多层螺旋技术CT.ppt

多层螺旋CT的技术特点 多层螺旋CT介绍 概述 探测器与层厚 Z轴内差算法、螺距和每层mAs 锥形线束问题 其它技术问题 概述 什么是多层CT 多层CT（Multislice CT、Multidetector CT）是指能同时采集超过一层图像数据的CT。 为了达到这个目的，需要把多排探测器组合在一起。 探测器的排数通常要大于其所能同时产生的图像层数。 概述 多层CT最早出现于1992年，是以色列的CT Twin机型，当时其管球旋转一圈可同时产生两层图像，称为双排CT。 1998年出现了可同时产生4层图像的CT 2001年16层CT问世。 2003是多层CT快速发展的时期，在北美放射学年会上，32层、40层、64层CT都由不同的厂家推出。 概述 除了层数的增加，CT的旋转速度也有很大提高，从以前的每360°1秒提高到现在的0.33秒每360°。 概述 多层CT的优点体现在以下几个方面： 分辨率：提高了Z轴方向上的空间分辨率 速度：对于固定长度的扫描范围减少了扫描时间 体积：在设备的承受极限下增加了扫描长度 概述 与双层CT只能改进分辨率、速度、体积中的某一方面不同，16层或更多层的CT可同时提高这三个方面。 这些性能的提高拓展了很多CT新的应用方面，如：心脏CT成像、CT血管造影、CT灌注等。 探测器 多层CT产生的前提是多排探测器阵列，因此，气体探测器和第四代CT技术（探测器呈360°环行排列）已经不能适应多层CT的发展。所以，所有的多层CT都是采用固体探测器的第三代CT的工作方式。 探测器 探测器类型 不同厂家的探测器排列方式不同 探测器效率 探测器排数的增加意味着探测器间隔的增加 探测器间隔的增加会导致探测器使用效率的降低 等宽探测器阵列理论上有升级的可能 四排以上的探测器排列 层厚 多层CT的层厚由邻近的探测器的组合，以及用前准直器和后准直器联合作用来获得。 在这种模式下，供观察的图像层厚和图像采集的层厚是不同的。薄层图像可以利用厚层数据通过重建或后处理来得到－－层厚灵活组合。 一旦决定层厚的准直器宽度确定下来，就不可能再重建出比准直器宽度更大的层厚。 探测器组合 Z轴内差算法 多层CT可以使用连续扫描模式和螺旋扫描模式，螺旋扫描时，必须使用内差算法来获得轴位的图像。 在单层CT中，对于所需要重建位置上的点，采用最接近的其重建位置的两个已知数据点来进行内差 。 在多层CT中，采用多点内差，即对在预先确定的滤过宽度（这个宽度决定重建的层厚）里的所有数据点都用来进行内差运算。 内插算法 内插算法 内插算法 不同的滤波内插算法 Z轴滤波内差算法 优点 层轮廓宽度（有效层厚）保持不变，不随着螺距因数是变化而变化。 当参与内差的数据点数量变化时，图像噪声也不随着螺距的变化而变化。 传统线性插入螺旋重建导致层厚失真,沿Z轴分辨率下降 采用滤波内插算法 螺距因数 螺距是指管球每旋转一圈床运动的距离与单层准直器宽度的比值。 由于多层CT在成像时可以选择不同的成像层数，所有如果把这个概念直接应用到多层CT上会引起概念上的混乱。 螺距因数是指管球每旋转一圈床运动的距离与全部准直器宽度的比值。这与单层CT上用的螺距定义不同。 螺距(因子) SSCT Pitch＝ 范围=2 MSCT Pitch Factor＝ 范围1.5 螺距因数 在多层CT上管电流会随着螺距因数的变化而自动调节，以保证不增加图像噪声。 即：层厚、图像噪声和平均患者剂量与螺距因数是分别设定的，这些参数一旦选择，每层的剂量就是固定的，螺距仅仅用来控制扫描速度。 锥形线束问题 当探测器排较小时，传统的二维扇形线束重建算法可以使用，这时我们假设每个成像层面都是由相应的独立射线照射而成像。 随着探测器排数的增加，锥角（射线在Z轴方向上的夹角）会越来越大。这会导致在在相关的细节上图像重合失调。 锥形线束问题 锥形射线 单层CT使用扇形线束，可采用传统的平面重建算法。（4层以下均可采用） 但是当超过6层时，如果还使用这种算法，将能看到明显的锥形线束伪影。 锥形线束的伪影主要表现在 偏离扫描野中心轴的像素上 离探测器中心位置比较远的位置上。 锥形射线问题 在外侧，探测器在两个位置上采集到被扫描物体的信息不在一个平面上 越往外测，这种数据采集的差异越大，产生的伪影越大。 锥形射线问题 探测器处在不同角度时，被扫描物体被不同的探测器所检测。 这种相对探测器的不匹配行导致了伪影的产生 锥形角越大，使用的层厚越薄，伪影就越大。 锥形射线的影响 锥形射线问题 锥形射线问题 锥形射线问题 锥形射线的解决方法 标准的Z－filter 内插算法会导致大量的锥形角伪影 对于8-16层的CT，厂家采用了各种各样的锥形射线重建算法. 主要包括两个大类 基于单层重构