螺旋CT中管電壓、管電流以及螺距對(duì)胸部圖像質(zhì)量的研究

李二元

摘要：探討螺旋CT中不同的管電壓、管電流及螺距對(duì)胸部圖像質(zhì)量的影響。使用不同的管電壓、管電流以及螺距，對(duì)圖像質(zhì)量的影響比較明顯。圖像質(zhì)量的提高就是從成像掃描條件和消除成像偽影兩方面進(jìn)行。成像技術(shù)條件準(zhǔn)確運(yùn)用時(shí)得到優(yōu)質(zhì)圖像的前提。隨著管電壓和管電流的增加以及小螺距，可以提高圖像的信噪比，所得到的圖像質(zhì)量也會(huì)隨之提升。管電壓、管電流的增大可以降低圖像的噪聲，而小螺距可以提高圖像空間分辨力，達(dá)到提高圖像質(zhì)量的目的。

圖像質(zhì)量是影像診斷醫(yī)生追求精準(zhǔn)診斷的前提。因此影像技師在對(duì)于醫(yī)學(xué)影像圖像質(zhì)量要更加的關(guān)注，以確保影像圖像能夠清晰的顯示該層面的影像信息。對(duì)于CT圖像檢測(cè)而言，臨床診斷的準(zhǔn)確度受到了影像圖像質(zhì)量的影響。為此注重CT的圖像質(zhì)量的控制，不僅能夠提升人民生活質(zhì)量，還能提高人們的幸福指數(shù)。本文針對(duì)設(shè)置不同的管電壓、管電流和螺距，來分析觀察所得到的圖像質(zhì)量，進(jìn)而了解到圖像質(zhì)量對(duì)其相應(yīng)條件變化的相關(guān)性。

一、管電壓、管電流以及螺距

管電壓：附加在X線陰極和陽極之間的電壓。管電流：在X線球管中，處于高電壓中的強(qiáng)電場(chǎng)以及高真空的環(huán)境中，由陰極向陽極流動(dòng)的電子流。而在管電流、管電壓、X線之間有著明顯的聯(lián)系卻又各不相同。簡單來說，管電流、管電壓、X線三者相乘則會(huì)輸出X射線管的能量，其中缺一點(diǎn)將會(huì)導(dǎo)致X射線管的燒毀。由管電流、管電壓、X線形成的X射線有許多物理特性，包括穿透作用、電離作用、熒光作用、熱作用、干涉、反射、折射以及衍射等多種物理特性，這對(duì)影像學(xué)的發(fā)展及臨床的診斷起到了至關(guān)重要的作用。

二、管電壓和管電流對(duì)圖像質(zhì)量的影響

管電壓和管電流作為CT成像中最為重要的參數(shù)，時(shí)刻影響著CT圖像的影像質(zhì)量。當(dāng)管電壓為80kV時(shí)，管電流為60mAs，螺距為0.531和1.375以及管電流180mAs和螺距1.375圖像質(zhì)量都達(dá)不到診斷要求。由此可見，X線劑量在受到管電壓和管電流的影響，所發(fā)出的X線的質(zhì)和X線的量也會(huì)有所影響。隨著管電壓和管電流的降低，隨之X線劑量也會(huì)跟著降低，使得圖像噪聲增加，進(jìn)而導(dǎo)致圖像質(zhì)量的下降。

三 、螺距對(duì)CT圖像質(zhì)量的影響

螺距（pitch）是CT進(jìn)床的床速與CT掃描時(shí)的掃描層厚之間的比值。在螺旋CT掃描中，螺距也是CT參數(shù)中的重要條件之一。螺距大小的使用對(duì)鑒別微小病灶具有重要意義。當(dāng)管電壓120kV管電流60mAs螺距0.531的圖像評(píng)分為4，圖像質(zhì)量符合診斷要求;管電壓120kV管電流60mAs螺距1.375的圖像評(píng)分為3，圖像質(zhì)量勉強(qiáng)符合診斷要求。進(jìn)而表明在相同的管電壓和觀點(diǎn)流的條件下，不同螺距所得到圖像的成像質(zhì)量是不同的。因此，在螺旋CT掃描過程中，螺距的合理使用也是至關(guān)重要的。通過一定量的螺距可以提高原始的數(shù)據(jù)量，提高影像學(xué)的圖像質(zhì)量效果。但是在一定條件內(nèi)，會(huì)提高輻射量以及掃描時(shí)間。若螺距的不斷增加，適當(dāng)?shù)目s短掃描時(shí)間及掃描范圍，在其他掃描條件不變的情況下，則會(huì)降低掃描的原始數(shù)據(jù)量，降低圖像質(zhì)量，因此當(dāng)螺距小于1時(shí)，采用非螺旋重疊掃描，掃描的影像學(xué)圖像質(zhì)量最佳。

