CT低剂量扫描技术.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,.,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,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,剂量最大可降低,68%,.,扫描过程,-,自动,KV,选择技术,推出于,2010,年,70 KV,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,1,，应用,70,千伏能显著降低辐射剂量,70,千伏电压的能量输出更接近碘的特性吸收峰值,(33keV),2,参考文献：,【1】Kubo T,Lin PJ et 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（,keV,）,衰减（,cm,-1,）,33 keV,.,病例,-,主动脉缩窄,传统成像技术,心率,:,78,100,bpm,时间,:0.,3,2 s,长度,:14,4,mm,70 kV,130,mAsCTDIvol:,0,.,37,mGy,DLP:,8,mGy cm,0.35mSv,.,70KV,，成人，全下肢,CTA,传统成像技术,体重,:75,公斤,时间,:,25,s,长度,:1227 mm,造影剂,:60 ml,70 kV,348 mAs,CTDIvol:4.35 mGy,DLP: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,KV+mAs,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,，,Sn150,70/80/90KV,，可输出最大,1300mA,.,扫描过程,遮挡不必要的部位,.,减低剂量方式,X,线效率,射线调制,扫描方式,迭代算法,1.X,线效率,.,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,理想的滤线栅,CT,滤线栅,.,X Y,轴弧形,Z,轴平面,传统探测器构型,.,Nano-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,0.5mm,True signal,技术抑制电子噪声,.,X,线效率,射线调制,扫描方式,迭代算法,2.,射线调制,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,.,24,Detectors,无效射线,大面积探测器带来大量无效辐射,.,25,Detectors,无效射线,.,30cm,0.5cm,0.5cm,30cm,8cm,8cm,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,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,.,Spiral,Overscan,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,.,X,线效率,射线调制,扫描方式,迭代算法,3.,扫描方式,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-axis,Feed,Time,移床,心脏,-,降剂量的技术发展,-,前门控,.,z-axis,Feed,Time,移床,心脏,-,降剂量的技术发展,-,前门控,.,z-axis,Feed,Time,移床,心脏,-,降剂量的技术发展,-,前门控,.,z-axis,Feed,Time,移床,心脏,-,降剂量的技术发展,-,前门控,.,z-axis,Feed,Time,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,.,X,线效率,射线调制,扫描方式,迭代算法,减低剂量方式,4.,迭代算法,.,数据采集环节剂量降低技术已经基本成熟，剂量下降空间不大,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,Iterative Reconstruction,IR,迭代重建技术,FilteredBack-Projection,，,FBP,滤波反投影算法,.,迭代重建原理：,FOV,X-RAY,原始数据,3,原始数据,4,X-RAY,原始数据,2,原始数据,1,原始数据,5,NN,矩阵图像 需要：,(N,+N,）,N-1,组投影如：,22,矩阵 需要,2,2,1,5,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,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.FilteredBack-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）,3N,1,8 *N,128,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,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,FilteredBack-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,90,kV,，,414mAs,DLP 195.3 mGycm,.,1,次扫描，,0.6s,完成心脑联合扫描,.,低剂量,儿科应用,图像质量提升,临床应用扩展,辐射,剂量,降低,肥胖、支架等,复杂成像质量,低剂量肿瘤、冠脉,血管瘤等筛查,低,KV CTA,大范围联合扫描,灌注成像,多期联合成像,各类复查,随访,辐射敏感,器官防护,各类术前术后,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,能谱纯化技术,Tin Filter,.,前瞻大螺距模式,.,低剂量技术,管电流调制技术,滤过技术,准直技术,前门控扫描模式,新型探测器技术,自动,kV,技术,敏感器官低剂量,迭代重建技术,宽探测器应用,大,Pitch,加快扫描速度,基于,X,线采集过程的每一环节均有相应的辐射剂量降低措施,低,kV,扫描,.,低剂量技术,O-Dose,低,kV,扫描,管电流调制技术,70kV,60kV,70kV,70kV,Auto mA,Care Dose 4D,SureExposure,DoseRight,80kV,ClearView,+,VEO,ASiR-V,ASiR,iMR,iDose4,ADMIRE,SAFIRE,IRIS,ADIR 3D,ClearView,FIRST,图像域迭代,统计,/,混合迭代,/,部分迭代,多模型迭代,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,.,感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，,如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！,