GE64排）原理1整理ppt

X線管發(fā)出X線→經(jīng)準(zhǔn)直器準(zhǔn)直→透過被檢物體→（探測器接收→光電轉(zhuǎn)換模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)放大.積分

數(shù)字信號）→計算機(jī)圖像重建→數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(D/A)顯示圖像.

高壓發(fā)生器模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器計算機(jī)打印機(jī)數(shù)/模（D/A）轉(zhuǎn)換器對比增強(qiáng)器顯示器模擬信號探測器人體球管準(zhǔn)直器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DataAcquisitionSystem,DAS)常規(guī)CT成像原理示意圖DAS系統(tǒng)A/D是DAS主要部件DAS2整理pptX線的衰減X線透過人體組織被衰減，部分被吸收，小部分被散射成像的Ｘ線是混合能量射線X線對比度~~照片對比度~~CT探測器信號對比度3整理pptX線衰減特性是CT成像的物理基礎(chǔ)常規(guī)X線攝影：利用衰減后射線直接成像。信息是重疊在X射線底片上CT：衰減后射線——探測器接收——由計算機(jī)重建成橫斷面圖像。這種衰減信息被計算機(jī)斷層成像探測器4整理pptCT值的計算CT值(Hu)：CT數(shù)，重建圖像中的一個像素的數(shù)值，也就是一個衰減值。水的CT值為0致密骨CT值為上限+1000空氣定為下限-1000其它數(shù)值均表示為中間灰度，產(chǎn)生一個相對吸收系數(shù)標(biāo)尺為紀(jì)念Houndsfield，用Hu作為CT值的測量單位5整理ppt像素：又稱像元，是構(gòu)成CT圖像最小的單位，也就是矩陣中的一個小方格。矩陣如為256，則一幅圖像為256×256=65536個像素，象素為二維平面體素：即體積單元，體素為三維結(jié)構(gòu)。5×1×1mm、10×1×1mm、3×1×1mm（像素為1×1m㎡時）當(dāng)體素減少（厚度變薄），探測器接收到的光子相對減少，為保證圖像質(zhì)量，須增加X線劑量3332256×256像素是二維平面立體體素5×1×1mm10×1×1mm層厚5mm或10mm1×133像素（pixel)、體素（voxel)6整理ppt噪聲產(chǎn)生原理X線穿透人體到達(dá)檢測器的光子數(shù)量有限，在矩陣內(nèi)各像素上的分布不均所造成。因此，均質(zhì)的組織或水在各圖像點上的CT值不相等YX7整理pptGELightspeedVCT64×0.625mm64排探測器陣列每排探測器陣列寬度為0.625mm探測器排列方式為等寬型，即64×0.625mm探測器Z軸方向?qū)挾葹?0mm，固體稀土陶瓷1次旋轉(zhuǎn)的最快掃描時間為0.35s，心臟掃描模式時間分辨率可達(dá)到44ms8整理ppt傳統(tǒng)ＣＴ．螺旋ＣＴ運動軌跡9整理ppt雙球管ＣＴ機(jī)運動軌跡10整理ppt螺旋CT掃描機(jī)

掃描方式:連續(xù),單向旋轉(zhuǎn)

射線束夾角：大扇束

掃描時間:通常1秒，最短0.33秒一次旋轉(zhuǎn)360度扇角與錐角11整理ppt單層螺旋CT掃描架正面觀高壓發(fā)生器高壓發(fā)生器球管探測器探測器（-）（+）12整理ppt16層螺旋CT探測器（3組）探測器與球管對稱旋轉(zhuǎn)（在框架內(nèi)）13整理ppt螺旋CT掃描方式螺距小

螺距大14整理ppt16層ＣＴ激光定位燈系統(tǒng)外定位激光燈內(nèi)定位激光燈側(cè)面冠狀線定位燈９０正中矢狀線定位燈０※※※※○○○○＋＋＋＋定位點為掃描零點※15整理ppt掃描野、顯示野○掃描野顯示野顯示野16整理ppt能量CT成像能量CT是利用物質(zhì)在不同X線能量下產(chǎn)生的不同的吸收系數(shù)來提供比常規(guī)CT更多的影像信息.17整理ppt常規(guī)多排螺旋CT成像的局限性一.輻射劑量：過度射線過掃范圍

