双能量CT单能谱成像技术在骨折金属固定术后的应用

双能量CT单能谱成像技术在骨折金属固定术后的应用

潘昌杰;钱农;薛跃君;陶志伟

【期刊名称】《中华放射学杂志》

【年(卷),期】2011(045)005

【摘要】Objective To analyze the clinical application of monoenergetic technique of dual-energy CT in removing metal artifacts for patients with fractures fixed with metal fixer.Methods Fofly-five patients with fractures fixed with metal fixer underwent dual-energy CT scanning for the fractures.Two different data were collected in one-time scanning using dual-energy scanning sequence.With monoenergetic technique,two different data at 100 and 140 kilovolts were used for subtraction to removing metal artifacts based on different densities.Raw data were reconstructed with monoenergetic technique(group A)and conventional simulation method(group B),respectively.And,all data were reconstructed with multiplanar reconstruction (MPR),volume rendering(VR)and maximum intensity projection(MIP),respectively.Wilcoxon signed rank test was applied for the comparison of imaging quality and artifacts between the two groups.Results There were fewer artifacts on the images due to the application of monoenergetic technique in dual-energy CT scanning.In group A,the rate of high-quality images reached to 91.9%(124/135);and,in group B,it was 59.3%(80/135).There were

关于购置CT考察报告

关于购置Revolution HD(大宝石)考察报告因我院原CT设备老化，单排CT购买较早，已工作20年之久，在县级医院早已是淘汰产品，原高端64排CT与其他医院具有代差，后处理软件不足，购买已有七年之久，机器老化，探测器部分损坏，维修成本较高，起初为了节约成本，64排CT许多功能没有开通，例如：冠脉成像必须控制心率，导致部分病号处理失败，有的病号直接流失，因此不能适应临床发展需求，严重影响我院的声誉。现我院面临整体搬迁，为保证医院对更新设备的实用性和先进性，通过我们对CT前期了解和近期考察，特就GE公司生产的Revolution HD（大宝石）CT的考察结论报告如下，请各位领导参考。 一、考察产品 美国通用公司：Revolution HD（大宝石）CT 二、考察医院 郑州大学第一附属医院：Revolution HD（大宝石） 三、考察的主要内容 1、设备的性能及主要技术参数。 2、设备的临床应用。 3、同层次设备的对比。 （一）、产品的性能及技术参数

1.Revolution HD 介绍 其独有的冠脉单能量、常规化精准能谱、和低剂量高清成像将CT技术推向新的高峰。 2.Revolution HD 硬件革新 （1）Revolution 宝石探测器——探测器的极致革命（2）极速瞬切高压发生系统——引领 CT 进入能谱成像时代（3）ODM HD 器官适应性动态变焦球管——节能高清成像（4）第三代冠脉运动追踪冻结平台（GSI SSF IR）——业内独有的自由心率下的冠脉单能量成像 （5）ASiR-V 多模型低剂量迭代平台——第 4 代高清低剂量平台 （6）GSI ASiR 2.0 双域能谱迭代平台——低剂量能谱成像的基础 （7）Smart Console 智能迅捷扫描助手——全新一代全自动智能主机 3.Revolution HD 的临床突破 (1)基本心率下的精准心脏成自由心像 基本自由心率高清冠脉成像：冻结冠脉运动，清楚显示管腔冠脉单能量成像：去除钙化伪影，还原管腔真像 冠脉单能量成像：去除金属架伪影，精准诊断支架内膜增生冠脉单能量成像：提高冠脉密度，增加冠脉扫描成功率

CT成像的基本原理

CT成像的基本原理佛山中医院医疗设备科 (2003-12-6)一、CT（Computed Tomography）电子计算机体层扫描概述电子计算机产生之后，给人们的工作生活带来了极大的便利，同时为了减少人为失误，很多东西都采用计算机进行精确控制，在医学领域更不例外。CT的产生是医学影像学划时代的进展，其实用价值已为中外医学界所共识。自从1972年头部CT正式应用于临床，1976年发展了体部CT后，我国也在70 年代末引进了这一新技术。在短短的二十年里，全国各地乃至县镇级医院共安装了各种型号的CT 数以千台，CT检查在全国范围内迅速地展开，成为医学诊断不可或缺的设备。随着微电子工业和计算机技术的飞速发展，CT机产品日新月异，每隔三至五年便推出一种更新的产品。一般临床所提及的CT，指的是以X光为放射源所建立的断层图像，称为X光CT。事实上，任何足以造成影像，并以计算机建立断层图的系统，均可称之为CT；因此除X光CT外，还有超声波CT（UltrasonicCT），电阻抗CT（ElectricalImpedanceCT，EICT），单光子发射CT （SinglePhotonEmissionCT），以及核磁共振CT （MagneticResonantImagingCT，MRICT）等；超声波CT与EICT尚属发展阶段。80年代初，人们按照探测器的构造和扫描方式的不同，将CT机的发展分为第一、二、三、四代，甚至有所谓的第五代CT。二、CT结构和原理 一部完整的CT系统主要包括扫描部分（包括线阵排列的电子辐射探测器、高热容量调线球管、旋转机架），快速计算机硬件和先进的

