宝石能谱CTPPT

1宝石能谱宝石能谱CTCT功能特点及初步应用体验功能特点及初步应用体验卫生部北京医院卫生部北京医院DiscoveryCT750HD巴凯HDCT硬件平台DiscoveryCT750HDDiscoveryCT750HD77327732例例（患者（患者//受试者）受试者）2009.9.22009.9.2～～2010.4.302010.4.30宝石能谱宝石能谱CTCT„„绝对绝对CTCT值的单能谱（值的单能谱（KeV)KeV)成像成像„„水基和碘基成像水基和碘基成像„常规CT的相对CT值（KVp)的成像取代CTCT的发展与变革的发展与变革„非螺旋CT螺旋CT„单排CT多排CT„形态学功能学组织学(定性)„分辨率(空间、密度、时间、能量、成份)速度速度剂量剂量精度精度宝石CT影像链全面提升探测器宝石材质探测器球管动态变焦球管高压发生器瞬时变能高压发生器数据采集系统高精度数据采集系统重建引擎ASIR能谱重建引擎后处理平台能谱处理平台宝石CT影像链全面提升探测器宝石材质探测器球管动态变焦球管高压发生器瞬时变能高压发生器数据采集系统高精度数据采集系统重建引擎ASIR能谱重建引擎后处理平台能谱处理平台2宝石探测器宝石探测器的物理特性„超高反应速度——初始速度加快100倍„超短余晖效应——清空速度加快4倍„宝石纯度高，通透性强，光电转换率高„宝石硬度高，更稳定——稳定性提高20倍宝石第三代陶瓷宝石第三代陶瓷100X100X4X4X宝石CT影像链全面提升探测器宝石材质探测器球管动态变焦球管高压发生器瞬时变能高压发生器数据采集系统高精度数据采集系统重建引擎ASIR能谱重建引擎后处理平台能谱处理平台动态变焦球管„动态改变球管的焦点大小(三对偏转磁场)„能谱扫描时，保持稳定的X线焦点大小„不同能量下图像质量独立优化能力(mAs)„耐用的灯丝材料，寿命更长宝石CT影像链全面提升探测器宝石材质探测器球管动态变焦球管高压发生器瞬时变能高压发生器数据采集系统高精度数据采集系统重建引擎ASIR能谱重建引擎后处理平台能谱处理平台瞬时变能高压发生器„瞬时变能与宝石探测器的快速反应性能相匹配3宝石CT影像链全面提升探测器宝石材质探测器球管动态变焦球管高压发生器瞬时变能高压发生器数据采集系统高精度数据采集系统重建引擎ASIR能谱重建引擎后处理平台能谱处理平台高精度数据采集系统„DAS系统采样率提高2.5倍，采集速度7131/秒„功耗降低一半，电子噪声更小，信号传输更好„VolaraHDDAS具有每140微秒采样能力，能在高清模式，任何转速下实现2496VPR的采样率宝石CT影像链全面提升探测器宝石材质探测器球管动态变焦球管高压发生器瞬时变能高压发生器数据采集系统高精度数据采集系统重建引擎ASIR能谱重建引擎后处理平台能谱处理平台ASIR重建技术„ASIR——自适应统计迭代重建技术AdaptiveStatisticalIterativeReconstruction（更真实、误差最小化）FBP——滤波反投影重建技术FilteredBackProjection（假设、忽略不计等简化处理）ASIR重建技术„建立系统统计模型和系统光学模型以及包括综合和校正的过程（更真实、误差最小化）„最大特点在于利用一种迭代计算技术达到最佳的图像空间和密度分辨率，且大大降低噪声„只需原来一半剂量的扫描条件就可得到与原来相同质量（SD值）的图像„重建技术非常优异，不足之处是计算量太大，耗时宝石CT影像链全面提升探测器宝石材质探测器球管动态变焦球管高压发生器瞬时变能高压发生器数据采集系统高精度数据采集系统重建引擎ASIR能谱重建引擎后处理平台能谱处理平台4能谱处理平台的八大功能1.进行物质分离，生成新基物质密度图像2.生成从40-110KeV的101个单能谱图像3.综合单能谱图像生成不同物质基础图像4.对不同层厚图像随意显示不同的重组层面5.采用不同色彩标记不同密度的物质6.展示不同物质衰减曲线图7.最优化选择单能谱图像8.展示不同物质能量直方图能谱能谱•高空间分辨率（230µm@2m）（既往330µm@2m）•高密度分辨率（2mm@0.3%)（既往5mm@0.3%）•全视野内高质量图像（50cm)•剂量下降50％以上，有效抑制噪声低剂量下的全身高清成像低剂量下的低剂量下的全身全身高清成像高清成像宝石CT的全身高清成像HDHDHDLowDoseLowLowDoseDose＋KV:100mA:105Rot.0.4sDose:1.93mSvScancoverage:300mm30%剂量下实现高分辨HDCTKV:120mA:210Rot.0.6sDose：5.58mSvCoverage:250mmVCT女性，31岁，BMI:21扫描条件：100kV,21-34mA,0.5sDLP:23.74mGy胸膜线胸膜线肺野外带纹理肺野外带纹理10mAs10mAs低剂量下的高清图Kv:120mA:135Rot.0.6sDose:3.96mSv50%剂量条件下高清晰成Kv:120mA:540