ct掃描技術(shù)的新進(jìn)展-------迭代重建低劑量掃描技術(shù)

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1、CT掃描技術(shù)的新進(jìn)展-……迭代重建低劑量掃描技術(shù)徐燕(樂清市人民醫(yī)院放射科浙江溫州325600)【摘要】隨著CT設(shè)備在臨床的廣泛應(yīng)用，其輻射劑量問題越來越得到重視，因此低劑量掃描技術(shù)在臨床上的應(yīng)用迅速展開并得到進(jìn)一步發(fā)展。木文回顧了CT的發(fā)展歷程、介紹了低劑量掃描技術(shù)的發(fā)展，著重介紹了低劑量掃描技術(shù)的新進(jìn)展--迭代重建技術(shù)及其臨床中的應(yīng)用結(jié)果?！娟P(guān)鍵詞】掃描技術(shù)低劑量輻射劑量濾波反投影法迭代重建【中圖分類號(hào)】R319【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】2095-1752(2013)05-0380-011、CT的發(fā)展與輻射劑量1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X線，使人們第一次能夠透視人體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，二十世紀(jì)七十年

2、代CT的發(fā)明與之后不斷地技術(shù)進(jìn)步，乂進(jìn)一步使我們得到了人體二維、三維乃至動(dòng)態(tài)精確的解剖信息。CT技術(shù)的迅猛發(fā)展使CT的診斷能力和掃描速度顯著提高，大大擴(kuò)展了CT的臨床應(yīng)用范圍。美國(guó)統(tǒng)計(jì)顯示，過去十年間全美CT的年檢查量增長(zhǎng)了3倍，目前我國(guó)還沒有相關(guān)的權(quán)威統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但CT檢查量的增長(zhǎng)速度可能要超過美岡，CT的廣泛應(yīng)用，在為臨床診斷作岀貢獻(xiàn)的同時(shí)，也增加了受檢者的輻射劑量。根據(jù)最新的研究報(bào)告表明,公眾照射劑量每增加lSv(lSv=1000mSv),癌癥發(fā)生率將增加4.1%,即每百人中有4人會(huì)因?yàn)檩椛涠T發(fā)痛癥［1］。與上世紀(jì)80年代相比，當(dāng)今的放射學(xué)檢查平均劑量已由當(dāng)年的0.54mSv增加到3

3、.2mSv［2］,其中CT檢查是輻射劑量增加的主要原因。聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)(UN-SCEAR)在其報(bào)告［3］中指出,CT年檢查頻率占所有放射學(xué)檢查的3%,但其輻射劑量貢獻(xiàn)卻占到34%o由此可見,CT對(duì)受檢人群的輻射危害問題，已引起學(xué)界的高度關(guān)注。同時(shí)公眾對(duì)輻射危害的關(guān)注也愈來愈高，這從近來日木核輻射事件后公眾的表現(xiàn)即可見一斑。2、初級(jí)的低劑量掃描技術(shù)Naidich等［3］于1990年首次提出了低劑量CT概念,即在其它掃描參數(shù)不變的情況下，降低管電流成像也能達(dá)到診斷要求。此后低劑量技術(shù)在臨床上的應(yīng)用迅速展開，多年來學(xué)者們研究出了很多方法來降低CT的輻射劑量，如降低管電流、增加螺距、

4、降低管電壓等。但通過硬件設(shè)計(jì)來降低劑量的空間己經(jīng)越來越有限，同吋這些方法對(duì)于輻射劑量的降低程度也有限，這主要是由于0前CT生成圖像的基礎(chǔ)一濾波反投影法(FBP)的內(nèi)在特性決定的。由于FBP無法冇效處理低劑量噪聲的局限性，當(dāng)輻射劑量降低或投影數(shù)據(jù)采集不足時(shí)，重建出的圖像質(zhì)量就會(huì)很差，限制了低劑量CT在眾多領(lǐng)域的使用。3、低劑量掃描技術(shù)的發(fā)展近年來基于重建技術(shù)發(fā)展而發(fā)展的低劑量掃描技術(shù)進(jìn)展迅速。大體可劃分為四代：第一代是FBP,是S前CT的主流算法，優(yōu)點(diǎn)是重建速度快，圖像重建系統(tǒng)成本低，有利于CT的普及和應(yīng)用；但缺點(diǎn)也很明顯，低劑量條件下圖像質(zhì)量損失嚴(yán)重，在臨床應(yīng)用中必須付出高輻射的代價(jià)。第二

5、代，可以看做是FBP的改良。該方法降低劑量有限，并存在一定圖像質(zhì)量損失，臨床使用有限。第三代是初級(jí)迭代重建技術(shù)，其特點(diǎn)是基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理進(jìn)行數(shù)據(jù)空間和圖像空間迭代運(yùn)算，好處是不需要大量的采樣信息，相對(duì)于FBP來講可以明顯降低劑量。但是由于缺少更完善的多模型系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比迭代運(yùn)算，容易造成噪聲頻率的改變和漂移，圖像上會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的蠟像狀偽影。其代表技術(shù)為西門子Safire和GE的ASIR技術(shù)。第四代，高級(jí)迭代重建技術(shù)，其與初級(jí)迭代重建技術(shù)最大差別是基于多模型的迭代技術(shù)，在CT數(shù)據(jù)的投影空間和圖像空間構(gòu)造多噪聲模型和解剖模型，對(duì)噪聲予以精確刻畫和處理的同吋，不改變?cè)氡R頻率分布，保持圖像真實(shí)呈現(xiàn)，消除

6、蠟像狀偽影，提高圖像分辨率。其代表技術(shù)為飛利浦iDose技術(shù)。4、迭代重建低劑量掃描技術(shù)的臨床應(yīng)用在HaraAK［4】的臨床研究中，ASIR的輻射劑量比FBP降低32%?65%吋圖像質(zhì)量不會(huì)下降;PrakashP等在腹部［5］應(yīng)用ASIR的福射劑量比FBP降低25.1%,同吋圖像噪聲明顯下降［(9.5±2.0)HU和(6.9±2.2)HU］,不過在ASIR重建的圖像中冇39%出現(xiàn)了輕微斑點(diǎn)狀偽影，但對(duì)診斷并沒造成明顯影響；我們應(yīng)用飛利浦第四代重建技術(shù)星光iDose在肺部的輻射劑量為Ol.-O.21mSv,接近于胸部平片的輻射劑量;在冠狀動(dòng)脈CTA檢查中使輻射劑量

7、降低了70%,達(dá)到lmSv以下。眾多研究已經(jīng)證明，在與FBP輻射劑量相同的情況下迭代重建可以提高圖像質(zhì)量(空間分辨力和密度分辨力)，在與FBP圖像噪聲一致吋迭代重建可明顯降低輻射劑量但不會(huì)犧牲圖像質(zhì)量。迭代重建為進(jìn)一步降低CT輻射劑量提供了一個(gè)很好的方法，當(dāng)然0前迭代重建技術(shù)的臨床應(yīng)用還有許多值得研究和探討，隨著迭代重建低劑量掃描廣泛應(yīng)用于臨床，整個(gè)人類都將從中受益。參考文獻(xiàn)[1】潘自強(qiáng)，周永增,周平坤，等.國(guó)際放射防護(hù)