GE公司LightSpeed应用培训

08/07/982目的

比较LightSpeed和CT/I的扫描几何学(scangeometry)介绍LightSpeed镶嵌式探测器介绍轴位扫描和螺旋扫描时可采用的多层面结构(multisliceconfiguration)解释、说明在每种结构(eachconfiguration)中，信号如何收集解释、说明层厚的选择如何受探测器结构的影响，同时确认对于每种结构(eachconfiguration)可采用的选择范围解释、说明多层探测器(multislicedetector)如何减少部分容积效应进一步阐明多层ＣＴ和单层ＣＴ中，进床速度(tablespeed)和螺距(pitch)的定义08/07/983目的解释、说明为什么在螺旋扫描时使用3:1和6:1的螺距比较高图象质量(HiQ)和快速(HiS)两种螺旋扫描方式解释、说明隔行扫描(interleaving,pitch3:1)如何降低螺旋伪影使用图表说明螺旋扫描的层面结构（helicalsliceprofile)确认能够降低mAs的因素解释、说明自动毫安算法如何调节mAs解释、说明焦点移跟踪（focalspottracking）如何影响射线剂量解释、说明锥体束伪影（conedbeamartifact）的产生原因比较多层螺旋(Helios)和CT/i分散作用的影响(scattereffects)比较CT/I和Helios的扫描参数(protocols)总结其临床的优势08/07/984系统优势(Highlights)

6.3兆球管低噪声数据采集系统简化的扫描几何学(reducedscangeometry)—减少mAs20%荣获专利的稀土陶瓷镶嵌式探测器(ceramicmosaicdetector)常规薄层成像—减轻部分容积效应经后处理可减少层厚—减轻部分容积效应隔行扫描（interleavedhelical）方式—减少螺旋扫描伪影隔行螺旋扫描(interleavedhelical)成像—可降低高达33%的mAs隔行螺旋扫描成像—减少球管冷却时间多层CT轴位扫描比单层CT以螺距为“1”时螺旋扫描速度快08/07/985扫描几何学（ScanGeometry）扫描孔径:CT/i70cm,Helios70cm焦点距扫描中心距离:CT/i63cm,Helios54cm焦点距探测器距离:CT/i110,Helios95cm最大扫描野(SFOV):CT/i48cm,Helios50cm降低20%mAsCTi焦点探测器QXi焦点探测器08/07/986镶嵌式探测器（MosaicDetector）氙气探测器1978HiLight稀土陶瓷探测器1988HiLight探测器距阵199808/07/987镶嵌式探测器Z轴方向16个探测器单元--1.25mm/单元(Z轴)16个单元(纵向)x912个单元(横向)=14592单元，信号由4个通道/2个弯曲的连接器（flexconnector)传输二极管FETSwitchingArray08/07/988

探测器结构

4x1.25mm

球管的焦点准直器二极管FETSwitchingArray球管每旋转一周4个探测器收集4个信号，每1个探测器收集1个信号最薄层厚：1.25mm08/07/989探测器结构

4x2.5mm

二极管FETSwitchingArray球管旋转一周，8个探测器收集4个信号，每2个探测器收集1个信号

由于两个1.25mm探测器收集一个信号，所以2.5mm为最薄层08/07/9810探测器结构

4x3.75mm

DiodeFETSwitchingArray球管旋转1周，12个探测器收集4个信号，每3个探测器收集1个信号由于3个1.25mm的探测器收集1个信号，所以3.75mm为最薄层08/07/9811探测器结构

4x5.0mm

FETSwitchingArray球管旋转一周，16个探测器搜集4个信号，每4个探测器搜集1个信号由于4个1.25mm探测器搜集1个信号，所以5mm为最薄层08/07/9812

gantry旋转一周，一个通道(channel)收集4个信号(signal)每个信号可以由一个探测器收集，也可以由2个、3个、4个探测器收集一旦由多个探测器收集的信号被整合入一个通道，则不能再分开每个信号/通道中，探测器组合的数目影响薄层的厚度Gantry旋转一周可产生1，2，4层图象层厚可以进行回顾性的改变数据采集时的探测器结构将影响后处理的选择(retrospectivechoice)多层CT轴位扫描比单层CT螺旋扫描（螺距：1）快各种探测器结构的信号收集08/07/9817轴位扫描界面(AxialInterface)