四、影響CT圖像質(zhì)量的其他因素

影響螺旋CT圖像質(zhì)量的因素不僅僅只有管電壓、管電流和螺距，還有一些其他的影響因素如層厚、噪聲、圖像的后重建算法等。噪聲（noise）：一般認(rèn)為的是，無規(guī)律組合的，頻率和程度的不同的聲音。在醫(yī)學(xué)中則是，影像上觀察到亮度水平的隨機(jī)波動(dòng)或者說是凡是妨礙觀察者評(píng)看影像結(jié)構(gòu)或特征。在CT成像系統(tǒng)中，單位體積（體素）之間光量子不均衡，導(dǎo)致采樣過程中接受到的某些干擾正常信號(hào)的信息，均質(zhì)材料的物體圖像上像素的CT值在平均值上下的隨機(jī)漲落。噪聲對(duì)圖像質(zhì)量的影響表現(xiàn)為圖像的均勻性、呈顆粒性、密度分辨力下降。美國醫(yī)學(xué)物理學(xué)家學(xué)會(huì)的CT機(jī)技術(shù)參數(shù)和驗(yàn)收檢測(cè)報(bào)告錯(cuò)誤！未找到引用源。把噪聲作為CT檢測(cè)的主要性能參數(shù)。噪聲越大，對(duì)圖像質(zhì)量的影響也就越大。管電壓和管電流設(shè)定值越高，X 射線穿透能力越強(qiáng)，到達(dá)探測(cè)器的射線數(shù)量就越多，因而噪聲越小。噪聲會(huì)直接影響到CT圖像的密度分辨率和空間分辨率。輻射劑量降低必然導(dǎo)致采集信息量減少，密度分辨率下降，即信噪比降低，圖像顆粒度增粗，圖像均勻性減低，一定程度上降低了圖像質(zhì)量。對(duì)于圖像的顆粒度的測(cè)量有主觀性和客觀性兩種?？陀^性的測(cè)量就目前而言，常用的測(cè)量顆粒度的方法有RMS顆粒度和威納頻譜。人眼在觀察影像圖像中看到的顆粒狀況就是主觀性的顆粒質(zhì)量（顆粒性）;客觀性顆粒質(zhì)量是憑借物理學(xué)檢查或者是使用儀器來獲得的顆粒狀況。

五、如何提高圖像質(zhì)量

近些年來，CT檢查成為臨床輔助檢查的重要手段之一。因此CT診斷醫(yī)生需要有一幅良好圖像質(zhì)量來進(jìn)行診斷，所以影像技師要注重對(duì)圖像質(zhì)量的控制。對(duì)于提高CT圖像質(zhì)量，主要是通過對(duì)密度分辨力、空間分辨力和噪聲等因素的關(guān)注，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的條件的改變，從而使得圖像的密度分辨力、空間分辨力和噪聲的提高。對(duì)于提高密度分辨力的方法有：首先，對(duì)于圖像的掃描方式盡可能使用軸掃的掃描方式，這樣就能夠減少周圍間隙現(xiàn)象出現(xiàn)和部分容積效應(yīng)對(duì)圖像質(zhì)量的影響;其次，在掃描時(shí)，增大像素，掃描的層厚也進(jìn)行相應(yīng)增厚，讓單位體積（體素）的光子量的增加;再者，在對(duì)于螺距的選擇上，使用小螺距掃描得到的圖像原始數(shù)據(jù)越多，在后面圖像重可利用的數(shù)據(jù)增多，重建出來的圖像更加的清晰;采用一些特殊的過濾方法來提高信噪比，從而使得相對(duì)降低噪聲;等。在噪聲對(duì)圖像質(zhì)量的提高中，降低噪聲，從而增加信噪比，進(jìn)一步使得圖像質(zhì)量得到提升錯(cuò)誤！未找到引用源。，當(dāng)噪聲增加，信噪比降低，噪聲對(duì)信號(hào)的影響越大，信號(hào)所傳遞的質(zhì)量就越差，所得到的圖像質(zhì)量就會(huì)下降;提高X線的曝光條件，從而讓曝光量的增加，最后實(shí)現(xiàn)降低噪聲的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]吳則永.CT設(shè)備的發(fā)展及臨床工作中使用后故障分析[J].中國處方藥，2019，17（2）：22-23.

指導(dǎo)老師：馬遠(yuǎn)娜