Rot.0.6sDose:8.13mSvHDCTVCT120KV，196mA，DLP:204.58DOSE:3.07mSv140KV，160mA，DLP:662.04DOSE:9.93mSv30%剂量条件下高清晰成HDCTVCT5超低剂量下高清晰成像心血管系统♦消除斑块钙化伪影，精确判断冠脉狭♦提高血管支架内腔的清晰显示诊断率HDHDHDLowDoseLowLowDoseDose＋冠脉狭窄精确判断宝石CT非宝石CT冠脉狭窄精确判断2.5mm支架腔内清晰显示2.5mm支架剂量高空间分辨率与高密度分辨率统一，颅底无任何伪影颅颈血管系统成超低剂量下高清晰成像6下肢高分辨血管成像血管远端6-7级分支显平均剂量降低50%以上且高清图像部位HDCT平均剂量比VCTXT降低心脏0.2–1.5mSv头部平扫1.5mSv肺低剂量筛查0.5mSv60%普通肺扫描1.5–2.6mSv50－60％腹部常规双期（动脉期＋门静脉期）增强5－7.5mSv30－40％盆腔动脉期＋充盈期增强4－5mSv40－50％腰椎胸椎1.6-3.2mSv30－40％20%50%总计100例统计结果LowDoseLowLowDoseDose什么是能谱？能量keV08014080KV140KVX线能谱分布曲线电子输出强度现有CT成像混合图像单光子成像单光子图像Monochromatic能谱成像的物理基础„X线通过物质的衰减能够客观反映X线的能量光电效应+康普顿效应=X线的衰减„任何物质的X线吸收曲线可由两种物质X线吸收曲线权重和来表达骨的衰减曲线可由碘和水的衰减曲线来代表宝石能谱成像技术原理单源瞬时同向双能采集单光子成像物质分离MonochromaticWaterdensityIodinedensity+数据空间能谱解析能谱成像能谱成像对数据采集的要求同源同同保证两次采集的X射线的质量完全一致保证运动器官两次采集的位移完全一致保证两次采集X射线的衰减路径完全一致7瞬时采集瞬时采集————能量时间分辨率能量时间分辨率第二代：宝石能谱CT——0.5ms0.5ms第一代：双源CT——75ms75ms同源、同时、同向、全身大视野不同时、不同源、不同向、小视野数据基础解析图像基础解析单能谱成像无单能谱成像心脏能谱成像无心脏能谱成像能谱成像的流程„采用GSI扫描方案进行一次扫描，得到混合能量图像QC„运用原始数据进行单能MONO及MARS重建„启动GSI软件，通过鼠标滑动选择合适KeV„应用物质分离，得到水基、碘基和钙基等图像„做出散点图和矩形图以定量分析病变101个单光子成像水基成像碘基成像能谱成像界面能谱成像主要特点„单光子成像——“光子雷达”发现常规CT不能发现的小病灶„单光子成像——“MARS”技术消除金属及硬化伪影„物质分离技术——任意基物质的物质分离（去除血管壁钙化、相近CT值物质区分）„能谱心脏成像——冠脉内斑块准确定性及心肌精确灌注单光子成像---光子雷达单光子成像发现常规CT难发现的病灶肝癌术后患860keV碘基图像可清晰显示小转移病灶病灶4mm,单光子成像发现常规CT难发现的病灶WaterIodine40keV低KeV能级下更好的显示病灶WaterIodineClinicalValue140kVpConventionalCTMARSMARS：消除硬化伪影常常规规CTCTMARsMARs上下两组图像具有完全相同的显示参数：DFOV：27.3cmWW：2000WL：-400MARS：消除硬化伪影75keVw/MAR140kVp75keVw/MAR140kVpMARS:完全去除金属伪影关节腔软组织单光子成像，有效去除金属伪影常规CT单能谱成像（120keV）9糖水与盐水：肉眼不能分辨，CT值相近糖水盐水19HU21HU生活中的糖水和盐水肉眼是无法区别的盐水糖水糖水与盐水的能谱图像盐水糖水单能谱特征曲基物质分离GSI散点钙化与碘剂的分离120kvpCalciumIodine140kev水基成像：显示肾盂内小结石单能谱成像水基成像碘基成像10冠脉支架内的支架与对比剂分别显示140kvpwaterIodine65keV:4565keV:2465keV:46減弱係数曲線縦軸：CT値/横軸：keV能谱吸收曲线（HU）评估斑块性质：粉色ROI－纤维；蓝色ROI－脂性；绿色ROI－血栓。单光子对单光子对动脉斑块动脉斑块的分析的分析容积螺旋穿梭技术（VolumeHelicalShuttle）„数据采集期间CT扫描床精确、持续的穿梭往复运动（扫描床精度0.25mm@500pounds）„Z轴的覆盖范围达312.5mm(探测器宽度40mm)„锥形束伪影、球管足跟效应和散射线更少（相对于宽体探测器轴扫）„动态螺距、数据连续收集，提高时间采样„延展Z轴覆盖技术，最小的“过扫描”4DCTA成像总结宝石能谱CT引领高清CT新标准两个主要技术方向能谱功能成像低剂量高清成像•发现常规CT难以识别的病灶•去除金属及硬化伪影•肿瘤定性诊断辐射剂量图像质量检查的安全性诊断的准确性全新的成像模式