层厚(mm)1.252.53.7557.510.0Gantry旋转一周可获得的图象数目124选择层厚和图象数目/周系统根据扫描前所选择的探测器结构显示扫描后可选择的重建图象的数目计算轴位扫描（axialmode)时探测器结构：

1层=层厚/42层=层厚/24层=层厚08/07/9818轴位扫描的界面

例如:如果选择5mm层厚和4层/周，则后重建层厚可为5mm和10mm层厚(mm)1.252.53.7557.510.0图象数目/周12408/07/9819轴位扫描界面例如:如果选择5mm层厚，图象数目/周从４层改为１层，则系统显示可选择后重建的层厚为：1.25,2.5和5mm层厚(mm)1.252.53.7557.510.0图象数目/周12408/07/9820有关轴位扫描和探测器结构的说明

AxialAnnotationandDetectorConfiguration1.25mm/4层=4x1.252.5mm/2层=4x1.255mm/1层=4x1.252.5mm/4层=4x2.55mm/2层=4x2.510mm/1层=4x2.53.75mm/4层=4x3.757.5mm/2层=4x3.755mm/4层=4x510mm/2层=4x508/07/9821螺旋扫描结构

HelicalConfigurations

一次螺旋扫描，由4排探测器搜集的4层隔行的(interleaved)或4层有间隔的(interspaced)螺旋扫描形成一组容积数据新的螺旋重建算法使用全部四排探测器所搜集的数据用以形成一层图象

--隔行扫描方式(interlacedmode)中，较多的探测器可搜集更多的数据隔行扫描方式可降低mAs，同时由于较少的数据内插计算，该扫描方式可降低螺旋伪影层厚受到探测器结构和重建算法的影响层厚可经后处理（retrospectively）修改螺距的新定义---床速/每组探测器宽度(detectorconfig)两种床速、螺距可选：HiQ和HiS08/07/9822单排ＣＴ螺距的定义

SingleSlicePitchDefinition

0360180IQ螺距12单层探测器层厚取决于准直器宽度螺距为床速（mm/周）除以准直器宽度使用加权算法(weightingalgorithm）进行数据内插计算内插计算可对螺旋伪影产生影响螺距增加，图象质量（IQ）下降床速准直器宽度08/07/9823多层CT螺距的定义

MultislicePitchDefinition

多层探测器层厚取决于探测器结构和螺旋扫描重建的加权算法（weighting）螺距为床速/周（mm）除以探测器结构的宽度（mm）多层探测器可搜集更多的数据隔行扫描方式（Interlacemode)可降低mAs和减少螺旋伪影3:1和6:1两种螺距180003601802:1Pitch3:1Pitch螺距123456

床速每组探测器宽度（mm）08/07/9824单层螺旋扫描螺距定义的意义

EffectofSingleSlicePitchDefinition

3601800Gantry旋转1周,进床5mm从扫描开始到结束，扫描层面中的组织厚度为5mm5mm2.5mm床速准直器宽度(mm)5mm,1:1螺距08/07/9825单层螺旋CT螺距定义的意义

EffectofSingleSlicePitchDefinition

3601800

床速：15mm/周Gantry旋转120°扫描平面中组织厚度为5mm7.5mm15mm5mm,3:1螺距床速准直器宽度08/07/9826多层螺旋CT螺距定义的意义

EffectofMulti-slicePitchDefinition

3601800进床速度15mm/周（rotation）扫描开始时在探测器阵列（detectorarray）范围内的组织、结构，在扫描一周结束时仍在探测器阵列范围内5mmHQ3:1pitch7.5mm15mm床速（mm）探测器准直的宽度08/07/9827多层CT螺距（床速/探测器准直器）的意义

EffectofMulti-slicePitchTable/Detector

3601800进床速度30mm/周（rotation）扫描开始时位于探测器阵列（detectorarray）范围内的组织，于gantry旋转至210度时，移出探测器阵列范围5mm螺距6:1（HS）15mm30mm进床速度探测器准直器宽度08/07/9828单层CT螺旋扫描的重建

SingleSliceHelicalRecon

观察角度ViewAngle单层螺旋CTA1C1B1A2C2B2Z(0-180)(180-360)(360-540)1800重建的层面08/07/9829多层CT螺旋扫描的重建

Multi-SliceHelicalRecon

多层螺旋CTA1C1B1A2C2B2观察角度ViewAngleZ1800(180-360)1strow2ndrow3rdrow4throw(0-180)1strow2ndrow3rdrow4throw1strow2ndrow3rdrow(360-540)08/07/9830首选的螺距

