导图社区 CT新技术的进展
CT新技术的进展的思维导图,分享了螺旋CT、多层CT、宽锥CT、光子计数CT、双能量CT、双源CT,快来看看吧!
编辑于2023-04-25 18:38:33 甘肃CT新技术的进展
螺旋CT
图像重建新要求
螺旋CT中的扫描几何是非平面的
球管沿着螺旋路径移动
通过无量纲图形来方便地表征检查床的运动
容积数据变得可用
为感兴趣的器官提供了几个切片
成为CT血管造影等应用的基础
为使用3D图像处理技术铺平了道路
CT中的多平面重建
最大密度投影
表面遮盖显示
容积渲染技术(VRT)
多层CT
优势
单次屏气即可覆盖器官
在x、y和z方向上获得各向同性空间分辨率的目标已逐渐实现
矢状面(y−z平面),冠状面(x−z平面)和容积渲染的图像已经获得了极大的普及,并且由放射科医生常规查看。
重建算法更加复杂
集中于减少序列扫描模式数据采集的锥束相关伪影
螺旋数据采集的“精确”重建算法
宽锥CT
临床益处
CCTA成像
尽管患者心率不稳定,但仍能获得出色的图像质量
体积灌注和剂量减少
在相同的螺旋螺距和机架旋转速度下,更大的覆盖范围探测器允许更快的z覆盖,这可以最大限度地减少与患者运动相关的问题,并放松成人患者的屏气要求和儿科患者的镇静要求。
挑战
散射辐射
散射量,更准确地说是散射与主射线比,几乎与轴方向的覆盖率成线性增加
改进措施
宽锥CT系统需要适当的补偿
硬件设计或算法修正
处理与大锥角相关的伪影
对于数据采集序列扫描模式,偏离中心的图像位置处缺失的频域信息量随着距离中心平面的距离而增加,并且采样频率形状类似于圆环。
在半扫描数据采集的情况下,正确处理冗余信息也同样重要。在扇束数据采集(单个切片)的情况下,应用加权函数以确保冗余数据的贡献总和统一。
补救措施
宽锥系统的补偿需要更加复杂,以确保冗余频率信息得到适当补偿。
使用简单的FDK重建算法来重建计算机模拟体模。已经对宽锥重建算法进行了广泛的研究,补偿缺失频率和冗余样本的高级算法能够显著减少或消除伪影
光子计数CT
优点
提高了空间分辨率
在两个以上的能量箱中常规提供光谱CT数据,从而在特定条件下实现多材料成像。
光子计数探测器优点
探测器单元由公共阴极和像素化阳极之间的强电场定义,没有额外的分离层。几何剂量效率仅因不可避免的抗散射准直器叶片或格栅而降低。与基于闪烁体的探测器不同,由准直器叶片限制的每个“宏像素”可分为更小的子像素,分别读出以提高空间分辨率
与现有的双能量采集技术相比,光子计数探测器通常被认为能提供更好的能量分离和更少的光谱重叠。
双能量CT
优势
能够提供超出扫描对象密度的信息以及区分材料的潜力
原理
光电效应和康普顿散射
采集方法
源驱动
在探测器不提供光谱信息的情况下,对输入的X射线光谱进行修改,以提供不同的X射线能谱,从而实现双能量采集
探测器驱动
探测器提供有关X射线光谱的必要信息,并且X射线源在数据采集期间不会发生变化
性能参数
重建密度图像的准确性
重建密度图像的精度
临床应用价值
它为CT图像增加了额外的维度。由于DECT增加了光谱或“颜色”信息,许多研究人员使用黑白电视机与彩色电视机的类比来描述单能量CT和DECT之间的差异。添加的信息可以提供明显的临床益处。例如,DECT的临床应用之一是增强碘化血管和病理的对比度。根据X射线与物质相互作用的特点,大多数材料对低能X射线表现出较高的衰减。因此,通过合成使用低能量单色X射线源收集的CT扫描,可以显著增强物体的对比度。与70keV的噪声改善相比,40keV的噪声改善明显。 此外,由于碘可以在碘(水)图像中“分离”,因此它可以用来突出或增强体内碘对比剂摄取的外观,以提高某些病理的可见性。与单色图像相比,彩色叠加图像能更好地显示病变,这种可视化可以帮助放射科医生专注于特定区域,提高诊断的可信度。
应用
帮助放射科医生在肺栓塞的情况下轻松确定灌注缺损的区域
血栓通常导致肺部受影响区域的血液灌注不足。由于DECT可以提供碘的图谱,因此可以很容易地确定肺中碘摄取不足的情况。
双源CT
优势
提供增强的时间分辨率但不需要更快机架旋转
时间分辨率约为机架旋转时间的四分之一
时间分辨率与患者的心率无关
在高心率和不规则心率患者中可靠执行CCTA的潜力已得到证实
足够准确
可以诊断部分或所有难以成像的患者中具有临床意义的冠状动脉疾病
提供了一种在一次心跳内扫描整个心脏的替代方法
在心率足够低且稳定的患者中成功地使用了CCTA大螺距扫描技术,有可能在低辐射剂量下一次心跳扫描整个心脏
大螺距扫描模式
有利于在极短的扫描时间内检查更大的解剖范围
高时间分辨率的胸部CTA和快速主动脉CTA扫描
挑战
目标对象:肥胖患者
优点
高扫描速度和相应的短扫描时间也有助于儿科放射学
ECG触发的大螺距扫描已用于急诊室的全面胸部检查以及TAVR的规划和/或检查
在低辐射剂量下的一次扫描中提供了冠状动脉、主动脉和髂动脉的充分可视化
非常短的总扫描时间可以减少注射的对比剂量。
通过在不同kV设置(例如80和140 kV)下同时操作两个X射线管来获取双能量数据
通过对高kV光束进行额外的预过滤,可以改善光谱分离
通过锡过滤器在降低辐射剂量的情况下实现更好的材料量化,锡过滤器可在需要时移入光束,并在非DE应用中移出。
挑战
图像重建方面
数据截断
对于紧凑的机架设计,一个探测器A覆盖整个SFOV(Ø50cm),而另一个探测器B仅限于较小的中心视野(FOV)
扫描对象超出中心FOV,检测器B的投影数据将被截断,并且需要对数据进行外推以避免图像中的截断伪影。使用探测器A获取的数据用于推断探测器B的截断投影。
交叉散射辐射
探测器A检测到的X射线管B的散射辐射
交叉散射辐射会造成伪影,降低图像的对比度和噪声比。
在双能量扫描中,它可能导致不正确的材料分解和材料分类。
校正方法
直接测量探测器A和B中的交叉散射辐射,并从测量信号中减去
在直射光束外的每个探测器上安装额外的探测器元件,并在第二代DSCT中实现。直接测量的替代方法是基于模型的交叉散射校正。交叉散射辐射的主要来源是物体表面的康普顿散射,因此对物体表面的了解足以预测交叉散射。然而,通过分析原始数据正弦图的轮廓,可以很容易地确定物体表面。该技术已在第一代DSCT中实现。具有相似表面形状的物体的预存储交叉散射表用于交叉散射辐射的在线校正。在第三代DSCT中,实施了基于交叉散射简化蒙特卡罗模拟的校正。