能谱ct去金属伪影技术临床应用课件

CONTENTS金属伪影形成机制-物理效应能谱CT去金属伪影技术国内外研究现状临床应用指南-减少金属伪影临床病例CONTENTS金属伪影形成机制-物理效应能谱CT去金属伪影金属伪影形成机制-物理效应光子饥饿效应X线穿过较大物体发生衰减后，使到达探测器的光子数量不足而导致信息缺失所获得的投影数据具有较大统计误差，产生优先出现沿着最大衰减方向的亮暗条纹金属伪影形成机制-物理效应光子饥饿效应金属伪影形成机制-物理效应线束硬化伪影X线穿过人体组织或金属植入物时发生衰减，其中低能量光子更容易被吸收，使得低能量X线的穿透减少，而高能量光子不易衰减这种不对等比例的吸收特性导致X线束的能谱向更高能量转变，造成线束硬化伪影或金属伪影金属伪影形成机制-物理效应线束硬化伪影金属伪影形成机制-物理效应去金属伪影方法光子饥饿效应高kVp高mAsMAR算法-不增加辐射剂量下降低金属伪影smartMAR(GE公司)；iMAR(西门子)O-MAR（飞利浦）；SEMAR（东芝）金属伪影形成机制-物理效应去金属伪影方法金属伪影形成机制-物理效应基于投影的Metalartifactreductionsoftware(MARs)算法用邻近无损投影的插值替代金属损坏伪影，这种算法主要抑制光子饥饿效应造成的伪影基于图像的金属分隔法检测并分隔出与金属植入物对应的损坏投影数据，用校正估计值替代损坏的数据来进行修饰金属伪影形成机制-物理效应基于投影的Metalartifa金属伪影形成机制-物理效应基于投影的Metalartifactreductionsoftware(MARs)算法技术特点校正过程在投影空间上进行，从而得到与未校正图像一致的图像原始未经校正的图像通常含有严重的伪影，可能使精确的金属分隔变得困难丢弃金属损坏数据会造成信息丢失，而这些信息可能无法通过插值完全恢复金属伪影形成机制-物理效应基于投影的Metalartifa金属伪影形成机制-物理效应基于投影的Metalartifactreductionsoftware(MARs)算法临床特点不需要增加曝光剂量可以回顾性应用于扫描数据，可以在查看扫描图像后决定是否应用该算法减少了原始条纹伪影，但这些算法可能会在图像中引入新的人工伪影金属伪影形成机制-物理效应基于投影的Metalartifa金属伪影形成机制-物理效应基于投影的Metalartifactreductionsoftware(MARs)算法全肘关节置换术后，对比剂增强冠状位重建图像：a,Non-GSI-MARs;b,GSI-MARs金属伪影形成机制-物理效应基于投影的Metalartifa金属伪影形成机制-物理效应去金属伪影方法线束硬化伪影高kVp滤过和线束硬化校正软件双能量CT虚拟单能谱成像

高能量单能谱图像可减少线束硬化的影响高kev条件牺牲一部分图像的组织对比度调节最佳能量水平，以产生低伪影、高对比噪声比和病变检出率，获得最大化的诊断图像价值金属伪影形成机制-物理效应去金属伪影方法高能量单能谱图像可减金属伪影形成机制-物理效应去金属伪影方法双能量CT虚拟单能谱成像

