Varian锥形束CT不同版本扫描协议的辐射剂量对比

放射治疗中,多次锥形束CT(Cone-beam CT,CBCT)扫描的累积辐射剂量不容忽视,对CBCT不同版本扫描协议(V1.4、V1.5、V1.6)的辐射剂量分析,可为临床应用中合理使用CBCT提供数据支持。按照美国医学物理学会(AAPM)111工作组建议的辐射剂量测量方法(TG111)使用加长型模体(长度为45 cm)和0.6 cm3指形电离室对Varian CBCT系统不同版本扫描协议的辐射剂量进行测量,根据TG111推荐的规范,计算得到CBCT的加权辐射剂量TG111W和归一化辐射剂量nTG111W。结果显示:V1.5版本(两种设备)扫描协议的加权辐射剂量整体高于另两个版本(盆腔协议除外),最大值为V1.5版本的高质量头协议(30.06mGy),最小值为V1.4版本的低剂量头协议(2.83 mGy);归一化辐射剂量差异均较小,最大差异在标准剂量头协议中(V1.4和V1.5(TrueBeam)的差异为1.33 mGy),最小差异在低剂量胸和盆腔协议中(V1.5(TrueBeam)和V1.6的差异均为0.01 mGy)。结果提示,各软件版本扫描协议的辐射剂量与管电压和曝光量等参数密切相关(曝光量影响最大),为了保证患者的安全,临床使用中需要根据使用扫描协议的不同,合理规划CBCT扫描的频次。

静态扫描协议下的动态FDG PET成像技术研究

目的:验证缩短扫描时间的协议下动态FDG PET成像的可行性,为推广临床动态PET成像提供技术支持。方法:提出一种简化的动态PET成像扫描协议,应用基于模板的血浆输入函数来缩短扫描时间。基于大鼠的模型模拟和动物试验,在InliView 3000A多模态小动物成像系统平台实现间接和直接重建的分析;比较不同扫描协议下得到的代谢参数图像,并与传统动态扫描协议下的结果对比,验证简化扫描协议的可行性。结果:应用简化协议进行动态分析,其结果未见代谢参数图像Ki明显变化,误差在可接受的范围内。应用直接重建虽Ki误差略大,但对比度更高。与传统动态扫描协议分析结果相比,简化扫描协议获得了合理的结果。结论:简化的扫描协议在临床上的可操作性强且可以获得合理的动态参数结果,在动态FDG PET成像的临床应用中有比较大的发展前景,值得进一步研究。

机载CBCT扫描协议对图像质量的影响分析

目的:分析不同扫描协议对CBCT图像的质量影响,为临床扫描协议使用提供参考。方法:使用瓦里安VitalBeam加速器机载CBCT扫描Catphan 604模体,分析扫描协议中管电压、管电流、脉冲时间、机架速率、帧速率、滤线器对图像的影响。结果:头部扫描协议下图像HU值受管电压、帧速率影响明显,体部扫描协议图像HU值受管电压、管电流影响明显。管电压、管电流增加可改善图像均匀性同时降低图像噪声。高对比度分辨力受参数变化影响不明显,增加管电压、管电流或降低机架速度可明显提高图像低对比度分辨力。结论:管电压、管电流、帧速率等参数对CBCT图像影响不可忽略,应根据临床需要设置合理的扫描协议。

320排容积CT全脑灌注成像扫描协议优化研究

目的 探讨320排容积CT全脑灌注成像扫描协议优化的可行性.方法 20名健康志愿者按随机数字表法分为对照组和试验组,对照组7例,选择标准灌注扫描协议（19圈容积采集）;试验组13例,通过合理改变采集间隔,减少扫描期相,采用一组新的灌注扫描协议（11圈容积采集）.图像分析感兴趣区（ROI）设为两侧额叶白质、顶叶白质、半卵圆区、基底节区、枕叶、小脑,大小约（20±2）mm2.计算得到各感兴趣区的灌注参数值,包括脑血容量（rCBV）、达峰时间（TTP）、脑血流量（rCBF）、平均通过时间（MTT）及延迟时间（DT）.结果 试验组剂量长度乘积（DLP）和有效剂量（E）较对照组降低了42.02％.两组不同层面左右两侧ROI区的各灌注参数的差异无统计学意义.两组组间上述各个对应部位的ROI区各灌注参数无明显差别.结论 优化后的扫描协议得到了与厂家推荐的标准协议无差异的全脑灌注参数值且降低了辐射剂量,推荐常规使用.

