CT機(jī)維護(hù)與保養(yǎng)

1、C T 機(jī) 維 護(hù) 與 保 養(yǎng) 的 體 會CT機(jī)，體會,保養(yǎng),維護(hù)CT裝置是由X線發(fā)生器、計算機(jī)系統(tǒng)、檢查床、自動控制部分等組成。是一種技術(shù)先進(jìn)、 使用廣泛的大型醫(yī)療設(shè)備，是醫(yī)院不可缺少的臨床診斷設(shè)備。因此，如何保證CT設(shè)備處于最佳的診療狀態(tài)，正確使用機(jī)器，精心維護(hù)與保養(yǎng)，以確保機(jī)器開機(jī)率是極其重要的。CT機(jī)對電源供應(yīng)、環(huán)境溫、濕度、防塵凈化、球管的日常維護(hù)等均有較高的要求，這些因素的 好壞，是關(guān)系到機(jī)器能否正常工作的重要因素。1 電網(wǎng)供電的穩(wěn)定電源是保證CT機(jī)穩(wěn)定運行的首要條件。 CT機(jī)的電源最好用專線、 專用變壓器。由于CT 機(jī)爆光時瞬間電流較大， 應(yīng)避免與電源電壓變化大的負(fù)載共用， 特別

2、是不能和醫(yī)院中央空調(diào) 機(jī)組共用一個變壓器，以防止線路過載引起停電給機(jī)器帶來不可估量的損害。CT 機(jī)中的磁盤驅(qū)動系統(tǒng)，對電源頻率十分敏感， 當(dāng)電源頻率波動較大時， 轉(zhuǎn)速便會下降，造成讀寫數(shù)據(jù) 的錯誤， 嚴(yán)重時將使速度保護(hù)而停止工作。 由于機(jī)器的保護(hù)系統(tǒng)較多， 所以電源電壓的忽高 忽低都會使機(jī)器處在保護(hù)狀態(tài)下。電源電壓和頻率的不穩(wěn)定，是導(dǎo)致CT故障的一個重要因素，對于電源電壓不穩(wěn)應(yīng)加 UPS不間斷穩(wěn)壓電源。 所以在機(jī)器安裝、機(jī)房設(shè)計時，就必須按機(jī)器廠家技術(shù)指標(biāo)要求做好電源線的布線。2 機(jī)房溫度、濕度的恒定 恒溫恒濕： CT 機(jī)對環(huán)境溫度、濕度的要求，特別是計算機(jī)房的要求是有嚴(yán)格規(guī)定：溫度要保持在2

3、0-25C左右。室內(nèi)溫度過高， CT球管、高壓電路散熱不暢， 會引起機(jī)器不工 作；濕度要控制在 35-70 左右，但不超過 70為宜，濕度過小， 會導(dǎo)致某些材料及結(jié)構(gòu) 的幾何變形和性能變化，特別是磁盤機(jī)，濕度過小會導(dǎo)致盤面變形，過大又會使磁膠變質(zhì)， 磁層脫落，影響其使用壽命。 防潮保干： CT 機(jī)位于潮濕的環(huán)境時，空氣中的水份因達(dá)臨界溫度即凝結(jié)并附著于電氣元件上， 導(dǎo)致電氣性能改變， 一旦精密機(jī)械表面因長期受潮而生銹會降低精密度，電路絕緣性能變低，甚至引起X線高壓放電或擊穿，這些因素都會引起機(jī)器工作不正常，特別南方地區(qū)氣候潮濕水霧大，要定時開去濕機(jī)除濕，以確保機(jī)房的干燥。3 防塵凈化的環(huán)境防塵

4、是電氣設(shè)備的共同要求。 由于靜電感應(yīng)可使灰塵附著于器件表面， 影響散熱而改變 電氣設(shè)備性能，加快元器件的老化。 而CT機(jī)對防塵要求更高， 原因當(dāng)CT機(jī)掃描區(qū)內(nèi)有一定 量的積塵時，探測器所接收X線量并非真正空氣掃描時所接受的X線量，有一定的誤差，計算機(jī)在信號處理過程中， 就會出現(xiàn)偏差， 從而出現(xiàn)偽影而影響診斷。 還有機(jī)器內(nèi)部的電路板 插槽、滑環(huán)等精密部件被灰塵覆蓋后，則有可能造成打火、短路、接觸不良等故障。因此， CT 機(jī)必須要有一個良好的清潔環(huán)境，掃描室、控制室保持清潔，換鞋入內(nèi)，嚴(yán)禁在室內(nèi)存 放無關(guān)的物品。室內(nèi)注意通風(fēng)、嚴(yán)格防塵、定期消毒和凈化空氣。4 CT球管的日常維護(hù)和保養(yǎng)CT球管是CT