球管焦斑大小和位置（燈絲溫度變化而移動）的不穩(wěn)定性.探測器最外端信號強(qiáng)度發(fā)生變化.產(chǎn)生偽影（射線的半影區(qū)原因）增加射線劑量減少偽影（半影區(qū)大小相對固定）.焦點跟蹤抵消焦斑.智能準(zhǔn)直18整理pptCT值校正（中.大體模）-100Hu-100-100-100-100-100-100顯示野內(nèi)中心和周邊ＣＴ值均為“-100Ｈｕ”（圖像顯示野34cm

48cm）環(huán)形偽影19整理ppt傳統(tǒng)螺旋CT成像的局限性一.輻射劑量過度射線、過掃范圍

X線在探測器Z軸上分布為中間均勻和兩外端不均勻半影，準(zhǔn)直器使X線均勻區(qū)覆蓋探測器的全部范圍，半影區(qū)會延伸至探測器Z軸外緣

X線在探測器中間均勻Z軸20整理ppt二.偽影運動偽影、金屬偽影、射束硬化偽影、部分容積效應(yīng)、系統(tǒng)偽影

運動偽影：心臟跳動、呼吸運動、胃腸蠕動、意思不清金屬偽影：當(dāng)X線穿透金屬時，X線強(qiáng)度急劇衰減，產(chǎn)生金屬偽影射線束硬化：X線穿過人體時，低能射線吸收多，高能射線易穿透，平均能量變高，射線逐漸變硬部分容積效應(yīng)：同一掃描層內(nèi)含有兩種以上不同密度而又相互重疊的物質(zhì)時，檢出密度為平均值系統(tǒng)偽影：機(jī)器調(diào)試不當(dāng)、未常規(guī)保養(yǎng)、較準(zhǔn)21整理ppt三.能量信息利用的缺乏多排螺旋CT機(jī)，是依賴于物質(zhì)的CT值差別進(jìn)行診斷對CT值差異小的病理性改變，難以發(fā)現(xiàn)和鑒別CT值受X線硬化效應(yīng)、金屬偽影等諸多問題影響22整理ppt能量信息利用的缺乏多排螺旋CT機(jī)，是依賴于物質(zhì)的CT值差別進(jìn)行診斷23整理ppt普通螺旋CT診斷方式CT圖像體現(xiàn)了X線混合能量的平均效應(yīng)，即140KVp高壓的X線光子會具備0~140KeV（光子能量）不等的能量值24整理ppt能譜CT診斷方式一.單能量CT值及能譜曲線二.基物質(zhì)圖像及濃度三.有效原子序數(shù)四.CT多參數(shù)綜合應(yīng)用25整理ppt能譜CT的能量信息利用使用兩種不同能量的X線對物體同時進(jìn)行掃描，可以得到物體在不同能量射線影響下的圖像26整理ppt能譜CT的能量信息利用DR圖像是X線的混合能量的平均效應(yīng)能譜CT是射線與物質(zhì)相互作用后的衰減與物質(zhì)的原子序數(shù)和射線能量均有關(guān)系。能譜CT是確定被掃物質(zhì)的原子序數(shù)而進(jìn)行物質(zhì)識別27整理ppt能量CT得到應(yīng)用三個原因1.X線混合能量成像存在先天不足CT的X線具有連續(xù)的能量分布，常規(guī)CT體現(xiàn)了這種混合能量的平均效應(yīng)28整理pptX線的最大能量等于CT球管的電壓值（KVp）。80KVp的X線光子具備0~80Kep不等的能量值。球管產(chǎn)生的X線具有連續(xù)的能量分布，常規(guī)CT圖像體現(xiàn)了這種混合能量的平均效應(yīng)。改變球管電壓時，X線平均能量也會發(fā)生改變（例如80KVp改變?yōu)?40KVp）29整理ppt物質(zhì)對X線吸收會隨著不同的平均能量而改變。不同的物質(zhì)隨能量變化的程度是不一樣的。低原子的物質(zhì)（軟組織和血液），隨能量變化的程度不大。高原子的物質(zhì)（骨骼和碘），隨能量的變化而比較劇烈。能量CT通過能量不同的變化來區(qū)分某些不同的物質(zhì)30整理ppt能譜信息名解進(jìn)行能量數(shù)據(jù)空間的解析以保留物質(zhì)吸收隨能量的變化，即能譜信息能量就是球管電壓值（KVp）,也是普通CT圖像的KVp(混合能量的平均效應(yīng))31整理ppt2.物質(zhì)對不同X線能量的吸收具有選擇性而產(chǎn)生射線硬化效應(yīng)射線硬化效應(yīng)：穿透物體后的射線中，高能量X線的比例大于低能量X線的比例低能量射線被吸收得更多.骨頭和碘選擇性吸收更明顯導(dǎo)致X線硬化更嚴(yán)重CT圖像偽影多、CT值失真32整理ppt3.平均吸收效應(yīng)的另一個問題異物同影不同物質(zhì)具有相似的CT值

