- 基层医院实用影像检查技术
- 陈晶 王红光主编
- 2738字
- 2022-04-24 11:48:35
第二节 CT检查的常用参数
一、扫描类型
CT扫描类型有非螺旋扫描(逐层或轴位扫描)和螺旋扫描(容积扫描),螺旋CT机亦可进行非螺旋扫描。非螺旋扫描检查时间较长,扫描数据通常不适用于重组,但是图像数据无螺旋CT重建所需的插值,图像信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)较高;螺旋扫描速度快,数据适用于各种后处理。需根据诊断需要选择非螺旋扫描或螺旋扫描。通常颅脑选用非螺旋扫描,胸部、腹部扫描及增强扫描选用螺旋扫描。
二、扫描参数
扫描参数的合理选择是CT图像质量的基本保证,扫描时应视不同部位选择不同的参数。管电压(kV)、管电流(mA)、旋转时间(s)、螺距、重建算法等。要在法规允许范围内和满足诊断的前提下合理选择扫描参数,尽量减少患者的辐射剂量。
三、视野
视野(field of view,FOV)分扫描视野(scanning FOV,SFOV)和显示视野(displaying FOV,DFOV)两种。扫描视野是X线扫描时确定的范围,即在定位像上制订扫描计划时确定的层面视野大小。显示视野是数据重建形成图像的范围。颅脑扫描视野一般为25cm,胸腹部扫描视野一般为50cm。
扫描视野或称有效视野,是扫描前设定的可采集范围。它是由硬件来控制的一项扫描参数,主要由X射线球管侧的准直器和滤线器控制。合适的扫描视野可改善显示图像的分辨力,有利于图像观察和病变诊断。
显示视野表示图像显示的直径(cm),是在扫描视野的范围内,通过设定重建后图像的显示范围。显示视野一般指显示器显示或拍摄后照片显示的图像区域范围,是图像重建与重组中的一项参数,在不超过SFOV的范围内可以连续调节。对DFOV的调节只会改变显示图像的范围,而不会改变数据的信息量,也不会对扫描剂量造成影响。DFOV可以小于或等于SFOV,但不能大于SFOV。在DFOV中,必须设定图像中心,一般为感兴趣区或解剖部位的中心。DFOV和重建矩阵决定了像素的大小。像素大小由DFOV除以重建矩阵得到。通过调节DFOV可以缩放像素,随着放大倍数的增加,每个像素代表的解剖面积将会减少;随着放大倍数的降低,每个像素代表的解剖结构面积将会增加。
四、矩阵
矩阵(matrix)是像素以二维方式排列的阵列,即数字图像纵横两个方向像素数目的乘积。可有256×256、512×512、768×768、1 024×1 024等,目前CT中应用最多的是512×512矩阵。一般来说,相同的视野情况下,矩阵越大像素越小,构成的图像越细致、清晰,空间分辨力越高。扫描结束后,也可以通过重建的方法改变图像矩阵。
五、准直器
CT机中的准直器(collimator)一般有两套:一套是X射线管端的准直器(或称患者前准直器),由固定的和可调节的几组叶片组成,由高密度金属制成,用以遮挡无用射线,形成扇形X线束。在多排螺旋CT扫描机中,为了减少焦点半影现象,可调节的准直器叶片,一般都安装在尽可能远离X线球管的位置;另一套是探测器端的准直器(或称患者后准直器),位于探测器前方,同样由固定的和可调节的几组叶片组成,固定部分叶片的开口一般都等于或大于扫描中使用的最大层厚。它严格限制了探测器接受照射的实际宽度。
前准直器主要控制患者的辐射剂量;后准直器屏蔽无用射线。经过准直器的X线由探测器单元转换成电信号由采集通道输出。一个采集通道可以对应一排探测器,也可以调整为对应数排探测器,即数排探测器接收的信号共同用于重建一层图像。
六、层厚
