能譜ct去金屬偽影技術(shù)臨床應(yīng)用課件

CONTENTS金屬偽影形成機制-物理效應(yīng)能譜CT去金屬偽影技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀臨床應(yīng)用指南-減少金屬偽影臨床病例金屬偽影形成機制-物理效應(yīng)光子饑餓效應(yīng)X線穿過較大物體發(fā)生衰減后，使到達探測器的光子數(shù)量不足而導(dǎo)致信息缺失所獲得的投影數(shù)據(jù)具有較大統(tǒng)計誤差，產(chǎn)生優(yōu)先出現(xiàn)沿著最大衰減方向的亮暗條紋金屬偽影形成機制-物理效應(yīng)線束硬化偽影X線穿過人體組織或金屬植入物時發(fā)生衰減，其中低能量光子更容易被吸收，使得低能量X線的穿透減少，而高能量光子不易衰減這種不對等比例的吸收特性導(dǎo)致X線束的能譜向更高能量轉(zhuǎn)變，造成線束硬化偽影或金屬偽影金屬偽影形成機制-物理效應(yīng)去金屬偽影方法光子饑餓效應(yīng)高kVp高mAsMAR算法-不增加輻射劑量下降低金屬偽影smartMAR(GE公司)；iMAR(西門子)O-MAR（飛利浦）；SEMAR（東芝）金屬偽影形成機制-物理效應(yīng)基于投影的Metalartifactreductionsoftware(MARs)算法用鄰近無損投影的插值替代金屬損壞偽影，這種算法主要抑制光子饑餓效應(yīng)造成的偽影基于圖像的金屬分隔法檢測并分隔出與金屬植入物對應(yīng)的損壞投影數(shù)據(jù)，用校正估計值替代損壞的數(shù)據(jù)來進行修飾金屬偽影形成機制-物理效應(yīng)基于投影的Metalartifactreductionsoftware(MARs)算法技術(shù)特點校正過程在投影空間上進行，從而得到與未校正圖像一致的圖像原始未經(jīng)校正的圖像通常含有嚴重的偽影，可能使精確的金屬分隔變得困難丟棄金屬損壞數(shù)據(jù)會造成信息丟失，而這些信息可能無法通過插值完全恢復(fù)金屬偽影形成機制-物理效應(yīng)基于投影的Metalartifactreductionsoftware(MARs)算法臨床特點不需要增加曝光劑量可以回顧性應(yīng)用于掃描數(shù)據(jù)，可以在查看掃描圖像后決定是否應(yīng)用該算法減少了原始條紋偽影，但這些算法可能會在圖像中引入新的人工偽影金屬偽影形成機制-物理效應(yīng)基于投影的Metalartifactreductionsoftware(MARs)算法全肘關(guān)節(jié)置換術(shù)后，對比劑增強冠狀位重建圖像：a,Non-GSI-MARs;b,GSI-MARs金屬偽影形成機制-物理效應(yīng)去金屬偽影方法線束硬化偽影高kVp濾過和線束硬化校正軟件雙能量CT虛擬單能譜成像

高能量單能譜圖像可減少線束硬化的影響高kev條件犧牲一部分圖像的組織對比度調(diào)節(jié)最佳能量水平，以產(chǎn)生低偽影、高對比噪聲比和病變檢出率，獲得最大化的診斷圖像價值金屬偽影形成機制-物理效應(yīng)去金屬偽影方法雙能量CT虛擬單能譜成像