坐骨钛制螺钉置入后：a,120kVp常规CT成像；b,135kev虚拟单能量成像金属伪影形成机制-物理效应去金属伪影方法坐骨钛制螺钉置入后：国内外研究现状颅内动脉瘤栓塞术或夹闭术后，能谱单能量成像可降低金属硬化伪影，提高图像诊断能力国内外研究现状颅内动脉瘤栓塞术或夹闭术后，能谱单能量成像可降国内外研究现状颅内动脉瘤夹闭术后，GSI-MARs和GSI重建，对颈内动脉和大脑中动脉进行评估国内外研究现状颅内动脉瘤夹闭术后，GSI-MARs和GSI国内外研究现状颅内动脉瘤弹簧圈栓塞术后，GSI-MARs可降低金属伪影，提高线圈周围组织解剖结构的清晰度国内外研究现状颅内动脉瘤弹簧圈栓塞术后，GSI-MARs可降国内外研究现状70kev70kev+MARS国内外研究现状70kev70kev+MARS国内外研究现状义齿置入物，在舌部和双侧颊部，MARs图像伪影指数均低于非MARS，且>100kev时AI呈平台期，低kev水平MARS可有效降低植入物伪影，提高口腔及颅底解剖结构的清晰度国内外研究现状义齿置入物，在舌部和双侧颊部，MARs图像伪影国内外研究现状髋关节置换术后：体膜+临床模式下研究MARs技术去金属伪影的能力推荐：对于大量金属（不锈钢、钴铬合金等）--GSI+MARS对于低原子序数的小型植入物（钛等）--GSI单能量水平国内外研究现状髋关节置换术后：体膜+临床模式下研究MARs技国内外研究现状半髋关节置换术（不锈钢）a：X线平片b：无GSI-MARs的CT图像，骨-假体界面模糊不清c：GSI-MARs可见清晰的骨-假体界面，并可见股骨柄上移（箭头所示）国内外研究现状半髋关节置换术（不锈钢）国内外研究现状肝脏I125粒子植入术后：MARS能够有效地减少伪影,增加粒子周围软组织的清晰度,75keV水平MAR图像的伪影指数、SD值明显减低,图像的诊断比例提高到84.4％国内外研究现状肝脏I125粒子植入术后：MARS能够有效国内外研究现状肝癌I125粒子置入术后a：120kVpb：75kevc：75kev+MARS有效减少伪影，增加粒子周围软组织的清晰度国内外研究现状肝癌I125粒子置入术后国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状TIPS+食管胃底静脉栓塞术后2A：120kV⁃like图像，栓塞剂周围放射状伪影明显，周围脂肪间隙显示不清。2B：120kV⁃like+120keV融合图像，门静脉的CT值较低（189HU）2C：60keV+120keV融合图像，门静脉CT值较高（315HU）2D：120keV图像，门静脉血管未见强化国内外研究现状TIPS+食管胃底静脉栓塞术后临床应用指南-减少金属伪影能谱CT金属伪影减除技术-实现流程能够在图像采集后应用高千伏虚拟单能谱图像线束硬化伪影光子饥饿效应基于投影MARs算法金属伪影在扫描前决定是否应用双能CT模式进行数据采集临床应用指南-减少金属伪影能谱CT金属伪影减除技术-实现流程临床应用指南-减少金属伪影能谱CT金属伪影减除技术-实现流程自动选取能谱扫描协议自动设置能谱扫描参数并行重建多组能谱数据临床应用指南-减少金属伪影能谱CT金属伪影减除技术-实现流程临床应用指南-减少金属伪影能谱CT金属伪影减除技术-实现流程自动选取能谱扫描协议自动设置能谱扫描参数并行重建多组能谱数据临床应用指南-减少金属伪影能谱CT金属伪影减除技术-实现流程临床应用指南-减少金属伪影金属植入物的类型相对低原子序数金属制成的小型植入物造成轻微线束硬化

