医用CT机检定的探讨(1)

医用CT机检定的探讨

计算机体层成像（Computed Tomography, CT）是由Conmack AM和Hounsfield CN在20世纪70年代发明设计的。CT成像技术在疾病诊断中的广泛应用，大大促进了医学影像学的发展。
随着CT设备与计算机技术的飞速发展，CT也从最早的非螺旋CT发展到单层、双层螺旋CT，直至目前广泛应用于临床的多层螺旋CT(Multi -Slice spiral CT,MSCT)。如今的64层螺旋CT已实现了真正意义上的容积数据采集，并达到了各向同性，该技术在无创性影像诊断学中开创了一个全新领域，已成为不可或缺的临床检查手段之一。 　　
因此，CT机质量检测的必要性不言而喻，其中的最重要的性能是CT影像质量。
用可允许的最小X射线剂量，在准确的部位上扫描重建的影像上所能看到密度对比度小、占体内空间最小的最小病灶是CT诊断医师最关注的质量问题。影响CT影像质量的参数很多，如：剂量指数、密度分辨力、空间分辨力、CT值均匀性、CT值噪声等等。它的每一项指标都有其特殊的意义，以下就各指标对影像质量的影响及各指标的计量性能检定进行分析。 　　
CT扫描时的X射线辐射剂量，是影响图像质量的一个重要参数，也是对病人辐射剂量的评价。一般说剂量高图像质量会相对好一些，但是剂量高会增加X线辐射剂量，对病人会造成不良损害，另外也增加了机器、球管的负担，增加设备故障几率，影响寿命。X线剂量是由众多因素决定的，但是对同一台设备则主要是取决于毫安秒（mAs）值，厂家常会在检测图像质量参数时用较大的mAs值，而在剂量检测时用较低的mAs值，这是在设备评价时需要注意的，剂量的检测一般要用性能模体和笔形电离室及剂量仪，也可以用热释光片（TLD）来进行测量。国家规程规定头部各点所吸收剂量应小于50 mGy，腹部由于横切面大且又被吸收，所以中心点剂量小于20mGy，边缘点接近球管应小于80mGy。而在实际　　检定工作中我们发现一般腹部各点符合要求的话，头部点的测量一般也能符合要求。剂量指数的稳定性好坏与CT机的核心部件关系密切，例如X射线管的质量和X射线高压发生器，尤其是X射线管灯丝供电电路的稳定性直接影响X射线管的寿命和剂量的正确性。
CT的空间分辨力和低对比度分辨力反应的是CT整机的重要性能，分辨力直接影响图像的质量，分辨力差的机器就会无法分辨一些较小的病灶，而造成误诊，延误病情。因此在检定工作中，该项目的检测十分必要和谨慎。空间分辨力也是高对比度分辨力。这是CT机影响图像质量的一个很重要的参数，它的定义是在两种物质密度相差在10HU以上时，能够分辨最小的圆形孔或是黑白相间（密度差相间）线对（1p/cm）值。它可以直接用肉眼来观察孔径的大小或线对的多少，也可以用点扩散函数方法计算，目前我们检定多数用的是前一种方法。

低对比度分辨力也就是密度分辨力，这也是影响CT图像质量的另一个重要参数。它的定义是能够分辨两种低密度差的物质（一般相差仅为几个HU）圆孔的孔径的大小。低密度分辨率与射线的剂量有很大的关系，当剂量大时低密度分辨率会有所提高，因此在评估低密度分辨率时一定要了解使用的剂量，并且要和第二项的剂量批数一致，一般厂商在提供这一指标时也会说明在什么剂量条件下测定的。这一参数的单位应为mm、%Gy（也有用多少mAs来表示）。 　　
CT值是用来辨别人体组织器官是否正常的参数，通过一定的量值来对病灶进行定性的指标，是区别于其它医疗诊断设备最重要的功能之一。CT值是以与水的X射线衰减系数比较来定义的。因此对一台CT机来说水的CT值准不准是至关重要的。目前，我们一般可以用水模来测定，但是要注意的是水模内灌的水一定要新鲜的或加有符合要求的防腐剂的蒸馏水，水中不能有杂质。特别是水模中灌注的水时间久了可能会有滋生菌类或藻类而影响测量的准确度，另外水模中的空气泡也是一定要避免的。CT值与组织密度成线性分布的特性称为CT线性，它是正确反应组织密度和正确分析判断脏器和组织成分的一种参数，是 CT机的一个重要参数，我们一般在模体内还有尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃等材料的模块，可以用来分别测定这些材料的CT值以确定该机器CT值的线性是否符合要求。 　
　几乎所有的仪器都会有噪声这一参数，CT机作为诊断仪器也不例外。CT机结构复杂，很多过程都可能产生噪音，因之有各种定义的噪音。我们一般注意的是影响图像的噪音，通过测量一定范围内的水，用该范围内水的CT值的标准差（S. D.）来表示。CT机中噪声的存在会使我们获得的影像不理想，最重要的是掩盖或降低了图像中的某些特征的可见度，而减小可见度的损失，对低对比度的物体尤其重要，对于早期发现病变有很好的帮助。在工作中，我们了解到，保证CT机以及机房正常的温度能有效地减少噪声产生的影响。 　
　层厚是指CT机扫描的断层厚度，又称切面厚度，影响层厚精度的因数主要与CT机本身的硬件设计有关，比如准直器张开夹缝的精度和遮线铅板防散射线的设计质量。一般机器均有多种层厚可供扫描时选择，因之也要对不同的层厚分别进行测定，不同的层厚有不同的精度要求。 　　
均匀性指的是均匀物质影像CT值的一致性，此项的影响因数较多也较为复杂，但主要影响因数是重要部件以及部件之间设计的质量，例如输出X射线的稳定性，扫描架旋转速度的整体均匀性，探测器单元光电转换的可靠度和稳定性，以及各通道DAS（数据采集器）的一致性。因此该项检定对于CT机使用中的品质判断较为重要。 　　以上这些检测项目在判断机器性能的权重上是不完全相等的，但作为检测一台CT机来说，原则上都是应该测定的。假如有某一项或多项指标达不到时，院方有权要求供应机器的一方进行调整以达到检定规程的规定或者厂方提供的技术指标，从一般情况来看很多情况通过重新调整是能够达到标准的。因此当进行验收检测时如果厂家工程师在场，发现的问题大部分是可以通过调整或更换一些必要的部件得以解决。检定尤其首次检定的结果以及有关的数据和图片等应该妥善保存好，它一方面代表了机器安装以后机器的状态以作为验收的依据，而更重要的是它作为一种基准值以便以后进行定期的稳定性检测时的参考参数，从而了解机器的运行情况和状态。当设备的一些重要部件进行更换或修理后应该进行一次状态检测，状态检测的结果将成为机器的基准值以作今后稳定性检测的参考。