PreferredPitches

0360180IQ螺距12进床速度准直器宽度180003601802:1Pitch3:1Pitch123456进床速度探测器结构螺距IQ08/07/9831首选的床速

PreferredTableSpeeds

可应用扫描层厚的1/2进行图象后重建层厚

1.25,2.5mm 2.5,3.75,5.0mm 3.75*,5.0,7.5mm 5.0,7.5,10.0mmHQ(3:1) 3.75mm 7.5mm 11.25mm 15mmHS(6:1) 7.5mm 15mm 22.5mm 30mm螺旋扫描比常规扫描快1.5~3.0倍，同样的图象质量还可降低50%mAs。扫描速度比常规扫描快2~6倍，但图象质量有所下降进床速度（mm/R）22.5mm/rot床速时，不能应用3.75mm层厚探测器结构

4x1.25mm 4x2.5mm 4x3.75mm 4x5mm08/07/9832高质量的隔行扫描方式

HQInterlacedMode

床速是探测器准直器宽度的3倍，即螺距=34x1.25mm=床速：3.75mm/周3x1.25=3.754x2.5mm=床速：7.5mm/周3x2.5=7.54x3.75mm=床速：11.25mm/周3x3.75=11.254x5mm=床速：15mm/周3x5=15螺旋扫描为隔行扫描数据的采集较单层螺旋扫描快1.5~3.0倍，在获得同样图象质量的同时，降低50%的mAs08/07/9833快速间隔扫描方式

HSInterspacedMode

进床速度是探测器结构的6倍或螺距为6：14x1.25mm=床速：7.5mm/周（rotation）6x1.25=7.54x2.5mm=床速：15mm/周（rotation）6x2.5=154x3.75mm=床速2：2.5mm/周（rotation）6x3.75=22.54x5mm=床速：30mm/周（rotation）6x5=30有间隔的螺旋扫描方式（interspaced）数据采集速度是单层螺旋CT的2~6倍，但图象质量有所下降数据的采集比HQ方式快2倍，但螺旋伪影也较多同样的空间分辨率，HS扫描方式的密度分辨率和噪声较低08/07/9834螺旋扫描的结构

（helicalConfiguration)

4x1.25mm

DiodeFETSwitchingArray4层螺旋数据由４个１.25mm的探测器搜集，每排探测器产生一层HQ方式——床速：3.75mm／周（rotation）HS方式——床速：7.5mm／周可用1.25或2.5mm层厚重建08/07/9835螺旋扫描结构

（helicalConfiguration)

4x2.5mm

DiodeFETSwitchingArray４层螺旋数据由８排1.25mm的探测器收集，每２排探测器产生一层图象HQ方式——床速；7.5mm／周HS方式——床速：15mm／周可用2.5,3.75和5mm层厚重建08/07/9836螺旋扫描结构

（helicalConfiguration)

4x3.75mm４层螺旋数据由１２个1.25mm的探测器搜集，每３排探测器搜集１层的数据HQ方式——床速：11.25mm／周HS方式——床速：22.5mm／周重建层厚可为5mm或7.5mmHQ方式，重建层厚仅为3.75mmDiodeFETSwitchingArray08/07/9837AdaptedfromS.AckelsbergbyVickiHanson螺旋扫描结构

（helicalConfiguration)

4x5mmDiodeFETSwitchingArray４层螺旋数据由１６排探测器搜集，每４排搜集１层HQ方式－床速：15mm／周HS方式－床速：30mm／周5mm,7.5mm,10mm的重建层厚08/07/9838螺旋扫描界面

HelicalInterface

选择层厚、扫描方式、床速系统将显示基于事先探测器结构基础上的后重建层厚的选择在HQ扫描方式中，床速为探测器结构宽度的３倍在HS扫描方式中，床速为探测器结构宽度的６倍层厚（ｍｍ）1.252.53.755.07.5床速(mm/rot)3.757.511.2515.022.530.0扫描方式HS10.0HQ08/07/9839螺旋扫描界面

例如如果在ＨＱ方式中选择了５ｍｍ层厚和11.25m可选床速，系统则显示后重建层厚可为：3.75,5和7.5mm层厚(mm)1.252.53.755.07.5床速(mm/rot)3.757.511.2515.022.530.0扫描方式HS10.0HQ08/07/9840螺旋扫描界面例如：如果，床速从11.25mm改为15mm,那么，则系统显示后重建的层厚为：5mm,7.5mm层厚(mm)1.252.53.755.07.5床速Speed(mm/rot)3.757.511.2515.022.530.0扫描方式HiSpeed10.0HiQ08/07/9841螺旋扫描界面