层厚(slice thickness)是指一幅图像所代表的实际被扫描物体的断面厚度,分为扫描层厚和显示层厚。它是影响图像空间分辨力的一个重要因素。扫描层厚的定义是指实际扫描的厚度,在非螺旋和单排螺旋扫描方式时,所采用的准直器宽度决定了层厚的宽度,即层厚等于准直器宽度。多排螺旋CT扫描采集的数据可以通过重建和重组改变图像层厚,称显示层厚。
七、层间隔
层间隔(slice gap)的概念一般用于非螺旋扫描,是指相邻两个层面的中心点之间的距离。
八、重建间隔
重建间隔(reconstruction interval)指螺旋CT重建的相邻图像中心在纵轴方向的距离。重建间隔等于层厚时,层面显示无遗漏、无重叠;重建间隔大于层厚时,部分体层层面未显示;重建间隔小于层厚时则为重叠重建。重叠重建可减少部分容积效应和改善MPR、3D等后处理的图像质量。重叠重建时重建间隔一般选择为层厚的30%~50%。
九、螺距
螺距(pitch)是指扫描旋转架旋转1周检查床运行的距离与X线准直宽度的比值。螺距是一个无量纲的比值。当螺距为1时,曝光剂量、重建使用的数据量与非螺旋扫描持平。当螺距大于1时,重建使用的数据量小于非螺旋扫描,X线剂量减少,图像信噪比降低,但是扫描速度加快。当螺距小于1时,X线剂量增加,图像质量提高,但是扫描时间延长。当在短时间(如一次屏气)需要大范围扫描时,可使用较大的螺距。
单排螺旋CT的螺距定义:扫描机架旋转1周检查床运行的距离与射线束宽度的比值。该比值是扫描旋转架旋转1周床运动的这段时间内,运动和层面曝光的百分比。在单排螺旋CT扫描中,床运行方向(z轴)扫描的覆盖率或图像的纵向分辨力和螺距有关。
多排螺旋CT螺距的定义基本与单排螺旋相同:即扫描旋转架旋转1周时检查床运行的距离与全部射线束宽度的比值。但在单排螺旋CT扫描螺距等于1时,只产生1幅图像(不考虑回顾性重建设置因素);而多排螺旋CT扫描螺距等于1时,根据不同的CT机,可以同时产生4幅、8幅、16幅或更多图像。
十、旋转速度
随着CT设备的不断进步,X线球管旋转速度也越来越快,目前多数CT机旋转速度达到0.5s/周,高端CT机可达0.35s/周、0.28s/周、0.27s/周。
扫描速度快,可以减少患者运动伪影和因运动而产生的漏扫;腹部增强扫描时,保证了多期扫描的延迟时间,结果更准确;时间分辨率提高,结合心电门控技术,更加适用于心脏大血管、冠状动脉等动态器官的检查;在对急、重症被检者检查时,更适用于多部位与大范围的快速检查。减慢扫描速度,曝光时间长,X线剂量增加,可以增加信噪比,提高图像质量。
十一、心电门控
心电门控(cardiac gating)技术分为前瞻性心电门控和回顾性心电门控两种。前瞻性心电门控采用心电触发(triggering technique)技术,根据心电监控预设的扫描时机,在被检者心电图R波的间期触发序列扫描,触发方式既可以选择R-R间期的百分比,也可以选择绝对毫秒值。回顾性心电门控是在记录心电监控信号的同时,采集一段时间、全部心动周期的扫描数据,采用回顾性图像重建的方法,将心电周期相同时期的数据用于图像重建。心电门控技术主要用于心脏成像。
十二、机架倾斜角度
当被检组织器官的扫描层面与水平面不垂直的时候,需将机架倾斜一定角度进行扫描。目前多数CT机机架前后倾角可达± 30°。很多CT机扫描架倾斜角度功能只可在非螺旋扫描模式下进行,也有的CT机不能倾斜角度。
十三、算法
算法是指能够由计算机用于一些特殊计算的数学表达式。图像重建算法即图像重建时所采用的数学函数。CT图像是数字化的图像,图像重建的数学演算方式有多种,根据显示图像的特点可分为标准算法、软组织算法、肺组织算法和骨算法等。要根据检查组织的不同和诊断需要,选择合适的算法,通常CT设备内已预设。