CT扫描及重建参数对放疗图像质量影响的研究

目的探讨CT模拟定位扫描协议中各项参数对CT图像质量的影响,为确定精确放疗定位图像的扫描协议参数提供依据。方法采用Philips16排大孔径螺旋CT模拟定位机扫描Catphan600模体和Philips图像校准模体,改变扫描及重建参数获取不同的图像序列,分析其对图像噪声、均匀度、不同物质的CT值、高对比度分辨力及低对比度分辨力等的影响。结果管电压、扫描部位及滤过器影响物质的CT值;管电压、管电流、重建层厚、滤过器及滤过器增强则影响图像的噪声;扫描部位影响图像的均匀度。图像高对比度分辨力与滤过器、滤过器增强相关,而低对比度分辨力则与噪声相关。结论通过全面系统的模体测试可充分了解CT扫描协议中各项参数对图像质量的影响,有利于确定精确放疗CT模拟定位扫描协议参数和设定CT值-电子密度曲线以确保精准放射治疗的实施。

大孔径CT模拟定位机扫描条件对CT值影响分析

目的:分析大孔径CT模拟定位机扫描条件对CT值的影响,为模拟定位工作中不同扫描条件的选择提供参考。方法:采用飞利浦大孔径CT模拟定位机扫描CIRS-062M电子密度模体并建立CT值-相对电子密度曲线。分析管电流、管电压、层厚、层间距、分辨率、准直器、旋转时间、重建模型、过滤器、几何位置多种扫描条件对CT值的影响。结果:管电压变化对CT值影响最为显著,90 kV、140 kV管电压CT值平均偏差66.1 HU、-24.0 HU,差异主要集中在高密度区域。过滤器YA、YB对CT值影响明显,CT值平均偏差-40.7 HU、-39.9 HU。不同扫描位置对CT值有一定影响。结论:管电压、部分过滤器、扫描位置对CT值的影响不可忽略,临床工作中需规范上述参数的使用,以免造成剂量计算偏差。

CT模拟定位机扫描条件对图像质量的影响

目的:分析大孔径CT模拟定位机不同扫描条件对CT图像的影响,为模拟定位工作中扫描协议的选择提供参考。方法:利用飞利浦大孔径CT模拟定位机扫描Catphan504模体,分析管电压、管电流、层厚、过滤器、扫描方式、扫描视野、摆放位置等扫描条件对CT图像的影响。结果:CT值参数受管电压及过滤器影响明显,140 kV管电压CT值最大偏差为69.6 HU;Sharp Edge过滤器最大偏差为215.3 HU。图像均匀性受过滤器Detail、Y-Sharp、Y-Detail影响明显。空间分辨率参数受矩阵、过滤器、摆放位置参数影响明显。对比度分辨率参数受管电流及过滤器影响明显。结论:管电压、管电流、过滤器、矩阵、摆放位置对CT图像的影响不可忽略,临床工作中可根据实际需要选择合适的扫描条件,在保证CT值准确的同时提高图像质量。

小动物CT对人体骨骼的研究

目的:本文将采用micro-CT技术对人颈椎寰枢椎骨的显微结构作研究分析。方法:采用micro-CT技术,选择不同的扫描协议,对同一样本人体颈椎寰枢椎骨进行研究,分析不同协议下骨骼的扫描结果,选择最优的扫描协议,分析人体骨骼的骨小梁等显微结构的信息。结果:Micro-CT扫描结果显示,在Bin1&High扫描协议下采集的图像,能够清楚的看到颈椎寰枢椎骨内骨小梁的显微结构,并且可以得到骨体积/全体积、骨表面积/骨体积、骨小梁厚度、骨小梁数目、骨小梁间隙、骨小梁模式因子和皮质壁厚等参数信息。结论:Micro-CT是研究骨小梁的显微结构变化,骨密度变化,骨松质和骨皮质的变化等领域中的一种重要技术。

低剂量医学CT成像技术:过去,现在与未来

医学CT利用X射线在人体内的衰减进行无创三维高清成像,凭借其卓越的时空分辨率而成为临床上不可或缺的诊疗利器。然而,因X射线照射而引起的电离辐射损伤是CT检查不可避免的痛点问题,而降低扫描剂量将引起图像失真,如何实现低剂量CT精准成像是相关领域长期以来持续攻关的重点方向。降低CT成像的辐射剂量是一项系统性工程,相关技术涉及CT成像的各个环节,包括硬件系统、扫描协议和成像算法的优化等几个方面。其中,硬件系统的优化主要从改善射线质量、提升探测效率和减少曝光时间的角度出发,扫描协议的优化主要从减少入射光子和减小曝光面积的角度出发,成像算法的优化主要从投影前处理、图像后处理和迭代重建几个方面展开。经领域多年合力攻关,低剂量CT成像得以全面发展,各项技术相辅相成,使临床CT扫描剂量得以大幅降低。更加可喜的是,人工智能的复兴在医学CT成像领域掀起巨大变革,为更低的微剂量成像带来可能性。然而,人工智能在带来巨大机遇的同时也引起新的挑战,其中包括,进一步降低CT扫描剂量的可行途径是什么?如何突破单机CT成像数据量的限制?个体扫描对象剂量降低的极限在哪里?本文对低剂量CT成像技术进行系统性综述,并尝试对上述问题做出解答,以期为低剂量CT成像方法研究和技术研发提供参考和指引。