例如：如选择ＨＳ扫描方式，那么床速从15mm提高到30mm／周，但是后重建的层厚仍为5、7.5和10mm层厚(mm)1.252.53.755.07.5床速(mm/rot)3.757.511.2515.022.530.0扫描方式HS10.0HQ08/07/9842螺旋扫描界面例如：如果床速从30mm改为15mm，则系统将更新后重建层厚为2.5,3.75和5mm层厚(mm)1.252.53.755.07.5床速(mm/rot)3.757.511.2515.022.530.0扫描方式HS10.0HQ08/07/9843AdaptedfromS.AckelsbergbyVickiHanson螺旋扫描结构

helicalsliceprofile

HQModeHSMode08/07/9844mAs方面的一些指导、说明

GuidelinesonmAs

HiSpeed轴扫1.0HiSpeed螺旋1.3LightSpeed轴扫0.80LightSpeed螺旋较短的扫描几何学可降低２０％的mAs隔行螺旋扫描可降低高达33%的mAs与HAS相比，Lisp所用的mAs仅为前者的50%~~80%较短的扫描几何学可降低20%mAs50%decrease20%decrease30%increase33%decreaseHQ0.66HS1.008/07/9845自动毫安秒

AutomaticmAs

扫描方式改变时，系统可调节开始时的mAs（startingmAs）系统不能选择正确的起始mAs（SystemdoesnotselectcorrectstartingmAs）mAs的调节是较为保守的（Adjustmentisconservative）

降低33%增加33%降低12%HQ方式HS方式轴位扫描（AxialMode）08/07/9846

焦点移动的影响

EffectofFocalSpotShift

单层CT

焦点移动由热效应和下垂效应（sageffect）引起下垂效应是由旋转力和球管旋转所造成的移动引起08/07/9847焦点移动的影响

EffectofFocalSpotShift

单层CT

对单层CT的探测器来说，层厚由静止的X-线准直器决定当出现焦点移动时，由于探测器的尺寸，同时由于其在‘Z’轴方向不可再细分（thedetectorisnotsubdividedintoZcells），所以静止的准直器足以使X线束随时聚焦于探测器。08/07/9848焦点移动的影响

EffectofFocalSpotShift

单层CT

确实存在焦点在‘Z’轴方向的移动08/07/9849焦点移动的影响

EffectofFocalSpotShift

多层CT

对于多层CT探测器来说，层厚取决于X线穿过扫描部位后（post-patient）的探测器准直器，而不是X线准直器

08/07/9850焦点移动的影响

EffectofFocalSpotShift

多层CT

如果没有焦点追踪（focalspottracking），那么，静止的准直器则需随时地轻度增宽以使X线可聚焦于有效的探测器单元08/07/9851焦点移动的影响

EffectofFocalSpotShift

多层CT

确有焦点在‘Z’轴方向移动与单层CT相比，X线照射剂量增加08/07/9852焦点移动的影响

带有焦点跟踪的多层CT

Multi-SlicewithTracking

应用焦点跟踪（focalspottracking），活动的准直器可保持X线束聚焦于有效的探测器单元上，而无须增宽X线束

08/07/9853焦点移动的影响

带有焦点跟踪的多层CT

Multi-SlicewithTracking

确有焦点在Z轴方向的移动与单层螺旋CT相比照射剂量无增加08/07/9854散射（Scatter）PatientPatientVsVsAs=FullDetectorAs=DetectorCellVs=扫描目标体的容积As=接收射线的探测器的面积S=总的射线（totalScatter)=VsxAs单层CT多层CT单层CTVs小As大多层CTVs大As小单层ＣＴ和多层ＣＴ，总的射线量大致相同08/07/9855

锥体束伪影

Coned-beamArtifact

球管焦点准直器DiodeFETSwitchingArray出现锥体束效应（Coned-beameffects）是由于探测器单元（cell）不能与射线的中心排列于一条直线上远离射线中心的探测器单元受到更多的阴影效应effect--shading的影响08/07/9856优点（benefits）