坐骨鈦制螺釘置入后：a,120kVp常規(guī)CT成像；b,135kev虛擬單能量成像國內(nèi)外研究現(xiàn)狀顱內(nèi)動脈瘤栓塞術(shù)或夾閉術(shù)后，能譜單能量成像可降低金屬硬化偽影，提高圖像診斷能力國內(nèi)外研究現(xiàn)狀顱內(nèi)動脈瘤夾閉術(shù)后，GSI-MARs和GSI重建，對頸內(nèi)動脈和大腦中動脈進行評估國內(nèi)外研究現(xiàn)狀顱內(nèi)動脈瘤彈簧圈栓塞術(shù)后，GSI-MARs可降低金屬偽影，提高線圈周圍組織解剖結(jié)構(gòu)的清晰度國內(nèi)外研究現(xiàn)狀70kev70kev+MARS國內(nèi)外研究現(xiàn)狀義齒置入物，在舌部和雙側(cè)頰部，MARs圖像偽影指數(shù)均低于非MARS，且>100kev時AI呈平臺期，低kev水平MARS可有效降低植入物偽影，提高口腔及顱底解剖結(jié)構(gòu)的清晰度國內(nèi)外研究現(xiàn)狀髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后：體膜+臨床模式下研究MARs技術(shù)去金屬偽影的能力推薦：對于大量金屬（不銹鋼、鈷鉻合金等）--GSI+MARS對于低原子序數(shù)的小型植入物（鈦等）--GSI單能量水平國內(nèi)外研究現(xiàn)狀半髖關(guān)節(jié)置換術(shù)（不銹鋼）a：X線平片b：無GSI-MARs的CT圖像，骨-假體界面模糊不清c：GSI-MARs可見清晰的骨-假體界面，并可見股骨柄上移（箭頭所示）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀肝臟I125粒子植入術(shù)后：MARS能夠有效地減少偽影,增加粒子周圍軟組織的清晰度,75keV水平MAR圖像的偽影指數(shù)、SD值明顯減低,圖像的診斷比例提高到84.4％國內(nèi)外研究現(xiàn)狀肝癌I125粒子置入術(shù)后a：120kVpb：75kevc：75kev+MARS有效減少偽影，增加粒子周圍軟組織的清晰度國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀TIPS+食管胃底靜脈栓塞術(shù)后2A：120kV?like圖像，栓塞劑周圍放射狀偽影明顯，周圍脂肪間隙顯示不清。2B：120kV?like+120keV融合圖像，門靜脈的CT值較低（189HU）2C：60keV+120keV融合圖像，門靜脈CT值較高（315HU）2D：120keV圖像，門靜脈血管未見強化臨床應(yīng)用指南-減少金屬偽影能譜CT金屬偽影減除技術(shù)-實現(xiàn)流程能夠在圖像采集后應(yīng)用高千伏虛擬單能譜圖像線束硬化偽影光子饑餓效應(yīng)基于投影MARs算法金屬偽影在掃描前決定是否應(yīng)用雙能CT模式進行數(shù)據(jù)采集臨床應(yīng)用指南-減少金屬偽影能譜CT金屬偽影減除技術(shù)-實現(xiàn)流程自動選取能譜掃描協(xié)議自動設(shè)置能譜掃描參數(shù)并行重建多組能譜數(shù)據(jù)臨床應(yīng)用指南-減少金屬偽影能譜CT金屬偽影減除技術(shù)-實現(xiàn)流程自動選取能譜掃描協(xié)議自動設(shè)置能譜掃描參數(shù)并行重建多組能譜數(shù)據(jù)臨床應(yīng)用指南-減少金屬偽影金屬植入物的類型相對低原子序數(shù)金屬制成的小型植入物造成輕微線束硬化

