CT低剂量扫描技术课件-2.ppt

1、CT低剂量扫描山东省医学影像学研究所马新武Right dose.低剂量需求CT 低剂量扫描技术起始于 20 世纪 80 年代文献关于降低 CT 扫描剂量的研究主要 CT 扫描参数(X 线管电压、管电流、曝光时间、扫描野、螺距等)硬件(探测器的宽、材料及滤线器、集成)强大的后处理软件(迭代AIDR、能谱后处理).在CT成像的流程中，尽量减少浪费和损耗，则可以在提高图像质量的基础上降低辐射剂量，这才是正确的降低辐射剂量的措施。考虑.低剂量研究方向CT 扫描参数(管电压、管电流、曝光时间、螺距等)硬件(探测器、3D滤线器、高集成化)重建算法（FBP、迭代重建)Z轴大范围覆盖的实现方法能谱纯化技术.扫

2、描参数根据BMI条件部分高对比颞骨和肺，适当降低管电流管电压CTA：双低心电门控偏中心扫描螺距.扫描过程-mAs 自动实时调制技术传统成像技术传统成像技术剂量最大可降低 68%.扫描过程-自动KV选择技术推出于推出于20102010年年70 KV 70 KV 应用于临床应用于临床 .低KV技术原理辐射剂量与管电压的平方呈正比关系辐射剂量与管电压的平方呈正比关系11，应用，应用7070千伏能显著降低辐射剂量千伏能显著降低辐射剂量7070千伏电压的能量输出更接近碘的特性吸收峰值千伏电压的能量输出更接近碘的特性吸收峰值(33keV)(33keV)22 参考文献：【1】Kubo T,Lin PJ et

3、 al.Radiation dose reduction in chest CT:a reviewJ.AJR Am J Roentgenol,2008,190(2):335 343.【2】Reduction of contrast agent dose at low KV settings.White paper.Siemens.能级（能级（keV）衰减（衰减（cm-1）33 keV.病例-主动脉缩窄传统成像技术传统成像技术心率心率:78100 bpm时间时间:0.32 s长度长度:144 mm70 kV,130 mAsCTDIvol:0.37 mGyDLP:8 mGy cm0.35mSv.7

4、0KV，成人，全下肢CTA传统成像技术传统成像技术体重体重:75 公斤公斤时间时间:25 s长度长度:1227 mm造影剂造影剂:60 ml70 kV,348 mAsCTDIvol:4.35 mGyDLP:541 mGy cm.扫描过程-自动KV+mAs联动技术个性化的智能、自动选择个性化的智能、自动选择KV+mAsKV+mAs的最佳条件的最佳条件 .扫描过程-低KV，高mA技术 KV 11档70，80，90，100，110，120，130，140，150，Sn100，Sn15070/80/90KV，可输出最大1300mA.扫描过程遮挡不必要的部位.减低剂量方式1.X线效率2.射线调制3.扫描

5、方式4.迭代算法.硬件准直器滤线栅探测器集成.全新技术高效探测器 球面探测器构型3D滤线栅TACH2 一体化探测器技术.大部分图像噪声来源于散射线.Panel飞利浦Nano-Panel球面探测器阵列.3D滤线栅屏蔽绝大多数散射线.探测器革命信号 A-D转换传输过程中噪声高电子噪声高光信号直接转换为数字信号Edge技术，优化得到0.5mmTrue signal 技术抑制电子噪声.1.X线效率2.射线调制3.扫描方式4.迭代算法减低剂量方式.智能滤线器非楔形滤过器，实现射线均匀分布多种滤线方案应对各种人群及检查需求.24Detectors无效射线大面积探测器带来大量无效辐射.25Detectors

6、无效射线.30cm0.5cm0.5cm30cm8cm8cm单排CT：探测器1cm无效射线比例：3%大面积探测器16cm无效射线比例：53%.图像区图像区 动态准直器扫描区边缘射线覆盖区一次螺旋扫描无效射线区域宽度为探测器宽度.Eclipse 动态准直器.Eclipse 动态准直器.SpiralOverscan 消除螺旋扫描无效射线 精确调控轴扫扫描野Eclipse 动态准直器.1.X线效率2.射线调制3.扫描方式4.迭代算法减低剂量方式.心脏检查的剂量问题.前门控扫描、单周期成像 适宜心率描降低80%剂量 成像条件控制（心率、节律）成功率需提升.心脏-降剂量的技术发展-前门控.z-axisFe

