X線CT装置

2. XCT装置

A. X CT の原理

a. 投影データと画像再構成

360度再構成法:2回転分のスキャンデータを使用

180度補間再構成法:1回転分のスキャンデータを使用

 

b. スキャン方式

デュアルエナジー

モノクロマティックイメージ

 連続したエネルギースペクトルのX線から、特定のエネルギーのみを取り出した単色X線で作った画像

 高コントラストな画像の再構成や物質弁別を行うことができる

 

4次元CT (2015 25

256列コンビームCTなどで超高速スキャンをする

 

B. X CT 装置の構成  

a. X 線発生装置
b. X 線検出器、データ収集系
c. ガントリ、寝台

・ボウタイフィルタ

:被写体透過後の「線質の平坦化」と「低エネルギーカット被ばく低減)」が目的

 

C. 画像形成

a. サイノグラム

b. 逐次近似法 (2014 292012 記述)

・代数的逐次近似法

:実測の投影と初期画像の画素値を連立方程式で解き、これを順投影、逆投影と繰り替えし、原画像に近づけていく

・統計的逐次近似法

:統計学的モデルを考慮し、確率的に尤もらしい解が得られるように修正を繰り返す

x回目の画像を順投影   

順投影と実測の投影の比を求める   

その比を逆投影 

逆投影した画像をx回目の画像に掛ける(x+1回目の画像となる)  

⑤①に戻る

・利点         

ノイズの低減による低コントラスト分解能の向上

被ばく線量の低減

CTがより忠実になる

ブルーミングアーチファクトの減少

画像フィルタが不要

・欠点

 時間がかかる

 高コントラスト物体の空間分解能の低下

 従来画像との質感の変化

 

 

c. 単純逆投影法   

d. フィルタ補正逆投影法(解析的再構成法) 

e. 2 次元フーリエ変換法

f. 3 次元画像再構成処理〈Feldkamp法〉

コーン角を考慮した再構成法

g. CT 値の定量性

CT
CT値
・人体の
CT

臓器・組織

CT

臓器・組織

CT

(皮質)

250

灰白質

40

(髄質)

130

白質

25

甲状腺

70

脂肪

-90

60

血液(凝固)

80

リンパ節

45

血液(静脈)

55

筋肉・脾

45

血漿

27

40

浸出液

18

30

漏出液

18

 

D. 造影剤   

a. 種類、特性 (医学:2017 21)

経静脈性ヨード造影剤 

 -eGFR60未満:検査前2日間、検査後2日の計5日間、ビグアナイド系糖尿病薬の休薬

 

E. 画像処理
a. ウィンドウ値、ウィンドウ幅
b. 3 次元画像処理

 

F. 画質特性

a. ノイズ〈雑音〉
b. コントラストスケール
c. 空間分解能
d. スライス厚
e. コントラスト分解能

低コントラスト分解能

・影響因子 2016 35

 X線量子ノイズ線質(管電圧)、管電流、撮影時間、ピッチ、コリメーション、再構成スライス厚、再構成法、フィルタ関数、画像処理、電気系ノイズ、光量子モトル

 

f. 線量、画質


G.
アーチファクト (2017 342014 262013 23

a. 種類、発生原因、低減法 

被写体に起因するもの 

ビームハードニングアーチファクト

:カッピングアーチファクトやダークバンドアーチファクト、シェーディングアーチファクト

  カッピングアーチファクトの詳しい理由とその低減方法 (2016 記述)

  原因:低エネルギーが多く吸収され、見かけの減弱係数が低下し、CT値が低くなる

  低減方法:管電圧を高くする。金属フィルタを用いて実行エネルギーを高くする

       画像コントラスト低下ノイズ増加を招く

・メタルアーチファクト

・モーションアーチファクト

・エッジグラディエント効果

 

CT装置・撮影条件に起因するもの

・パーシャルボリューム効果

:対策はスライス厚を薄くする。MSCTではシングルスライスに比べ減少

・低線量時のストリークアーチファクト

・ヘリカルアーチファクト

:ピッチファクタが2を超えると影響が顕著

・ステアステップアーチファクト

3Dで生じ、スライス厚、ヘリカルピッチ、再構成間隔で、影響大

・コーンビームアーチファクト

・ウィンドミルアーチファクト

補間再構成法が原因で、高吸収物体周囲に目立ちやすい

・ヒール効果

・ブルーミング効果

:管電流が大きくなり、X線管焦点サイズが大きくなり、空間分解能が劣化する。

・オーバースキャニング

MSCTで、体軸方向のスキャン範囲が画像再構成範囲よりも広くなる現象

 

装置の不良に起因するもの

・リングアーチファクト

検出器からのデータが異常となった場合に、円弧状のアーチファクトが生じる。

・検出器系の不良によるストリークアーチファクト

:特定の投影データ不良

・シャワーアーチファクト

X線管出力の異常、特定の投影データ不良

・キャリブレーションの不良によるアーチファクト

 

 

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