5、設(shè)備的中心部件之一，它主要由燈絲、靶、靶軸、管套、高壓系統(tǒng)幾部分 組成， 球管工作時， 燈絲上通有電流， 燈絲電流電子在外加高壓系統(tǒng)產(chǎn)生的強(qiáng)大電場作用力 的驅(qū)動下，高速益處，轟擊到球管靶面上，產(chǎn)生X射線。只有當(dāng)CT球管提供穩(wěn)定，高質(zhì)量的x射線，CT的一切功能才能按部就班的進(jìn)行。所以CT球管的工作環(huán)境及狀態(tài)的日常維護(hù)保養(yǎng)顯得很重要。保養(yǎng)內(nèi)容：外部三相電源檢測，包括三相電源的相位平衡穩(wěn)定，不移相 及地線的阻值和接地良好與否， 定期檢查機(jī)器接地的可靠性， 以防電擊。 高壓電纜與球管 的接觸良好，接觸零部件無雜質(zhì)，每年檢查一次。房間的濕度，溫度保持恒定。CT 機(jī) 停止掃描 2h 以上，必須進(jìn)行暖機(jī)，這

6、樣一方面保證了 CT 圖像質(zhì)量，另一方面有利于延長CT球管的壽命，同時應(yīng)避免球管在高熱的情況下繼續(xù)曝光。除上面所講的外，其它的須堅持每次開機(jī)預(yù)熱 30 分鐘后再進(jìn)行空氣校正，每周校正 CT 值的準(zhǔn)確性， 定期作穩(wěn)定性檢測和水模校正， 必要時作狀態(tài)檢測。 盡量注意不要經(jīng)常使用過 高的掃描條件，圖像滿足臨床診斷要求既可?？傊?，通過對CT機(jī)的日常維護(hù)和保養(yǎng)，嚴(yán)格遵守機(jī)器操作規(guī)程，完全可以將機(jī)器的故障率降到最低，提高設(shè)備的完好率和使用率。作者：石碧輝【摘要】？?介紹了 CT常見圖像偽影、產(chǎn)生原因以及相應(yīng)的處理方法，旨在幫助影像醫(yī)技人 員及工程技術(shù)人員對 CT偽影有進(jìn)一步的認(rèn)識?！娟P(guān)鍵詞】 ?CT； 圖

7、像； 偽影CT圖像偽影是指CT圖像中重建數(shù)據(jù)與物體實際衰減系數(shù)之間的差異，或指的是受檢體中根本不存在，而圖像中顯示出來的影像。根據(jù) CT圖像偽影的來源，可以分為： 與CT成像技術(shù) 及CT機(jī)器有關(guān)的偽影、病人有關(guān)的偽影以及螺旋CT特有的偽影。CT圖像偽影嚴(yán)重降低了CT圖像的質(zhì)量，有時讓放射科醫(yī)生無法診斷或引起誤診，甚至導(dǎo)致醫(yī)療事故。? ? 1?與CT成像技術(shù)及CT機(jī)器有關(guān)的偽影? ? 1.1? 線束硬化?產(chǎn)生機(jī)制：X射線不是單能的，是包含一系列頻率的波動。當(dāng)連續(xù)譜能的X射線經(jīng)過人體時，能量較低的X線優(yōu)先被吸收，高能量X射線較易穿透，在射線傳播過程中， 平均能量 變高，射線逐漸變硬，稱之為線束硬化

8、效應(yīng)。 CT 所建立的圖像，是物質(zhì)的衰減系數(shù)在人體 的橫斷薄層的分布情況， 即相當(dāng)于人體組織密度的分布情況。 射線硬化就相當(dāng)于降低了物質(zhì) 的吸收密度，必然會影響 CT圖像的質(zhì)量。? ? 形成偽影：線束硬化會產(chǎn)生暗帶和條狀偽影，杯狀偽影兩種類型的偽影。前者是指當(dāng)X線球管沿著不同的方向?qū)δ骋晃矬w進(jìn)行掃描時， 在密度不均勻組織橫斷面圖像上的兩個致密 結(jié)構(gòu)之間（例如顱底巖骨間（圖 1），或者是出現(xiàn)在注射對比劑后的造影劑濃度不同的血管 間（圖2）會出現(xiàn)暗帶和條紋偽影； 后者是指均勻物質(zhì)中間的 CT值比邊緣部分的 CT值低， 造成中間黑、邊緣白的情況。?減少偽影的方法：配置的 X射線過濾器；線束硬化矯正軟