如鈦制成的外科夾，應(yīng)用高能量單能譜圖像可有效校正大量金屬和高原子序數(shù)金屬引起的光子饑餓效應(yīng)造成嚴重偽影

如髖關(guān)節(jié)假體（鈷鉻）或血管內(nèi)彈簧圈（鉑），應(yīng)用雙能量CT技術(shù)不能充分去除這種偽影，MARs算法可應(yīng)用HU閾值從原始圖像中檢測并分隔出金屬部分，并用指定算法對圖像進行補償，更有效地減少偽影掃描前未獲知金屬硬件的存在和其成分MARs算法的優(yōu)勢是可以回顧性地（即掃描后）應(yīng)用于常規(guī)單能量CT掃描獲取的數(shù)據(jù)臨床應(yīng)用指南-減少金屬偽影碘對比增強檢查碘在低千伏單能譜圖像中衰減更大。既往研究證明，碘的最大對比噪聲比出現(xiàn)在70kev左右盡管高能量單能譜圖像對抑制線束硬化偽影有效，但同時也引起碘對比增強的弱化，使病變難以診斷，尤其是評估血管通暢性或富血管性病變等臨床情況臨床應(yīng)用指南-減少金屬偽影碘對比增強檢查帶有心室輔助裝置患者的CT增強圖像（a）65kev與（b）90kev的虛擬單能譜圖像臨床應(yīng)用指南-減少金屬偽影碘對比增強檢查MARs算法只能對被HU閾值歸類為金屬的像素發(fā)揮作用，因此在減少金屬明暗帶偽影的同時，保留了碘對比增強臨床應(yīng)用指南-減少金屬偽影應(yīng)用誤區(qū)殘留或新發(fā)的亮暗帶偽影的可能原因金屬分割和插值過程中的誤判損壞數(shù)據(jù)的評估過程中投影視圖的錯誤或不一致除光子饑餓效應(yīng)，線束硬化、散射、部分容積效應(yīng)也可能會出現(xiàn)，但可能不能被MAR算法完全矯正金屬植入物的消失和尺寸的低估，可能是由于算法誤把金屬的一部分當(dāng)做偽影并在計算過程移除，這些情況容易發(fā)生在薄的螺旋形物體中，如髖臼杯臨床應(yīng)用指南-減少金屬偽影應(yīng)用誤區(qū)全肘關(guān)節(jié)置換術(shù)后增強CT圖像（a）未校正軸位圖像；（b）MAR算法校正后，金屬之間出現(xiàn)低衰減點，提示氣體感染可能；（c）冠狀位重建提示這些點為線性排列的新偽影臨床病例-腦動脈瘤介入術(shù)后頸內(nèi)動脈瘤介入術(shù)后左側(cè)大腦中動脈瘤術(shù)后A：支架輔助彈簧圈栓塞術(shù)前B：術(shù)后70kevC：術(shù)后70kev+MARs臨床病例-腦動脈瘤介入術(shù)后頸動脈體瘤術(shù)后，頸外動脈栓塞abcdef圖a、b70kev血管窗圖c、d70kev+MARs血管窗圖e70kev血管CPR圖f70kev+MARs血管CPR臨床病例-腦動脈瘤介入術(shù)后臨床優(yōu)勢動脈瘤彈簧圈栓塞術(shù)后、動脈支架置入術(shù)后及夾閉術(shù)后等行CT檢查的主要目的是評估植入物位置和術(shù)區(qū)血管情況，能譜CT單keV+MARs可有效去除偽影，清晰顯示植入物位置及其周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系臨床病例-骨關(guān)節(jié)植入物術(shù)后腰椎內(nèi)固定術(shù)后120kev骨窗軟組織窗120kev+MARs骨窗軟組織窗臨床病例-骨關(guān)節(jié)植入物術(shù)后臨床優(yōu)勢脊柱固定術(shù)后CT檢查的主要目的是評估植入物位置和并發(fā)癥能譜CT的高keV+MARs技術(shù)可有效去除金屬偽影，清晰顯示植入物位置及其與周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系，幫助確定并發(fā)癥的存在臨床病例-骨關(guān)節(jié)植入物術(shù)后髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后120kev骨窗120kev+MARs骨窗臨床病例-骨關(guān)節(jié)植入物術(shù)后膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后120kev骨窗120kev+MARs骨窗臨床病例-骨關(guān)節(jié)植入物術(shù)后臨床優(yōu)勢GSI單能量圖像可克服混合能量的不均勻衰減，從而有效去除偽影MARs技術(shù)補充了丟失的信號，使關(guān)節(jié)周圍組織結(jié)構(gòu)得以顯示單能量結(jié)合MARs技術(shù)可以常規(guī)應(yīng)用于關(guān)節(jié)置換術(shù)后的評估臨床病例-骨關(guān)節(jié)植入物術(shù)后齒科修復(fù)術(shù)后口底腫瘤切除術(shù)+鈦板置入術(shù)后：70kev骨窗軟組織窗VR像