螺旋CT中管電壓、管電流以及螺距對胸部圖像質量的研究

李二元

摘要：探討螺旋CT中不同的管電壓、管電流及螺距對胸部圖像質量的影響。使用不同的管電壓、管電流以及螺距，對圖像質量的影響比較明顯。圖像質量的提高就是從成像掃描條件和消除成像偽影兩方面進行。成像技術條件準確運用時得到優質圖像的前提。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，所得到的圖像質量也會隨之提升。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，達到提高圖像質量的目的。

圖像質量是影像診斷醫生追求精準診斷的前提。因此影像技師在對于醫學影像圖像質量要更加的關注，以確保影像圖像能夠清晰的顯示該層面的影像信息。對于CT圖像檢測而言，臨床診斷的準確度受到了影像圖像質量的影響。為此注重CT的圖像質量的控制，不僅能夠提升人民生活質量，還能提高人們的幸福指數。本文針對設置不同的管電壓、管電流和螺距，來分析觀察所得到的圖像質量，進而了解到圖像質量對其相應條件變化的相關性。

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，處于高電壓中的強電場以及高真空的環境中，由陰極向陽極流動的電子流。而在管電流、管電壓、X線之間有著明顯的聯系卻又各不相同。簡單來說，管電流、管電壓、X線三者相乘則會輸出X射線管的能量，其中缺一點將會導致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，這對影像學的發展及臨床的診斷起到了至關重要的作用。

二、管電壓和管電流對圖像質量的影響

管電壓和管電流作為CT成像中最為重要的參數，時刻影響著CT圖像的影像質量。當管電壓為80kV時，管電流為60mAs，螺距為0.531和1.375以及管電流180mAs和螺距1.375圖像質量都達不到診斷要求。由此可見，X線劑量在受到管電壓和管電流的影響，所發出的X線的質和X線的量也會有所影響。隨著管電壓和管電流的降低，隨之X線劑量也會跟著降低，使得圖像噪聲增加，進而導致圖像質量的下降。

三 、螺距對CT圖像質量的影響

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

四、影響CT圖像質量的其他因素

影響螺旋CT圖像質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）：一般認為的是，無規律組合的，頻率和程度的不同的聲音。在醫學中則是，影像上觀察到亮度水平的隨機波動或者說是凡是妨礙觀察者評看影像結構或特征。在CT成像系統中，單位體積（體素）之間光量子不均衡，導致采樣過程中接受到的某些干擾正常信號的信息，均質材料的物體圖像上像素的CT值在平均值上下的隨機漲落。噪聲對圖像質量的影響表現為圖像的均勻性、呈顆粒性、密度分辨力下降。美國醫學物理學家學會的CT機技術參數和驗收檢測報告錯誤！未找到引用源。把噪聲作為CT檢測的主要性能參數。噪聲越大，對圖像質量的影響也就越大。管電壓和管電流設定值越高，X 射線穿透能力越強，到達探測器的射線數量就越多，因而噪聲越小。噪聲會直接影響到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量。對于圖像的顆粒度的測量有主觀性和客觀性兩種。客觀性的測量就目前而言，常用的測量顆粒度的方法有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量（顆粒性）;客觀性顆粒質量是憑借物理學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診斷醫生需要有一幅良好圖像質量來進行診斷，所以影像技師要注重對圖像質量的控制。對于提高CT圖像質量，主要是通過對密度分辨力、空間分辨力和噪聲等因素的關注，進而對其進行相應的條件的改變，從而使得圖像的密度分辨力、空間分辨力和噪聲的提高。對于提高密度分辨力的方法有：首先，對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象出現和部分容積效應對圖像質量的影響;其次，在掃描時，增大像素，掃描的層厚也進行相應增厚，讓單位體積（體素）的光子量的增加;再者，在對于螺距的選擇上，使用小螺距掃描得到的圖像原始數據越多，在后面圖像重可利用的數據增多，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，從而使得相對降低噪聲;等。在噪聲對圖像質量的提高中，降低噪聲，從而增加信噪比，進一步使得圖像質量得到提升錯誤！未找到引用源。，當噪聲增加，信噪比降低，噪聲對信號的影響越大，信號所傳遞的質量就越差，所得到的圖像質量就會下降;提高X線的曝光條件，從而讓曝光量的增加，最后實現降低噪聲的目的。

參考文獻

[1]吳則永.CT設備的發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.

指導老師：馬遠娜