图像重建、显示、记录与图像处理系统及操作控制部分。CT系统及原理图CT是用X线束对人体的某一部分一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X线，所测得的信号经过模数转换（ADC），转变为数字信息后由计算机进行处理，从而得到该层面的各个单位容积的X线吸收值即CT值，并排列成数字矩阵。这些数据信息可存储于磁光盘或磁带机中，经过数模转换（DAC）后再形成模拟信号，经过计算机的一定变换处理后输出至显示设备上显示出图像，因此又称为横断面图像。CT的特点是操作简便，对病人来说无痛苦，其密度分辩率高，可直接显示X线平片无法显示的器官和病变，它在发现病变、确定病变的位置、大小、数目方面非常敏感而可靠，而在病理性质的诊断上存在一定的限制。CT与传统X 光摄影不同，在CT中使用的X光探测系统比摄影胶片敏感，一般使用气体或晶体探测器，并利用计算机处理探测器所得到的资料。在这两种检查系统中都使用大致相同的方法产生X光。CT的特点在于它能区别差异极小的X光吸收值。与传统X光摄影比较，CT能区分的密度范围多达2000级以上，而传统X光片大约只能区分20级密度。这种密度分辨率，不仅能区分脂肪与其它软组织，也能分辨软组织的密度等级，例如能区分脑脊液（CSF）和脑组织及区分肿瘤与其周围的正常组织。这种革命性技术显著地改变了许多疾病尤其是颅内病变的诊断方式。在进行CT检查时，水平轴状切面（Horizontal Axial Section）是目前最常应用的断层面。断层层面的厚度与部位都可由检查人员决定。常用的层面厚度在1.0至1Omm间，

各品牌各型号CT

各品牌各型号C T Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

Discovery CT750 HD 宝石CT 推动CT进入了人体成份定性定量分析的新时代，可以利用更低的剂量完成能谱成像、精准心脏和全身高清成像。 低剂量能谱成像、精准心脏和全身低剂量高清成像 ?能谱成像——推动CT进入成分定性定量分析的新境界。 ?精准心脏——拥有优异的空间分辨率。 ?全身低剂量高清成像--可以降低剂量，同时实现高清成像 1.宝石能谱成像是少有的低剂量能谱成像平台，能谱高低压瞬切X线发射系统和超快速宝石能谱探测器实现了能谱成像。医生可以利用能谱成像分析人体的化学组成，并进行更准确的病理级诊断。能谱成像使CT突破了解剖成像的局限，进入了成分定性定量分析的新境界。 2.宝石能谱CT突破了心脏CT的瓶颈，完成了更准确的狭窄诊断、斑块诊断和支架复查，大幅度提高了心脏扫描和诊断成功率，是心内外科更信任的心脏CT。 3.宝石能谱CT拥有先进的低剂量影像链：宝石探测器、动态变焦球管、ASiR技术，可以降低心脏和全身扫描剂量，并产生高清影像，是更可靠的高清CT。 Optima CT660 源自宝石CT的功能型128层CT 萃取宝石精华，开创功能128新纪元 ?宝石ASiR平台（能耗大幅降低），高清低剂量 ?动态500排技术，更大范围的4D成像 ?三率合一，心脏检查的标准 适合更多种应用——心脏、血管造影、脑部、胸部、腹部、整形外科等。 ?高级零键式工作流可以改进效率并优化操作。 ?可以帮助我们进行大范围单器官灌注和动态功能成像，给临床提供更加丰富的诊断信息。 ?经典探测器宽度以及领先的探测器单元数，为优质图像质量提供硬件保障。Optima CT660

