CT新技术介绍

CT新技术介绍山东大学齐鲁医院马祥兴CT技术追求的目标重要参数临床目的量变探测器宽度大范围扫描、单器官灌注时间分辨率更高效的冻结心脏空间分辨率看到更多的解剖细节低剂量增加扫描的安全性质变CT能谱成像组织成分鉴别高端CT的两个发展方向Philips256Toshiba640宽体探测器方向双源方向西门子新双源FLASHRevolutionCTGE16cm，单器官覆盖DSCT一能量技术能谱成像的核心：通过高低压瞬切技术将混合能量重建成单能量图像GE151级能谱73keV40KeV190KeV西门子光子CT单能量图像能谱曲线物质定量基物质图能谱平台三类工具123•碘剂显示/定量–直接去骨（CTA）–虚拟平扫–肺灌注–肺结节良恶性鉴别–肺血管显示–脑血肿出血区分–心肌灌注•鉴别高原子序数物质–结石定性–去除钙化斑块•能量成像——四大领域14种应用能谱成像去金属伪影组织鉴别—肿瘤学肿瘤良恶性鉴别肿瘤分期组织液区分优化对比鉴别特殊软组织肌腱与韧带痛风诊断ImageKidneyStonesCollimation20x0.6mmSpatialResolution:0.33mmScanLength:133mmRotationTime:0.5s140/80kV,80/150eff.mAsScanTime:4sDualEnergyWorld’sfirstDSCTSOMATOMDefinition直接的双能量肌骨成像显示肌腱CourtesyofUniversityErlangen/Erlangen,Germanyinitialscancontrastimage一次扫描同时获得增强，虚拟平扫和双能量图像virtualnon-contrastimagecontrastimage(red)DualEnergyHeadlinegoutimaging(痛风)70keV混合能量50keV适当的低keV有助于提高对比度,有助病变检出门脉期相同胆囊多发小息肉单能谱图低keV有助于提高图像对比度，清晰显示病灶47keV肺不张和肿块清晰分开70keV无法区分肺不张和肿块常规图像动脉期门脉期?碘基像50keVGSI图像能谱CT多参数成像检出小病灶能谱肝脏小病灶检出男，30y，AFP升高，混合能量肝右叶只显示一个较大肿块，单能和碘图发现右叶另一小病灶，临床分期T2-T3传统CT传统CT50KeV碘基图肺栓塞能量成像能谱曲线对于物质的鉴别功能21HU21HU糖水盐水糖水盐水糖水盐水生活中的糖水和盐水肉眼是无法区别的常规CT获得的仅是平均CT值。在普通的CT下糖水和盐水拥有相同对CT值，也无法区别通过能谱CT扫描，糖水和盐水有着不同的能量曲线，可以鉴别开来。传统CT扫描能谱CT扫描能谱曲线:提示肝内小病灶L2与大肿块L1同源21肝硬化、肝癌，肝内多发低密度病灶肝癌原发和转移病灶能谱曲线确认病灶的性质肝左叶为囊肿L3、L4囊肿L1、L2肿瘤病灶能谱分析门静脉癌栓和胰腺肿瘤之间的关系胰腺肿瘤病灶和门脉癌栓的能谱曲线形态一致能谱分析肿大淋巴结和癌肿之间的关系两者能谱曲线走行基本相同，提示两者同源可能病理：右侧甲状腺乳头状癌并颈部淋巴结转移右侧甲状腺肿块，右侧颈部一淋巴结肿大能谱分析甲状腺结节的良恶性病例A双侧结节性甲状腺肿ROI碘比值分析：恶性结节组碘基值比率低于良性结节组碘基值比率碘基值比率=甲状腺结节碘基值/颈总动脉碘基值L1右侧甲状腺54.1mg/ccL2左侧甲状腺53.76mg/ccL3颈内动脉66.84mg/ccL1左侧甲状腺19.14mg/ccL2右侧甲状腺19.33mg/ccL3颈内动脉87.26mg/cc0.8-0.81双侧甲状腺结节碘基值比率0.21-0.22双侧甲状腺结节碘基值比率能谱分析中颅窝低密度灶病变右颞叶低密度灶与侧脑室的能谱曲线形态一致，初步判定为蛛网膜囊肿肾癌，双侧肾上腺结节病理：双肾上腺增生肾上腺特征曲线没有消失，提示依然是肾上腺组织肺癌，双侧肾上腺占位肺癌肾上腺转移肾