光子计数探测器技术应用进展

光子计数探测器(PCD)是一种用于检测X射线光子的装置,能够将光子能量直接转化为电信号,从而实现对光子的计数和测量。基于PCD的能谱CT技术(PCD-CT)可以提供额外的能谱成像信息,改善成像质量,同时降低辐射剂量。相较于能量积分探测器(EID),PCD具有能量转换效率高、成像质量好、结构设计精巧、应用范围广等优势,在超低剂量CT、特定病症检验及工业检测中具有广阔的应用前景。综述PCD-CT在能谱CT成像中的应用,为其在临床医疗诊断与工业应用提供有益参考。

变电压X射线多谱CT成像虚拟设计

复杂结构件在X射线成像时,由于射线透照方向上有效厚度差异大、成像器件动态范围受限等原因,单一电压下的射线图像易出现过曝光和欠曝光共存现象,投影信息缺失严重,无法进行CT重建,为此提出了变电压多谱CT成像理论与方法。通过改变电压改变X光谱分布,实现X光谱与检测对象有效厚度的匹配,扩展图像动态范围,确保检测对象投影信息的完整性;同时基于虚拟设计思想,建立了基于单能和多能的变电压虚拟CT模型,实现了变电压X射线CT成像的虚拟仿真。虚拟实验表明:变电压多谱CT成像原理是可行的,能够实现复杂结构件CT成像。

双能量CT的多参数分析及其在肿瘤成像中的应用

双能CT有多种实现技术,它不仅延续了传统计算机断层CT图像的优点,同时,在不增加放射剂量的同时可以提取更多与诊断相关的频谱信息,利用这些频谱信息可以合成物质选择性图像和能量选择性图像。双能CT能够有效识别和量化在病理过程中出现的异常物质成分信息或是造影剂,如区分结石成分、铁、钙、碘;通过能量选择成像,也能使合成图像的显示和质量更便于临床诊断信息的提取。本文概述实现双能CT的采集技术及其图像种类的在肿瘤成像中的临床应用价值。

双层探测器能谱CT虚拟单能量成像在兔VX2肝癌模型微小病灶检测中的价值

目的评估双层探测器能谱CT虚拟单能量成像(monoE)在兔VX2肝癌模型微小病灶检测中的应用价值。方法 CT引导下穿刺建立兔VX2肝癌双瘤模型24只,建模后第5日采用双层探测器能谱CT进行扫描,分别获取常规混合能量图像和不同能级monoE图像(40、45、50、55、60、65、70、80、100 keV)。两名诊断医师盲法独立阅片,诊断是否存在病灶、病灶数量及长径测量,并与病理检查结果对比,对存在病灶的图像质量进行客观评价[信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)]和主观评分。结果病理证实共30个病灶建立成功,平均大小(3. 99±0. 91) mm。常规混合能量CT共检出18个病灶(47. 40%); 40、45、50、55、60、65 keV能级monoE CT均检出30个病灶(100%)。其中40 (r=0. 948,P=0. 000)、45 (r=0. 958,P=0. 000)、50 (r=0. 972,P=0. 000)、55 (r=0. 952,P=0. 000)、60 (r=0. 921,P=0. 000)、65 keV (r=0. 917,P=0. 000)能级monoE图像病灶长径测量值与新鲜病理标本长径测量值相关性优于常规混合能量图像(r=0. 206,P=0. 270)。40、45、50、55 keV能级monoE图像质量主观评分分别为4. 50 (4. 00,4. 50)(P=0. 000)、5. 00 (5. 00,5. 00)(P=0. 000)、5. 00 (4. 50,5. 00)(P=0. 000)、4. 00 (4. 00,4. 50)(P=0. 002),均明显高于常规混合能量的3. 00 (2. 50,3. 00)。图像质量客观评价结果显示,在虚拟单能量图像状态下随能级水平的升高,病灶SNR和CNR呈递减趋势;其中,40 (P=0. 000)、45 (P=0. 002)、50 keV (P=0. 011)状态下SNR明显高于混合能量图像,40 (P=0. 000)、45 (P=0. 000)、50 (P=0. 000)、55 keV (P=0. 002)状态下CNR明显高于混合能量图像。结论双层探测器能谱CT monoE图像在45～50 keV能级状态下能显著提高兔VX2肝癌模型微小病灶的检出率,同时具有较好的噪声控制和图像质量。

静态CT行包安检系统关键技术研究

本文介绍了安检用静态CT技术的基本原理,对基于超顺排碳纳米管技术的冷阴极X射线源、基于光子计数技术的多能谱X射线成像技术和安检用静态CT系统图像重建算法等进行了研究。冷阴极X射线源由基于超顺排碳纳米管技术的冷阴极X射线管、两套高压系统和1个控制系统组成,在130 kV以下可稳定工作。研制并测试了一款具有三能谱成像功能的光子计数型X射线探测器系统。对安检用静态CT系统图像重建算法进行了讨论,提出了一种解决方法。安检用静态CT系统关键技术的研究为安检用静态CT系统的研制提供了技术基础。

双层探测器能谱CT的特点及临床应用

双能CT的实现方式多种多样,基于双层探测器的能谱CT成像是其中一种新的双能量技术,其使用立体双层探测器设计,区分一束X射线中的高、低能量数据,一次检查同时提供常规图像以及多参数能量图像。虽然一般认为140 kVp的能谱分离更好,但基于双层探测器的120 kVp能谱CT成像也可进行足够的能谱分离,和140 kVp在物质定量方面也几乎是等效的。本文回顾了CT能量成像的技术原理,阐述了双能量CT成像方法,并解读了双层探测器能谱CT图像特点,最后详细地介绍了近年来双层探测器能谱CT的临床应用,通过本文综述,能让我们更好地运用双层探测器能谱CT来为科研和患者的临床诊疗提供服务。

空气氡浓度α能谱测量及影响因素

针对空气氡浓度测量需灵敏度高、稳定性好、能区分氡钍等特点,设计了一种基于空气氡静态扩散静电累积原理的α能谱测量装置及讨论了主要影响因素,并提出初步解决办法和进行了相应的实验。经过标准氡室的刻度,得到测量装置的能量刻度曲线、能量分辨率和测量灵敏度等重要信息。实验数据表明该方案理论可行,性能符合相关国家标准规定的对空气氡浓度检测的要求。