李军
山东第一医科大学第一附属医院 山东省 济南市
一、CT的发展历程
1895年伦琴发现X线不久,X线摄影最早应用在医学领域,直到1917年雷当提出了CT成像的数学理论,即雷当投影定理。1963年,科马克研究出了图像重建的数学方法。1967年,豪斯菲尔德经过大量试验与研究,在1971年9月研制出第一台CT,1972年4月,豪斯菲尔德和阿姆布劳斯一起在英国放射学研究院年会上宣告CT的正式诞生。CT的诞生。1987年,在滑环技术的基础上,由二维采样模式发展为三维采样模式,螺旋CT问世2004年,推出的64排螺旋CT(容积CT),开创了容积数据成像的新纪元。2005年,双源CT研制成功,通过两套X 线管和两套探测器系统来采集数据,实现了单扇区的数据采集。2008年,能谱CT研制成功,提供了多种定量分析的方法与多参数成像为基础的综合诊断模式。2014年10月,光谱CT通过独有立体双层探测器的独特设计对X射线进行分离,形成直接反应物质成分组成的图像,实现能量成像。将能量CT的发展方向带入到探测器端。2021光子计数CT显示优越的空间分辨率、改进噪声特性和更好的多能量时间分辨率
二、CT的性能参数评估
1.CT值的评估:CT值是重建图像中像素对X线吸收系数的转化值,是测量CT图像中相对密度的指标。其检测用水模或Catphan500型体模(CTP486), CTDIw ≤50 mGy,验收检测(每年一次)要求为±4HU;状态检测(每年一次)要求为±6HU:稳定性检测(每天一次)的要求是基础值的±10%。
2.噪声的评估:在均匀物质的影像中,表示给定区域的各CT值对其平均值的变化量,主要来源光子密度在时间和空间的随机变化。分为组织噪声和扫描噪声。其检测用水模或Catphan500型体模(CTP486),CTDIW≤50mGy,层厚10mm,用观察感兴趣部分的图像处理技术显示该部分CT值的标准差估计CT 值在平均值上下的起伏程度SD,验收检测/年≤0.35%,状态检测/年≤0.45%,稳定性检测/月:与基线值相差±10%内 。
3.均匀性的评估:在扫描野中,均质体各局部在 CT 图像上显示出的 CT 值的一致性。CT图像的均匀性可用扫描水模或Catphan500型体模(CTP486)检测。CTDIW≤50mGy,层厚10mm,每月都要对 CT 图像均匀性的指标做检测。国际上对均匀性的验收检测/年要求为±5HU,状态检测/年要求为±6HU;稳定性检测/月要求为与基础值偏差±2HU。
4.密度分辨力的评估:(低对比度分辨力), 物体与均质环境的X线衰减系数差别的相对值小于1%时,CT图像能分辨该物体能力。通常用能分辨的最小差异数值来表示。典型CT的密度分辨力为0.1%~1.0%。Catphan500型体模(CTP515)检测,CTDIW≤50mGy, 直径3或4mm,对验收检测<2.5mm、状态检测<3.0mm及稳定性检测(未要求)合格标准,也有具体数值规定,而且,每月都要按标准进行检测。
5.空间分辨力的评估:是指在高对比的情况下,密度分辨力大于10%时,图像对组织结构空间大小的鉴别能力。空间分辨力可用分辨距离(即能分辨的两个点间的最小距离)表示,用每cm内的线对数(LP/cm)表示。线对数越多空间分辨力越高。Catphan500型体模(CTP528)检测,CTDIW≤50mGy,验收检测分为常规算法MTF10(线对数)≥6LP/cm和高分辨力算法MTF10≥11LP/cm,状态检测常规算法MTF10≥5LP/cm ,高分辨算法未做要求,稳定性检测/半年,未做要求。