步进式扫描用于降低颈椎CT扫描辐射剂量的研究

发布时间：2017-04-08 05:10

  本文关键词：步进式扫描用于降低颈椎CT扫描辐射剂量的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：第一部分 目的：进行基础性研究，探讨步进式轴扫与螺旋扫描相比在低辐射剂量扫描和高质量图像重建方面的优势，分析步进式轴扫在颈椎扫描中的可行性。 方法：1、回顾CT的发展过程，讨论各个发展阶段的CT扫描机特点；2、对步进式轴扫和螺旋式扫描的扫描方式进行比较，讨论扫描方式的不同造成的图像质量和辐射剂量差异；3、比较两种扫描方式的图像重建算法，探讨扫描方式对图像质量的影响。 结果：在螺旋扫描中，由于螺距的存在产生的重叠扫描和插值重建造成的过扫描，辐射剂量要高于步进式轴扫；检查床的运动和锥形束效应的影响，图像质量要低于相同扫描条件下的步进式轴扫。 结论：较低的辐射剂量和较好的图像质量，步进式轴扫在颈椎扫描中具有可行性。 第二部分 目的：采用步进式扫描方式代替现在流行的螺旋扫描进行颈椎扫描检查，以验证步进式轴扫应用于临床颈椎CT检查的可行性及其降低辐射剂量的能力。 方法：选取进行颈椎扫描的被检者80例，随机分成4组：实验组采用步进式扫描：A组为低剂量扫描组，扫描参数：120KV，200mAs,准直128×0.625,标准重建算法，层厚1mm，层间隔1mm，FOV200mm；B组为常规剂量扫描组，扫描参数：120KV，250mAs,其他扫描参数同A组。对照组采用常规螺旋扫描：C组为低剂量扫描组，扫描参数：120KV，200mAs,准直128×0.625,螺距0.993，标准重建算法，层厚1mm，层间隔1mm，FOV200mm；D组为常规剂量扫描组，扫描参数：120KV，200mAs,其他扫描参数同A组。分别记录各组容积（CTDIvol）、辐射剂量指数（ComputedTomography Dose Index，CTDI)及有效剂量（Effective Dose，ED），原始图像及重建图像均传输至PACS系统，由两名及以上高年资医师对所得图像的质量进行双盲法评分（5分制），应用SPSS统计软件对实验组和对照组的辐射剂量和质量评分进行统计分析。 结果：实验组中的所有图像质量都能满足临床诊断的要求且没有需要重新扫描的现象出现。实验组病人所受辐射剂量均低于相应的对照组，实验组A剂量(1.17mSv)低于对照组C(1.33mSv)约12%，实验组B剂量(1.46mSv)低于对照组D(1.69mSv)约14%(p0.05)，实验组A剂量低于对照组D降低约31%；实验组A图像质量与对照组D无差异，实验组A图像质量明显优于对照组C(p0.05),实验组B与对照组D图像质量无显著性差异（p0.05）。 结论：步进式轴扫应用于颈椎扫描存在可行性，并可大幅度降低辐射剂量。临床实验：在同样扫描参数时，步进式扫描的空间分辨率、密度分辨力和噪声都优于螺旋扫描。在相同图像质量下，步进式扫描可以降低大约31%的辐射剂量。
【关键词】：计算机断层扫描 步进式扫描 颈椎 辐射剂量 图像质量
【学位授予单位】：山东中医药大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R814.42
【目录】：

• 提要3-5
• Abstract5-10
• 引言10-12
• 1 本课题研究背景10
• 2 低剂量研究现状和存在的问题10-11
• 3 本课题所做的工作11-12
• 第一部分 CT 基础12-20
• 第一章 CT 发展的各个阶段12-14
• 1.1 单笔束平移-旋转扫描12
• 1.2 多笔束平移-旋转扫描12-13
• 1.3 旋转扫描13
• 1.4 静止-旋转（S/R）扫描13
• 1.5 电子束 CT13-14
• 第二章 CT 扫描方式14-16
• 2.1 步进-采集（step-and-shoot，SAS）模式14
• 2.2 螺旋（Helical）扫描方式14
• 2.3 螺距14-15
• 2.4 扫描方式与辐射剂量和图像伪影15-16
• 2.4.1 扫描方式与辐射剂量15-16
• 2.4.2 扫描方式与图像伪影16
• 第三章 CT 图像重建算法16-20
• 3.1 步进-采集模式重建16-17
• 3.1.1 平行束重建16-17
• 3.1.2 扇形束重建17
• 3.1.3 FDK 锥形束重建17
• 3.2 螺旋 CT 扫描重建17-18
• 3.2.1 螺旋重建算法基本原理17
• 3.2.2 重建平面的选择17-18
• 3.3 重建算法与图像质量18-19
• 3.3.1 与螺旋相关的伪影18
• 3.3.2 精确插值的能力和抵消锥形束效应的能力比较18-19
• 3.4 重建算法与辐射剂量19-20
• 第二部分 临床实验20-33
• 第一章 材料与方法20-21
• 1.1 扫描设备20
• 1.2 研究对象20
• 1.3 研究方法20-21
• 1.3.1 扫描方法和参数20-21
• 1.3.2 扫描内容21
• 1.3.3 图像及数据处理21
• 第二章 实验结果21-23
• 2.1 辐射剂量21-22
• 2.2 图像质量22-23
• 第三章 讨论23-33
• 3.1 CT 成像原理23-24
• 3.2 CT 图像质量24-26
• 3.2.1 空间分辨率24-25
• 3.2.2 密度分辨率25
• 3.2.3 时间分辨率25
• 3.2.4 CT 噪声25
• 3.2.5 伪影25-26
• 3.2.6 图像质量评价方法26
• 3.3 CT 辐射剂量的表示方法26-28
• 3.3.1 CT 剂量指数 100 CTDI_(100)26-27
• 3.3.2 加权 CT 剂量指数 CTDIw27
• 3.3.3 容积 CT 剂量指数 CTDIvol27
• 3.3.4 剂量长度乘积 DLP 与有效剂量 E27-28
• 3.4 CT 剂量的影响因素28-30
• 3.4.1 管电流28-29
• 3.4.2 管电压29
• 3.4.3 螺距 Pitch29
• 3.4.4 X 线虑过29
• 3.4.5 扫描方式29-30
• 3.5 颈椎 CT 扫描的优势30-31
• 3.5.1 颈段椎间盘30
• 3.5.2 脊椎骨肿瘤30
• 3.5.3 脊柱感染性病变30
• 3.5.4 脊柱损伤30-31
• 3.6 体型参数采集和计算31
• 3.7 实验设备 Philips Brilliance iCT（极速 CT）31-33
• 3.7.1 快速旋转31
• 3.7.2 大面积球面探测器31-33
• 结语33-35
• 参考文献35-37
• 综述37-45
• 参考文献43-45
• 附录45-46
• 致谢46-47
• 论文著作47-48
• 详细摘要48-52

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：292128