33整理ppt光電效應(yīng)和康普頓散射能量一定——不同組織對X線衰減曲線不同，即CT值不同。能量-吸收值呈現(xiàn)相關(guān)變化，這種變化是可量化和鑒別的34整理ppt能量CT信號獲取要求能量CT在高低能量信號強(qiáng)度的匹配和獲取時間的一致性上，有很高要求35整理ppt運動對序列掃描成像技術(shù)的影響軌跡.時間.圖像運動偽影36整理ppt雙球管能量成像雙球管的設(shè)計的挑戰(zhàn)（一）散射線（二）掃描野受限（三）運動偽影37整理ppt（一）散射線38整理ppt（二）掃描野受限B探測器的小球管-探測器組合只能提供大約30ｃｍ的掃描野39整理ppt（三）運動偽影

能量時間分辨率不足、導(dǎo)致圖像空間的減影無法點對點匹配40整理ppt能譜成像名解能譜成像：就是多個光子能量點下成像，能保留物質(zhì)吸收隨能量的變化的信息特點：要求時間分辨率高；要求同時同向獲得兩種不同能量的信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)空間能譜解析；單一球管高低雙能（80KVp和140KVp）的瞬時切換（＜0.5ms的能量時間分辨率）41整理ppt單源瞬時ＫＶｐ切換技術(shù)單源瞬時ＫＶｐ成像需要兩組不同能量的Ｘ線，切換時間＜０．５ｍｓ，雙能重建光子技術(shù)系統(tǒng)僅需一組入射Ｘ線，無切換時間上的延遲效應(yīng)，可多能量重建可克服雙能減影的不足和潛在的問題42整理ppt利用兩組不同平均能量的圖像進(jìn)行物質(zhì)分離不同物質(zhì)的CT值在高低電壓下有不同但固定的比例CT值的變化可用不同的直線表達(dá)，相同的物質(zhì)有一致的CT值斜率，直線上不同點表示物質(zhì)的不同濃度高低電壓下的CT值組成直角坐標(biāo)43整理ppt能譜成像在投影數(shù)據(jù)空間完成能量解析的同時，同時產(chǎn)生基物質(zhì)密度圖像能譜成像能夠測量出物質(zhì)的X線衰減系數(shù)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生同樣衰減的兩種物質(zhì)密度成分分離時，可任意兩種物質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)分離44整理ppt單源瞬時KVp切換能譜成像單源瞬時KVp切換技術(shù)，在＜0.5ms時間內(nèi)完成高低能量的切換，切換幾乎是同時、同角度匹配高、低能量數(shù)據(jù)，投影衰減在空間進(jìn)行，實現(xiàn)能譜成像45整理ppt骨骼和碘的吸收曲線隨能量變化比較強(qiáng)烈任何物質(zhì)都有對應(yīng)的吸收曲線，區(qū)分不同的物質(zhì)46整理ppt探測器具備良好高低能量數(shù)據(jù)的采集能力并被免信號干擾，信號轉(zhuǎn)換效率高探測器兩個基本特征：初始速度、余暉效應(yīng)（快的初始速度方能保證瞬時KVp切換時，極短時間內(nèi)兩組信號被分別采集；余暉效應(yīng)要能使高低信號獨立采集，互相不干擾）47整理ppt1、球管熱容量2、散熱率3、設(shè)計方式，延長球管壽命4、動態(tài)變焦（三對偏轉(zhuǎn)磁場的聚焦）48整理ppt常規(guī)CT選擇一組恒定的電壓條件能譜CT的高壓發(fā)生器在＜0.5ms內(nèi)完成140~80KVp高低能量間的周期切換49整理ppt數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)（DSA、球管技術(shù)、探測器技術(shù)等）50整理ppt迭代重建技術(shù)（ASiR）的單源瞬時KVp切換能譜成像51整理ppt一、虛擬平掃水、碘分離技術(shù)獲得水基圖，水基圖不含碘物質(zhì)，可用水基圖代替平掃圖像二、選擇水和碘作為基物質(zhì)，應(yīng)用碘基圖可以敏感地識別病灶中的含碘對比劑，確定有無強(qiáng)化52整理ppt三、去除鈣化的C