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1、CT低剂量扫描山东省医学影像学研究所马新武,Right dose,1,知识分享,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),2,知识分享,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,3,知识分享,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
2、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,4,知识分享,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,5,知识分享,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%,6,知识分享,扫描过程-自动KV选择技术,推出于2010年 70 KV 应用于临床,7,知识分享,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. Radiat
3、ion 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,8,知识分享,病例-主动脉缩窄,传统成像技术,心率: 78100 bpm 时间: 0.32 s 长度: 144 mm 70 kV, 130 mAsCTDIvol: 0.37 mGy DLP: 8 mGy cm 0.35mSv
4、,9,知识分享,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 mAsCTDIvol: 4.35 mGy DLP: 541 mGy cm,10,知识分享,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,11,知识分享,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,12,知识分享,扫描过程,遮挡不必要的部位,13,知识分享,减低
5、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,14,知识分享,硬件,准直器 滤线栅 探测器 集成,15,知识分享,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,16,知识分享,大部分图像噪声来源于散射线,17,知识分享,X Y 轴弧形,Z轴平面,传统探测器构型,18,知识分享,Nano-Panel,飞利浦Nano-Panel球面探测器阵列,19,知识分享,3D滤线栅屏蔽绝大多数散射线,20,知识分享,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
6、技术抑制电子噪声,21,知识分享,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,22,知识分享,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,23,知识分享,24,Detectors,大面积探测器带来大量无效辐射,24,知识分享,25,Detectors,25,知识分享,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%,26,知识分享,动态准直器,扫描区边缘,一次螺旋扫描 无效射线区域宽度为探测器宽度,27,知识分享,Eclipse 动态准
7、直器,28,知识分享,Eclipse 动态准直器,29,知识分享,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,30,知识分享,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,31,知识分享,心脏检查的剂量问题,32,知识分享,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,33,知识分享,心脏-降剂量的技术发展-前门控,34,知识分享,z-axis,移床,心脏-降剂量的技术发展-前门控,35,知识分享,z-axis,移床,心脏-降剂量的技术发展-前门控,36,知识分享,z
8、-axis,移床,心脏-降剂量的技术发展-前门控,37,知识分享,z-axis,移床,心脏-降剂量的技术发展-前门控,38,知识分享,z-axis,移床,心脏-降剂量的技术发展-前门控,39,知识分享,1.2 mSv，HR：53-109 bpm 心律严重不齐,40,知识分享,1次心跳-前瞻大螺距或16cm宽体,41,知识分享,自由呼吸，1次心跳，0.09mSv，造影剂 25ml,42,知识分享,重建技术,迭代算法,43,知识分享,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,44,知识分享,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,45,知识
9、分享,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。,46,知识分享,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,47,知识分享,迭代重建原理：,FOV,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 22 1 5个投影,48,知识分享,上百万次循环运算，迭代往返 在传统
10、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,49,知识分享,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,50,知识分享,重建技术,51,知识分享,病例-ADMIRE 迭代去除伪影,WFBP*,ADMIRE,52,知识分享,WFBP*,ADMIRE,病例-ADMIRE 迭代抑制噪声,53,知识分享,病例-ADMIRE 迭代抑制噪声,90kV，414m
11、As DLP 195.3 mGycm,54,知识分享,1次扫描，0.6s,完成心脑联合扫描,55,知识分享,低剂量 儿科应用,各类术前术后 评估,迭代低剂量重建技术拓宽临床应用,56,知识分享,能谱纯化技术,传统成像技术,能谱纯化技术,Tin Filter,57,知识分享,前瞻大螺距模式,58,知识分享,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,59,知识分享,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,60,知识分享,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,61,知识分享,