9、件來減少線束硬化；對顱 底偽影，也可以通過操作者采用薄層掃描以減少。? ? 1.2? 部分容積效應(yīng)? ? 產(chǎn)生機(jī)制：在同一掃描層面內(nèi)含有 2 種以上不同密度而又相重疊的物質(zhì)時 , 則在同一個 探測器上有著多種密度的檢測數(shù)據(jù)，輸出信號為檢測數(shù)據(jù)的平均值，所得的CT值不能如實反映其中任何一種物質(zhì)的 CT值，這種現(xiàn)象即為部分容積效應(yīng)。形成偽影：部分容積效應(yīng)對 圖像的影響一般是帶狀和條狀偽影。 在 Z 軸方向解剖結(jié)構(gòu)變化快、 復(fù)雜的部位容易發(fā)生部分 容積效應(yīng)，如在掃描后顱窩時，常常會出現(xiàn)的條狀偽影就為部分容積效應(yīng)所導(dǎo)致。? ?減少偽影的方法：最有效最直接的方法是采用薄層掃描（例如圖3是采用7mm厚層，

10、圖4是采用2mm厚層，圖4圖像質(zhì)量明顯好于圖 3）；用軟件矯正的方法。? ?圖3?采用7mm層厚掃描? ?圖4?采用3mm層厚掃描? ? 1.3? 光子不足? ?產(chǎn)生機(jī)制：掃描高度衰減的區(qū)域或參數(shù)選擇不正確（如較低的mA時，會產(chǎn)生嚴(yán)重的條紋偽影。這主要是由于穿過病人到達(dá)探測器的光子不足 ， 也就是探測器采集的樣本不足， 圖像噪聲過大產(chǎn)生所導(dǎo)致。 在CT圖像的預(yù)處理過程中，投影噪聲和測量光子成反比， 光子越少，噪聲越大，濾波后投影噪聲被進(jìn)一步放大。在CT圖像的重建中，反投影過程將這些波動非常明顯的采樣映射為圖像中亮或暗的直線 ， 形成嚴(yán)重的條紋偽影。? ? 形成偽影：光子不足導(dǎo)致的偽影是嚴(yán)重的條

11、紋，在圖像中表現(xiàn)為或亮或暗直線。在人體 組織體積體積較厚、 對 X 線有高度衰減的的部分， 比如心臟附近、 臀部和肩關(guān)節(jié)， 尤其是肩 關(guān)節(jié)（圖 5）。? ? 減少偽影的方法：光子不足的條紋偽影可以有多種方法抑制。如在掃描過程中增加管電 流，將會克服光子不足這一問題， 但是當(dāng)線束經(jīng)過較少衰減部位時， 病人將會接受不必要的 劑量。為此，現(xiàn)在的CT機(jī)上一般有管電流調(diào)制技術(shù)（如圖6所示，體層薄部位采用低電流，在體層厚的部位采用高電流）和自適應(yīng)濾波法技術(shù)。另外，注意病人擺位、優(yōu)化掃描參數(shù)也 可以有效克服光子不足引起的偽影。? ? 1.4? 環(huán)狀偽影? ?產(chǎn)生機(jī)制：在第3代CT中，會由于一個或多個探測器通

12、道性能差異而出現(xiàn)同心圓環(huán)形 或圓弧偽影。 如果連續(xù)若干相鄰的通道存在差異 , 偽影以帶狀形式出現(xiàn)在圖像中。 假如某個 探測器由于數(shù)據(jù)差異，逐漸偏離了正常CT值，那么每一采集幀被反投影為一條直線，在整個采集中持續(xù)存在誤差產(chǎn)生一組到旋轉(zhuǎn)中心距離固定的直線 , 直線尾部被抵消而形成一個 環(huán)。? ? 形成偽影：在常規(guī)投影中，每通道誤差代表固定強(qiáng)度的一條直線，環(huán)形偽影的強(qiáng)度是由固定通道誤差所產(chǎn)生的， 無論對于平行的X線束還是扇形X線束，它反比與于圓環(huán)半徑。 靠 近中心的探測器誤差最大， 所產(chǎn)生的圓環(huán)信號最亮， 靠外周的探測器誤差越小， 所產(chǎn)生的圓 環(huán)信號越暗。? ? 減少偽影的方法： 完善數(shù)據(jù)采集和處理