7、edTime移床移床心脏-降剂量的技术发展-前门控.z-axisFeedTime移床移床心脏-降剂量的技术发展-前门控.z-axisFeedTime移床移床心脏-降剂量的技术发展-前门控.z-axisFeedTime移床移床心脏-降剂量的技术发展-前门控.z-axisFeedTime移床移床心脏-降剂量的技术发展-前门控.1.2 mSv，HR：53-109 bpm 心律严重不齐.1次心跳-前瞻大螺距或16cm宽体.自由呼吸，1次心跳，0.09mSv，造影剂 25ml.重建技术迭代算法.1.X线效率2.射线调制3.扫描方式4.迭代算法减低剂量方式.数据采集环节剂量降低技术已经基本成熟，剂量下降空

8、间不大数据重建环节.最初的重建算法：Iterative Reconstruction迭代重建技术 由Housefield 提出：从一个假设的初始图像出发，采用迭代的方法，将理论投影值同实测投影值进行比较，在某种最优化准则指导下寻找最优解。.主要重建技术分类 1.Iterative Reconstruction IR 迭代重建技术2.Filtered Back-Projection，FBP 滤波反投影算法 .迭代重建原理：FOVX-RAY原始数据原始数据3原始数据原始数据4X-RAY原始数据原始数据2原始数据原始数据1原始数据原始数据5NN矩阵图像 需要：(N+N）N-1 组投影如：22矩阵 需

9、要 22 1 5个投影.上百万次循环运算，迭代往返在传统普通计算机上运算一个 22矩阵 2分钟512512 矩阵 需要 1个星期.重建技术 1.Iterative Reconstruction IR 迭代重建技术优势：图像结果准确，所需成像剂量特别低（原始数据与重建图像 基本一一对应）缺点：运算量庞大，计算时间长2.Filtered Back-Projection，FBP 滤波反投影算法.重建技术 技术迭代算法滤波反投影原始数据需求量（N代表矩阵大小）3N18 *N128 矩阵383个投影1024个投影512矩阵1535个投影4096个投影1024矩阵3071 个投影8192个投影成像剂量对比

10、低剂量最起码2.5倍的剂量差。随着图像质量的要求，剂量要求要增大图像质量准确近视，存在噪声放大运算量1幅/两个星期20幅/秒Iterative Reconstruction 迭代重建技术Filtered Back-Projection滤波反投影算法图像质量清晰图像质量清晰，但噪声不可避免原始数据需求小，成像所需剂量很低原始数据需求大，成像所需剂量高运算量庞大，计算时间很长，基本不能实用重建时间短.病例-ADMIRE 迭代去除伪影WFBP*ADMIRE.WFBP*ADMIRE病例-ADMIRE 迭代抑制噪声.病例-ADMIRE 迭代抑制噪声90kV，414mAsDLP 195.3 mGycm.1

11、次扫描，0.6s,完成心脑联合扫描.低剂量低剂量儿科应用儿科应用图像质图像质量提升量提升临床应临床应用扩展用扩展辐射辐射剂量剂量降低降低肥胖、支架等肥胖、支架等复杂成像质量复杂成像质量低剂量肿瘤、冠脉低剂量肿瘤、冠脉血管瘤等筛查血管瘤等筛查低低KV CTA大范围联合扫描大范围联合扫描灌注成像灌注成像多期联合成像多期联合成像各类复查各类复查随访随访辐射敏感辐射敏感器官防护器官防护各类术前术后各类术前术后评估评估迭代低剂量重建技术拓宽临床应用.56能谱纯化技术传统成像技术传统成像技术能谱纯化技术能谱纯化技术Tin Filter.前瞻大螺距模式.低剂量技术低剂量技术管电流调制技术管电流调制技术滤过技

12、术滤过技术准直技术准直技术前门控扫描模式前门控扫描模式新型探测器技术新型探测器技术自动自动kV技术技术敏感器官低剂量敏感器官低剂量迭代重建技术迭代重建技术宽探测器应用宽探测器应用大大Pitch加快扫描速度加快扫描速度基于基于X线采集过程的线采集过程的每一环节均有相应的每一环节均有相应的辐射剂量降低措施辐射剂量降低措施低低kV扫描扫描.低剂量技术低剂量技术O-Dose低低kV扫描扫描管电流调制技术管电流调制技术70kV60kV70kV70kV Auto mACare Dose 4DSureExposureDoseRight80kVClearView+VEOASiR-VASiRiMRiDose4ADMIRESAFIREIRISADIR 3DClearViewFIRST图像域迭代图像域迭代统计统计/混合迭代混合迭代/部分迭代部分迭代多模型迭代多模型迭代全模型迭代全模型迭代.小结：球管-低KV高mA技术探测器-显示更清晰Z轴覆盖范围-双源（大螺距）和宽体重建算法-全模型迭代Sn 能谱纯化技术-高KV、低能量技术.