宝石能谱CT的成像原理及临床应用

·综述·宝石能谱CT的成像原理及临床应用 叶伦叶奕兰冉艮龙熊巧李敏方宏洋 螺旋CT及多层螺旋CT的出现是20世纪90年代CT发展的一个里程碑，发展的方向主要体现在成像速度上进步。直至2005年西门子公司推出的具有双能量减影功能的双源CT，使得CT 的发展方向逐步转入到多参数、功能成像。而2009年GE公司推出的宝石能谱CT（Discovery CT750 HD），采用宝石作为全新一代探测器，利用单一球管进行瞬时（＜0.5 ms时间能量分辨率）实现高低双能（80 kVp和140 kVp）切换，产生双能数据，实现数据空间能谱解析，同时提供物质密度图像、单能量图像，实现物质分离。 一、能谱CT的成像原理 CT是利用测量和计算通过对X线穿透物质的衰减而成像。物质对X线的吸收衰减系数随着X线能量的不同而不同，所以任何物质都有其固定的对X射线衰减的特征性吸收曲线，并且该特征性吸收曲线能够用两个能量点完整的表达。在医学影像成像中，广泛应用含碘的造影剂，人体组织含水丰富，且两种物质的衰减系数高低差别明显，包含了医学中常见的物质，图像又易于解释，所以常选用水-碘作为基物质对。此时，在某单能量下的物质CT值则可以利用已知的基物质对（水-碘）来表示：CT（x，y，z，E）＝D water（x，y，z）μwater（E）＋D iodine （x，y，z）μiodine（E），式中μwater（E）为水的吸收系数，μiodine （E）为碘的吸收系数，D water和D iodine则分别为能够实际物理测得的吸收系数CT（x，y，z，E）所需的水与碘的密度。而这个密度和X线的能量没有关系。这就是说在能谱成像中CT值的求解通过上面的数学方程式巧妙的转化成了求解基物质对密度值的工作上来。宝石能谱CT能瞬时（＜0.5 ms时间能量分辨率）实现高低双能（80 kVp和140 kVp）切换，产生双能数据（具有良好的一致性），能够进行数据空间的吸收投影数据到物质密度投影数据的转换，实现数据空间能谱解析。选用其中任意两个不同能量建立两组物质密度投影数据，通过对这两组的重建，就可以求解得到水和碘的密度空间分布D water（x，y，z），D iodine（x，y，z）。物理学家们已经为我们提供了包括水-碘在内的大量纯物质与混合物的吸收系数随单能X线能量变化的曲线。如果我们需要知道某种物质在某种单能量下的吸收或CT 图像，只需将该能量下的μwater和μiodine带入公式即可。 宝石能谱CT采用全新材料（红宝石）的探测器，其突出的特点是对X线反应非常快，即将X线转换为可见光的速度是一般探测器材料的100倍，余晖效应快4倍[1-2]，从而确保两次高速数据采用之间有足够的时间分辨率，互不影响。利用单一 DOI:10.3877/cma.j.issn.1674-0785.2013.19.089 作者单位：610061成都，解放军第452医院CT室 通讯作者：方宏洋，Email: 75665654@https://www.wendangku.net/doc/0017356468.html, 球管进行瞬时（＜0.5 ms时间能量分辨率）实现高低双能（80 kVp和140 kVp）切换，配合宝石探测器，使得能谱CT能够应用于临床。 宝石能谱CT运用采用统计噪声并利用迭代的方法加以抑制，即自适应统计迭代ASIR（adaptive statistical iterative reconstruction）技术，从而得到清晰的图像。因此能谱CT能够利用原来1/2剂量的扫描条件就能得到相同质量的图像[3-4]。后处理工作站及GSI浏览器能够提供多种能谱分析工具，从而更好地实现多参数成像。 二、能谱CT的临床应用 1. 单能量成像：能谱成像能够获取40～140 keV不同的X 线能量的单能量图像，可以根据临床诊断的不同需求进行选择最佳的单能量图像。通过keV的调节可以得到噪声最低、组织结构对比度最好的图像，显示解剖及病变细节细节。（1）低keV单能量图像可以增加不同组织结构之间的对比，有利于与实质脏器接近等密度、小病灶的发现和检出，优化动静脉成像的质量。目前低keV单能量图像技术主要应用于腹部实质器官的几乎等密度、小病灶的检出，研究表明[5-7]，与传统混合能量图像比较，70 keV单能量图像，对于腹部脏器的对比噪声比可以提高13.8%～24.7%左右。对于肝脏而言，70 keV单能量图像具有最低的噪声，并提供了较高的对比噪声比，有利于门脉期乏血供肝转移瘤的检出。国内学者Lv等[6]的研究结果也发现，低能端的keV（40～70 keV）单能量图像在不影响整体质量的情况下能够提高肝脏小结节灶的检出率。对于胰腺、肾脏亦可以通过对keV调节得到具有低噪声及良好对比噪声比的单能量图像。CT血管成像对于临床具有十分重要的意义，特别是门脉系统的CT成像，混合能量CT图像门脉血管的显示有很大的局限，成像的质量很大程度上取决于造影剂的浓度和扫描时机和参数的把握，通过对单能量图像keV 的调节，可以有效地提高血管及其分支的显示，从而提高CT血管成像的质量，并降低血管成像对造影剂浓度、参数及扫描时机的依赖[8-12]；王吉等[13]的研究表明能谱图像的单能量CT值可以区别门静脉内的癌栓及血栓。（2）高keV单能量图像则可以减轻或者去除硬化及金属、高密度骨边缘、造影剂伪影。金属伪影及硬化伪影的存在，严重地影响了金属植入物位置及周围的图像清晰度，给诊断带来影响[14]。宝石能谱CT的高keV单能量图像联合应用多种伪影去除系统（multi artifact reduction system，MARS）技术，在去除扫描过程中因高密度金属物质所产生的硬化伪影方面有着非宝石CT无法比拟的效果，可以有效地提高颅脑、颅内动脉瘤栓塞术、骨与关节金属植入物术后的复查图像质量[15]。应用高keV单能量图像和或MARS技术在去除金属伪影方面，产生伪影的材质、数量、形状、重建参数都是至关重要的决定能谱