新型星载程序存储器研究与实现

针对传统星载程序存储器(PROM)容量小成本高设计繁复的缺陷,提出了一种新型星载程序存储器实现方案。该方案采用E2PROM芯片XQR18V04作为程序存储器,可大大提高存储器容量,并且降低系统成本,同时具有较大的灵活性。

3种锥形束CT辐射剂量测量方法的比较分析

目的:比较锥形束CT剂量指数(cone-beam CT dose index,CBDI)法、国际原子能机构(International Atomic Energy Agency,IAEA)5号报告建议的方法(以下简称“IAEA”)和美国医学物理学会(American Association of Physicists in Medicine,AAPM)111工作组建议的方法(TG111)3种锥形束CT辐射剂量测量方法的结果并分析差异,为锥形束CT质量控制中辐射剂量测量方法的选择提供依据。方法:按照CBDI、IAEA、TG1113种CBCT辐射剂量测量方法,使用圆柱形有机玻璃(poly methyl methacrylate,PMMA)模体、0.6cc指形电离室或100 mm笔形电离室,测量Varian CBCT系统各种扫描协议(标准剂量头、低剂量头、高质量头、低剂量胸、盆腔)下的辐射剂量,并计算加权辐射剂量和归一化辐射剂量,最终分析比较各扫描协议不同方法的辐射剂量差异。结果:加权辐射剂量在所有的扫描协议中均表现为TG111方法的值最高、CBDI方法次之、IAEA方法最低;归一化辐射剂量的结果在各协议中差异均较小,最大差异在低剂量头协议中(TG111和IAEA的差异为1.45 mGy),最小差异在低剂量胸协议中(CBDI和IAEA的差异为0.06 mGy)。结论:TG111方法是用于Varian CBCT系统辐射剂量测量的首选方法,不推荐IAEA的方法用于该类设备的测量。

大数据在CT质控管理中的应用价值

目的评价影像大数据在影像科CT质控管理和提高工作效率中的应用价值。方法应用大数据软件teamplay,共采集2017年9—12月共4个月的胸部CT扫描协议和胸部CT辐射剂量等相关数据,进行综合的整理和分析。结果不同的品牌设备,相同的扫描参数CT扫描协议的命名不同;同一品牌设备相同的扫描参数也有不同命名的协议。统计胸部平扫15万次辐射剂量DLP均值292.11 mGy·cm,中值260.40 mGy·cm。我院5千次扫描的中值129 mGy·cm。结论医学影像大数据能够为影像科CT的日常质控、管理提供有益的帮助。

256层CT头颈部血管成像阶梯式剂量优化的临床应用研究

目的通过阶梯式扫描协议探寻头颈部CTA的优化扫描剂量。方法连续选择临床怀疑头颈部血管病变并行256层CTA检查的269例患者,从200 mA s原始条件开始,按检查时间顺序分别采用10 mA s阶梯式降低管电流量扫描至130 mA s共8组,分别测量并评估各组患者图像的背景软组织噪声(CT值的标准差)、目标血管的信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR)、图像质量评分以及射线剂量指标[CT剂量指数(CTDI)、剂量长度乘积(DLP)、有效剂量(ED)]。采用统计学检验评价各组间的差异。结果实验总共历时8周,于130 mA s触发实验终止条件,并返回至140 mA s。随管电流阶梯式调整,辐射剂量线性下降,按周次顺序CTDI分别为13.50、12.84、12.18、11.49、10.80、10.12、9.44 mG y,有效剂量ED平均值分别为4.39、4.21、3.97、3.75、3.49、3.29、3.09 mS v。其中第7周140 mA s管电流量组的CTDI、DLP、ED平均值最低,分别为:CTDIVol 9.44 mG y,DLP 423.42 mG y/cm,ED 3.09mS v,较基础条件200 mA s相比,剂量降低比例达30%,各组患者射线剂量指标CTDI、DLP、ED之间的差异均有统计学意义(P<0.05);各组患者的目标血管SNR、血管-背景CNR之间的差异无统计学意义(P>0.05)。结论阶梯式参数优化方法可以科学、有效的摸索出扫描剂量与图像质量的最佳平衡点,优化现有设备的合理低剂量扫描;以本单位为例,256层CT头颈部血管成像检查,采用9.44 mG y扫描剂量(140 mA s管电流)既可满足临床诊断要求,又能降低受检群体接受的辐射剂量。