上腺特征曲线消失，曲线提示血供丰富（和肝脏比对）能谱去金属伪影Case:骨折线常规CT单能谱成像O-MAROFFO-MARON消除金属伪影+抑制图像噪声微成像——O-MAR无伪影平台二高清晰度1024矩阵35512×5121024×1024超高分辨率:1024x1024成像:高清晰度成像小支架精确探察D1LADLADD1非钙化斑块光子CT其他CT钙化斑块首次检查复查冠脉支架其他CTScanLength:138mm120kV,733mAsCTDIvol:55.47mGyDLP:1137mGycm15.91mSv光子CTScanLength:147mm100kV,86mAsCTDIvol:12.96mGyDLP:217mGycm3.04mSv高清支架其他CT光子CT高清支架显示其他CT光子CT其他CT光子CT高质量图像——消除颅底伪影盲区其他CT5mm光子CT5mmMR高质量图像——消除颅底伪影盲区光子CT高质量图像—有效消除胸廓入口伪影其他CT高质量图像——急诊与老年患者其他CT光子CT其他CT光子CT高质量图像——消除盆腔伪影高质量图像——胃肠道显示正常胃壁胃窦部胃癌胃小弯胃癌高质量图像——胆道系统三高级后处理工作站•识别解剖的后处理工作站•自动呈现后处理诊断图像。•一服务器，多终端，满足多名医生同时使用•一次扫描，一键去骨•血管自动提取。•3D交互读片实现薄层读片和实时3D重建高级后处理工作占四扫描驱动方式1电磁驱动2气垫轴承电磁驱动气垫轴承五大范围灌注1.宽探测器2穿梭扫描16厘米探测器16厘米探测器在神经系统灌注领域具有优势资料来源：ToshibaGrantedEducationProgram大范围扫描1.Obtainedusingaheadconversionfactorof0.0023*DLP2.Obtainedusingaheadandneckconversionfactorof0.0049*DLP一站式脑卒中检查:头颈部血管(1.8mSv)＋全脑灌注(1.7mSv)Acquisition全脑灌注Axial140mm760mGy-cmDLPVariablesampling1.7mSv1头颈部CTAHelical366mGy-cmDLP2.5secacquisition1.8mSv23.5mSvtotalTmaxCBFCBVAVGRSNA2014|RevolutionCT16cm六CT低剂量技术•基于X线采集过程的每一环节均有相应辐射剂量降低措施•目前的技术措施或多或少都具备一定的条件限制管电流调制技术准直技术前门控扫描模式新型探测器技术滤过技术自动kV技术.70kV迭代技术敏感器官低剂量CT低剂量技术的种类050010001500200025003000350040000100200300400500600tablepositioninmmattenuationI_0/I050100150200250300350400tubecurrentAttenuationtubecurrent1管电流自动调节技术提升X线采集效率2新型探测器纳米探测器ScintillatorElectronicsPhotodiodeNano-PanelTM石榴石探测器Stellar:第四代电子封装技术•把放大器和模数转换器制做成晶片，把这些晶片叠加在一起。•利用“硅通孔”完成连接线的连接作用，完全消除连接线。探测器光电二极管A/D转换器X/Y/Z3D排列－50%减少散射212,992蜂巢滤线格Revolution“蜂巢”3D准直器abcde有效降低辐射剂量SpiralOverscan3动态准直器技术ADS屏蔽无效射线螺旋扫描中起始部分和结束部分的射线并不参与成像过程。屏蔽掉这部分射线可以使被检查者减少辐射的危害。