13、系統(tǒng)， 不同 CT 廠家有各自的技術(shù)流程； 圖 像后續(xù)處理。? ? 1.5? 散射偽影? ? 產(chǎn)生機(jī)制： X 射線在穿透人體的過程中同人體組織的原子間發(fā)生了比較復(fù)雜的相互作 用，如光電效應(yīng)、 康普頓散射效應(yīng)和電子對效應(yīng)。 散射光子通常偏離原射線的傳播路徑而被 其它的探測器接收，這導(dǎo)致探測器接受的信號有一部分來源于散射，得到的信號偏離了X線強(qiáng)度的真實值。? ? 形成偽影： 散射效應(yīng)降低了圖像的對比度， 增加了噪聲， 在圖像中表現(xiàn)為低頻條狀偽影， 如圖 9。? ?減少偽影的方法： 使用準(zhǔn)直器； 軟件校正技術(shù)（圖10）。? ? 1.6? 欠采樣偽影? ? 產(chǎn)生機(jī)制：根據(jù)香農(nóng)定律，為了避免產(chǎn)生混淆，原

14、始數(shù)據(jù)采集頻率必須等于或大于被采 樣信號最高頻率的 2倍。CT信號采樣中,對于某一方向X線束，當(dāng)探測器徑向和角度采樣 間距明顯大于像素尺寸時 , 稱為該方向欠采樣。 不足的采樣幀數(shù)或在一個幀中過大采樣間隔 都會產(chǎn)生混疊條狀偽影。? ?形成偽影：第三代 CT信號的采集最大頻率受到 X線球管焦點尺寸、掃描儀幾何形狀、 探測器單元尺寸等因素限制， 不能滿足香農(nóng)定律。 由于投影采樣不足， 導(dǎo)致計算機(jī)對相關(guān)銳 利邊緣和小物體信息的記錄丟失，在銳利邊緣附近容易觀察到混淆條紋偽影（圖11）。? ?減少偽影的方法： 基于位置校正的 1/4探測器偏移法和飛焦點（焦點抖動）技術(shù)； 自適應(yīng)幀合成技術(shù)等。? ? 1.

15、7?與X線球管相關(guān)的偽影? ? X 線球管放電偽影?產(chǎn)生機(jī)制：X線管老化會重復(fù)發(fā)生放電現(xiàn)象，此時，管電流和管電壓會發(fā)生明顯下降， 導(dǎo)致光子輸出嚴(yán)重降低或消失。因此，一個或多個投影數(shù)據(jù)受到影響，導(dǎo)致偽影產(chǎn)生。? ?形成偽影：X線管放電導(dǎo)致的偽影實質(zhì)上是光子不足、低劑量所造成，為條紋狀。? ?減少偽影的方法：對于 X線管放電不嚴(yán)重的 CT機(jī)，可以用算法校正消除條紋偽影，如 合成投影技術(shù)、自適應(yīng)濾波技術(shù)等。對于經(jīng)常放電的球管，最佳方法是替換之。X線球管轉(zhuǎn)子抖動偽影? ?產(chǎn)生機(jī)制：如果 CT機(jī)發(fā)生X線管轉(zhuǎn)子抖動的故障現(xiàn)象，則會出現(xiàn)X線束偏離實際理想位置，形成X線管轉(zhuǎn)子偽影。形成偽影：X線管轉(zhuǎn)子抖動會導(dǎo)

16、致圖像出現(xiàn)大面積的條紋偽影（圖 12）。?減少偽影的方法：對有 X線管轉(zhuǎn)子抖動現(xiàn)象的球管，及時進(jìn)行修復(fù)替換故障部分可解決 此偽影（圖13）。? ? 2?與病人有關(guān)的偽影? ? 2.1?病人運動?產(chǎn)生機(jī)制：在 CT掃描數(shù)據(jù)采集過程中，若該斷層內(nèi)被測物發(fā)生移位，將導(dǎo)致投影數(shù)據(jù) 不一致，而產(chǎn)生運動偽影。通常掃描病人時，病人的心臟跳動、呼吸運動、胃腸蠕動等生理運動會使被測物體進(jìn)入或離開掃描平面，造成上述偽影。造影劑的不當(dāng)使用也會導(dǎo)致運動偽影（如上腔靜脈造影劑偽影的產(chǎn)生，一方面與造影劑注射的速率有關(guān)，另一方面與機(jī)器掃描時，造影劑在血管內(nèi)是否流動有關(guān)，即所謂的層流偽影）。? ?形成偽影：病人的運動導(dǎo)致圖像