CT/I焦点QX/i焦点DetectorDetector110cm95cm较短的扫描几何学=降低20%mAs隔行扫描的螺旋数据=33%lessmAs01803600180360CT/iQXi4层图象/周=更高的效率探测器1-slice探测器4-sliceCT/i焦点Helios焦点扫描时间CTiQXimACT/iQXix球管负荷CT/iQXi==更低的球管负荷检查例数／小时CT/iQXi=>=更多的检查数量更低mAs更短的扫描时间08/07/9857优点常规使用薄层扫描---降低容积效应影响经后处理改变层厚无须重新扫描---改善了图象分析功能无或很少的球管冷却时间球管寿命更长工作量更大更长的螺旋扫描范围动脉期即可完成整个器官的扫描可对组织、器官进行多期的分析外伤检查——不到30s可扫描1000mm的范围Helios,0.8sＨi-Speed?Mode235mm5mm28.18240255mm5mm28.19300174,7251.39(1.02)胸部范围层厚床速(mm/s)扫描时间(s)mA腹部/盆腔范围层厚床速(mm/s)扫描时间(s)mA扫描时间总和(s)球管负荷(mAs)相对剂量HiSpeedAdvantagew/Smartbeam235mm5mm7.5(1.5:1pitch)31240

255mm5mm7.5(1.5:1pitch)343006517,7201.00HiSpeedCT/i

w/P630,0.8s235mm5mm9.4(1.5:1pitch)25260

255mm5mm9.4(1.5:1pitch)273305215,4101.35Helios,1.0s

Ｈi-Q?Mode

235mm5mm15.016120

255mm5mm1517150334,4701.48(1.13)98Slices33Seconds2xSpeed1/4TubeLoad98Slices17Seconds4xSpeed1/4TubeLoad08/07/9859肺栓塞

PulmonaryEmbolism

扫描范围层厚床速(mm/s)扫描时间(s)mA球管负荷(mAs)HiSpeedAdvantage

w/Smartbeam120mm3mm4.5(1.5:1)272205,867HiSpeedCT/i

w/P6300.8s120mm3mm5.6(1.5:1)212405,120Helios1.0sHQ?Mode120mm2.5mm7.5161302,080Helios0.8sHS?Mode

120(180)mm2.5mm18.756(10)2001,280(1,920)Helios0.8sHS?Mode

120(180)1.25mm9.3813(19)220@75%SNR2,816(4,224)2xSpeed1/2Thickness96(144)Slices1/2TubeLoad13Seconds4xSpeed48(72)Slices1/4TubeLoad6Seconds更薄的层厚、更大的扫描范围08/07/9860肝脏双期扫描

动脉扫描范围扫描层厚有效层厚床速(mm/s)扫描时间(s)mA门静脉扫描范围层厚有效层厚床速(mm/s)扫描时间(s)mA总时间(s)球管负荷(mAs)HiSpeedAdvantagew/SmartBeam

200mm7mm7.9mm11.2(1.6:1pitch)18200

200mm7mm7.3mm9.1(1.3:1pitch)22200407,967HiSpeedCT/i

w/P630,0.8s200mm7mm7.9mm14.0(1.6:1pitch)14220

200mm7mm7.3mm11.4(1.3:1pitch)18220327,040Helios0.8s揌i-Q?Mode200mm5mm5.2mm18.811180

200mm5mm5.2mm18.811180223,840Helios0.8s揌i-S?Mode200mm7.5mm7.5mm37.55180

200mm7.5mm7.5mm37.55180101,920ThinnerSlices22Seconds80slices2XSpeed1/2TubeLoad10Seconds54slices4XSpeed1/4TubeLoad08/07/9861颞骨（TemporalBone）

扫描范围层厚有效层厚床速(mm/s)Gantry旋转周数最小ISD时间总计时间(s)mA/mAs/图象球管负荷(mAs)HiSpeedAdvantage

3sscan,Axial40mm1mm1.25mmNA404276200/60024,000HiSpeedCT/iw/P630

3sscan,Axial40mm1mm1.25mmNA403237180/54021,600Helios

3sscan,Axial40mm1.25mm1.25mmNA8131150/4503,6009倍的速度1/7的球管负荷HiSpeedAdvantage

2sscan,Axial240mm3mm3.00mmNA802318160/32025,6001.0008/07/9862颈椎HiSpeedCT/iw/P630

2sscan,Axial240mm3mm3.00mmNA801238140/28022,4001.35Helios

2sscan,Axial240mm2.5mm2.50mmNA24171150/