4心脏前门控扫描技术：减少辐射剂量80%一次心跳心脏扫描z-axis低螺距连续进床不必要的数据过度的剂量Detectorz-coverage传统回顾性技术73Step&Shootcardiac(4cm)Step1Step2Step3Levelofdxcath限制：需较慢心率z-axis0.25s螺距3.4连续进床0.25秒覆盖整个心脏1mSv亚mSv的剂量FlashECG技术—心脏最低剂量成像技术传统技术X-CARE减少对乳腺40%的辐射剂量图像质量没有下降非常适用于射线敏感器官的成像：如乳房、甲状腺、眼睛等。持续曝光比如乳腺在胸部扫描中接受曝光辐射5敏感器官低剂量技术LowdoseHighdoseDosedistributionwithX-CARE敏感器官剂量降低40%降低剂量增高剂量withoutX-CARE前后剂量相同敏感器官剂量相同与其它部位X-CAREX-CARE技术—第一种敏感器官低剂量成像技术6智能kV与70kV•辐射剂量与管电压的平方成正比•降低管电压可以大幅度减少接受的剂量•120kV变为100kV时，降低辐射剂量40%70kV超高对比度扫描技术全新Straton球管70%剂量70%对比度70kV同120kV相比Forinternaluseonly最优的图像质量@最低的剂量140kV35eff.mAs3.2mGy=11.1HUW=400CAREDose4DW=40080kV95eff.mAs2.2mGy=11.9HUCAREkVW=40080kV36eff.mAs0.84mGy=23.5HUCAREDose4D降低剂量，提高图像质量CAREkV—自动kV技术智能最佳kV扫描剂量降低20-60%对比度提高20-60%临床意义：依据受检者体型、部位不同，智能最佳kV自动选择相应kV及mA，在实现降辐射、提高对比度基础上实现工作效率提高三重功效ForinternaluseonlyCTDIvol:5.23mGy对比剂：3.0ml/s70mlCTDIvol:3.89mGy对比剂：3.0ml/s70ml剂量降低＞25%120kV智能最佳kV扫描智能最佳kV扫描:降辐射、减对比剂，更多细节常规扫描120kV60mlcontrastCTDIvol:19.95mGy智能最佳kV扫描50mlcontrastCTDIvol:8.37mGy剂量降低＞58%Forinternaluseonly主动脉520.4HU剂量：0.34mGy80kV70kV70kV70KV扫描：1）更低辐射2）更高组织对比3）更少对比剂用量对比度增加~60%剂量较80KV降18%主动脉818.7HU剂量：0.28mGyCAREkV—自动kV技术70kV下肢CTAkV70mAs163CTDI2.04mGyDLP300mGy.cmEffDose1.6mSv70kV显示更多细节Image扫描:128x0.6mm时间:5s范围:225mm转速:0.5s100kV,262effectivemAsCTDIvol:10.35mGyDLP:252mGycm3.78mSvStellar光子探测器100kv扫描CourtesyofLMUGrosshadern/MunichGermany优质图像质量极低辐射剂量纯净成像：肥胖病人获低剂量的优质图像7回到算法：迭代技术•基于X线采集过程的每一环节均有相应辐射剂量降低措施•目前的技术措施或多或少都具备一定的条件限制管电流调制技术准直技术前门控扫描模式新型探测器技术滤过技术自动kV技术，70kV敏感器官低剂量iDoseIRT/iMRFBPiDose4第四代迭代算法——剂量不变图像质量提升FBP10.13mSviDose42.02mSv第四代迭代算法——剂量降低图像质量不变HeadlineSAFIRE,5iterations(80,164):-875(67,173):-818.5FBPSAFIREFBP*)courtesyofUniversityofErlangen,Germany94From:CourtesyofUSPSagradoCorazonASiR®迭代重建技术(AdaptiveStatisticalIterativeRecons