如钛制成的外科夹，应用高能量单能谱图像可有效校正大量金属和高原子序数金属引起的光子饥饿效应造成严重伪影

如髋关节假体（钴铬）或血管内弹簧圈（铂），应用双能量CT技术不能充分去除这种伪影，MARs算法可应用HU阈值从原始图像中检测并分隔出金属部分，并用指定算法对图像进行补偿，更有效地减少伪影扫描前未获知金属硬件的存在和其成分MARs算法的优势是可以回顾性地（即扫描后）应用于常规单能量CT扫描获取的数据临床应用指南-减少金属伪影金属植入物的类型相对低原子序数金属临床应用指南-减少金属伪影碘对比增强检查碘在低千伏单能谱图像中衰减更大。既往研究证明，碘的最大对比噪声比出现在70kev左右尽管高能量单能谱图像对抑制线束硬化伪影有效，但同时也引起碘对比增强的弱化，使病变难以诊断，尤其是评估血管通畅性或富血管性病变等临床情况临床应用指南-减少金属伪影碘对比增强检查碘在低千伏单能谱图像临床应用指南-减少金属伪影碘对比增强检查带有心室辅助装置患者的CT增强图像（a）65kev与（b）90kev的虚拟单能谱图像临床应用指南-减少金属伪影碘对比增强检查带有心室辅助装置患者临床应用指南-减少金属伪影碘对比增强检查MARs算法只能对被HU阈值归类为金属的像素发挥作用，因此在减少金属明暗带伪影的同时，保留了碘对比增强临床应用指南-减少金属伪影碘对比增强检查MARs算法只能对被临床应用指南-减少金属伪影应用误区残留或新发的亮暗带伪影的可能原因金属分割和插值过程中的误判损坏数据的评估过程中投影视图的错误或不一致除光子饥饿效应，线束硬化、散射、部分容积效应也可能会出现，但可能不能被MAR算法完全矫正金属植入物的消失和尺寸的低估，可能是由于算法误把金属的一部分当做伪影并在计算过程移除，这些情况容易发生在薄的螺旋形物体中，如髋臼杯临床应用指南-减少金属伪影应用误区残留或新发的亮暗带伪影的可临床应用指南-减少金属伪影应用误区全肘关节置换术后增强CT图像（a）未校正轴位图像；（b）MAR算法校正后，金属之间出现低衰减点，提示气体感染可能；（c）冠状位重建提示这些点为线性排列的新伪影临床应用指南-减少金属伪影应用误区全肘关节置换术后增强CT图临床病例-脑动脉瘤介入术后颈内动脉瘤介入术后左侧大脑中动脉瘤术后A：支架辅助弹簧圈栓塞术前B：术后70kevC：术后70kev+MARs临床病例-脑动脉瘤介入术后颈内动脉瘤介入术后左侧大脑中动脉瘤临床病例-脑动脉瘤介入术后颈动脉体瘤术后，颈外动脉栓塞abcdef图a、b70kev血管窗图c、d70kev+MARs血管窗图e70kev血管CPR图f70kev+MARs血管CPR临床病例-脑动脉瘤介入术后颈动脉体瘤术后，颈外动脉栓塞abc临床病例-脑动脉瘤介入术后临床优势动脉瘤弹簧圈栓塞术后、动脉支架置入术后及夹闭术后等行CT检查的主要目的是评估植入物位置和术区血管情况，能谱CT单keV+MARs可有效去除伪影，清晰显示植入物位置及其周围结构的关系临床病例-脑动脉瘤介入术后临床优势动脉瘤弹簧圈栓塞术后、动脉临床病例-骨关节植入物术后腰椎内固定术后120kev骨窗软组织窗120kev+MARs骨窗软组织窗临床病例-骨关节植入物术后腰椎内固定术后120kev120k临床病例-骨关节植入物术后临床优势脊柱固定术后CT检查的主要目的是评估植入物位置和并发症能谱CT的高keV+MARs技术可有效去除金属伪影，清晰显示植入物位置及其与周围结构的关系，帮助确定并发症的存在临床病例-骨关节植入物术后临床优势脊柱固定术后CT检查的主要临床病例-骨关节植入物术后髋关节置换术后120kev骨窗120kev+MARs骨窗临床病例-骨关节植入物术后髋关节置换术后120kev骨窗1临床病例-骨关节植入物术后膝关节置换术后120kev骨窗120kev+MARs骨窗临床病例-骨关节植入物术后膝关节置换术后120kev骨窗1临床病例-骨关节植入物术后临床优势GSI单能量图像可克服混合能量的不均匀衰减，从而有效去除伪影MARs技术补充了丢失的信号，使关节周围组织结构得以显示单能量结合MARs技术可以常规应用于关节置换术后的评估临床病例-骨关节植入物术后临床优势GSI单能量图像可克服混合临床病例-骨关节植入物术后齿科修复术后口底肿瘤切除术+钛板置入术后：70kev骨窗软组织窗VR像70kev+MARs骨窗软组织窗VR像临床病例-骨关节植