浅谈医用螺旋及多排螺旋(CT)X射线辐射源的检测

浅谈医用螺旋及多排螺旋(CT)X射线辐射源的检测

唐龑

常州检验检测标准认证研究院    213164

摘要：当前医疗仪器的更新速度不断加快，这便要求具有与之相配的检测技术。文章首先概述了CT检测技术，并论述了医用螺旋及多排螺旋(CT)X射线辐射源的检测，以供参考。

关键词：螺旋CT；多层螺旋CT；检测

引言：伴随计算机技术与最新科研技术于医学领域的运用，医疗仪器也渐渐表现出功能全面化、操作计算机智能化的发展趋势，更新迭代的周期也有所缩短。这一方面，CT技术的发展便是其中比较经典的案例，这便对技术机构提出了一定的要求，顺应这种发展趋势，具有与之相匹配，能够有效满足医用CT及图像质量相关的检测要求。

一、CT检测技术概述

关于CT检测技术，特别是针对医用螺旋及多排螺旋（CT）X射线辐射源的检测，主要包含如下两点：一方面是会对CT图像质量造成影响的各相关计量参数，另一方面是CT射线相应的输出剂量[1]。螺旋CT和单排CT在检测项目上大体相同，例如，患者定位的精准性、剂量、图像均匀性、空间分辨率等。然而因为螺旋CT在技术设计方面同单排CT之间存在一定的区别，这也表明螺旋CT所采用的检测方法同普通CT在一些检测项目上也是存在一定区别的。

二、医用螺旋及多排螺旋(CT)X射线辐射源的检测

（一）层厚的检测

针对螺旋CT而言，重建图像相应的层厚与螺旋重建算法及其螺距因子之间存在密切的关联。借助改进差值算法，例如应用适用性轴向差值算法，能够予以线性与非线性差值器的有效提供，这样便可以使用不同的层厚与螺距。应用AAI技术能够令多层螺旋相应的层厚不会依赖于螺距的实际大小。螺旋CT中，断层厚度所采用的测量方面，同轴向CT层厚所采用的测量方面是有所区别的，主要是应用扫描薄盘形或是珠状体模获取相应的层面灵敏度分布曲线，该曲线是层面在Z轴位置相应的函数，其中所对应的半高宽也就是螺旋CT相应的断层厚度。

（二）剂量指数（CTDI）的检测

在计量检定中，单排CT通常是选取不同的曝光参数KV/mAs设定值实施扫描处理，经理论分析与实验研究证实，在多种不同的图像中，X射线量的噪声占比最高，在图像噪声X射线量子噪声影响下，噪声和剂量平方之间为正比的关系，加大X射线相应的剂量，比较利于减小噪声的水平，然而这亦加大了给定人体X射线剂量。国家计量检定规程中剂量指数（CTDI100（中心））不大于40mGy时,均匀性和噪声水平应达到相关技术要求[2]。因为螺旋CT于扫描方式上的改进，促使其与普通单排CT之间具有一定的区别，针对剂量指数的定义，在螺旋CT中进行容积CT剂量指数（CTDIvol）概念的引入，CTDIvol和螺距因子之间具有高度的关联性。

螺旋扫描过程中，X射线管球在扫描的过程中，检查床进行匀速的运动。X射线管球在旋转一周的情况下，检查床相应的移动距离被称作是螺距。依照IEC61223-3-5中的定义，针对螺旋CT相应的螺距因子CT pitch factor定义如下：

针对CT，表示剂量相应的物理量为CT机的剂量指数（CTDI），最为常用的是CTDI100，定义如下：

IEC61223-3-5中，也给出了加权CTDI100（CTDIw），定义如下：

针对螺旋CT扫描，IEC规定应用CTpol对扫描容积中平均剂量进行反映，定义如下：

（三）空间分辨力的检测

多排螺旋CT的问世，令执行CT扫描操作过后，三维立体图像的重建当作诊断手段具有了一定的可能性。在重建以后，立体图像于X轴、Y轴和Z周上相应的分辨力，对诊断相应的可靠性产生影响。具体运用过程中，由单层螺旋系统所获取的数据信息，于横向与纵向上相应的空间分辨率不相匹配，即单层螺旋CT并无法对一个各项同性的三维体素特性加以充分反映，所以同普通轴向CT之间具有一定的区别，螺旋CT需要针对各轴向上相应的分辨力实施检测。针对空间分辨力的检测，一般采用主观评价与客观评价两种不同的方法。关于主观评价，指的是应用线对卡与圆孔阵列法。关于客观评价，指的是应用MTF函数法。螺距也会对空间分辨力的高与低产生影响。进行单层螺旋扫描过程中，SSP会伴随螺距的加大而有所变大，这样不仅对床的实际移动速度起到了限制作用，并且还会促使Z轴相应方向图像空间分辨率有所下降。

（四）低对比分辨力（率）的检测

伴随技术的逐渐发展，CT相应扫描速度已经发展至一个相当的程度，因为扫描速度获取一定的改进，相应的低对比度分辨力亦有所提高。针对检测普通轴向CT和螺旋CT图像相应的低对比分辨力在方法上大体相同。

关于低对比分辨力，通常也被称作是密度分辨力，一般都是采用百分比的形式予以表示。临床实际运用过程中，针对脾、肝、肾等实质性脏器的检查，CT图像相应的分辨力具有一定的决定性作用。所以，为了检测低对比分辨力，针对物体会提出一定的要求，需要有别于背景，同时等效物体相互之间需要能够有效区分。所用检测工作一般都是存在多孔的圆柱形模体，由于不同的物质，所对应的射线衰减能力有所差异，因此能够向模型相应的孔内进行不同密度物质的注入，这样可以实现对孔和附近对比度的有效改变。实际进行检测的过程中，应把检测模体放置在扫描的中心位置，且对其进行调节，保证低分辨力模块中心轴和旋转中心轴之间保持一致性，应用标准头部，或体部扫描条件，针对这一模块执行扫描操作，对窗位和窗宽进行相应的调节，认真对图像进行观察，确立出在低对比度的状况下，能够分辨最小目标相应的尺寸便是低对比分辨力。

结束语：综上所述，CT检测技术和CT技术的发展之间具有较为密切的关联性，检测技术的高与低同检测技术设备相应的投入及其检测人员的专业技术能力之间都具有密切的关联。与此同时，针对螺旋和多排螺旋CT机应具有较为深入的了解，相关检测项目应用具有较为深入的认识。当前，医用螺旋和多排螺旋（CT）X线辐射源的检测依然存在很多较为复杂的技术性问题，有待我们予以解决，应进行深入的探讨，为我国的计量事业献计献策。

参考文献：

[1]庄静文,郑钧正,白玫.CT剂量指数估算方法研究[J].中国医学装备,2016,13(07):1-4。

[2]国家计量检定规程JJG 961-2017《医用诊断螺旋计算机断层摄影装置（CT）X射线辐射源》，2018-5-20实施。