17、產(chǎn)生陰影或條紋狀偽影（圖14），并且偽影的嚴(yán)重程度和病人運動方向有關(guān)。?減少偽影的方法：減少運動偽影可以從病人和機(jī)器兩方面考慮。比如：對于最常見的 呼吸運動，可以指導(dǎo)病人呼氣、吸氣；可以給病人注射鎮(zhèn)靜劑；加快機(jī)器掃描速度； 通過球管掃描的開始位置與運動的方向?qū)R，使運動偽影最小化；心電門控技術(shù)；應(yīng)用特殊的重建技術(shù)，如運動偽影校正算法（圖15 ）。? ? 2.2?金屬偽影?產(chǎn)生機(jī)制：當(dāng)掃描病人身體部分附帶有金屬物體時候，會產(chǎn)生嚴(yán)重的金屬偽影。金屬偽影形狀隨著金屬物體的形狀和密度不同而變化，可產(chǎn)生上述的射線硬化效應(yīng)、部分容積效應(yīng)、光子不足等，另外，金屬物體的運動更容易產(chǎn)生偽影。? ?形成偽影：金屬

18、物體主要表現(xiàn)為大投影數(shù)據(jù)引起的從金屬區(qū)域發(fā)出的高密度條狀偽影（圖 16）。? ?減少偽影的方法：在掃描開始前，通常要求病人取下可移動的金屬物體； 對于不能移動的東西，例如牙齒填充物，假肢以及外科金屬夾， 可采用一定的機(jī)架角度避免金屬進(jìn)入 掃描范圍；對于當(dāng)不能避開的金屬物，可用提高KV值，可減少線束硬化效應(yīng)，或采用薄層將會減少部分容積偽影；應(yīng)用金屬偽影的軟件校正也可減少金屬偽影（圖17），但有效性有時是有限的，因為盡管條紋遠(yuǎn)離被移走的金屬埋植物，但是仍然會有金屬組織界面周圍細(xì)節(jié)的丟失，而通常這些細(xì)節(jié)都是診斷所感興趣的區(qū)域。? ? 2.3?投影數(shù)據(jù)不完全偽影? ?產(chǎn)生機(jī)制：對于大多數(shù) CT機(jī)而言，

19、機(jī)架孔徑尺寸和 FOV大小是不一樣的，當(dāng)被掃描物 有一部分在掃描區(qū)域外時，則會出現(xiàn)部分投影數(shù)據(jù)被截斷，不能充分被利用于圖像重建。因此，產(chǎn)生偽影。? ?形成偽影：投影不完全可產(chǎn)生被截斷的投影在截斷物體邊界明亮的條紋偽影（圖18），投影數(shù)據(jù)截斷越大，偽影越多。? ?減少偽影的方法： 將病人精確放置在掃描中心，如做胸腹部掃描時可讓病人把手臂 抱著頭部； 采用軟件算法校正。? ? 3?螺旋CT偽影? ?產(chǎn)生機(jī)制：在CT及其物理特性保持不變的情況下，螺旋掃描與常規(guī)掃描的 CT圖像偽影 是相同的，如上述的幾種偽影也有可能在螺旋 CT中產(chǎn)生。但是，由于螺旋CT的X線球管曝 光和病床進(jìn)動同時進(jìn)行的獨特掃描方式以及內(nèi)插算法的重建計算方式，導(dǎo)致了螺旋CT偽影。? ?形成偽影：螺旋 CT采集的數(shù)據(jù)是非同一平面的數(shù)據(jù)，需要用插值算法對其進(jìn)行整合，使之成為同一平面投影數(shù)據(jù)之后，再進(jìn)行圖像重建，特別是在對縱軸方向上有一定梯度的目標(biāo)物體掃描成像時，會產(chǎn)生典型的階梯狀偽影。在橫斷面其表現(xiàn)為階梯樣，在多平面重組和 3D成像中表現(xiàn)為斑馬樣條紋。? ?減少偽影的方法： 被掃描物體的中心線要與掃描中心重和；盡量采取小螺距或薄層掃描； 采用合適的插值算法(圖 19、20)。? ?產(chǎn)生CT偽影的原因有很多，除了上述成像技術(shù)及機(jī)器有