新的 X 射线校准方法提高了 CT 扫描仪的准确性和互操作性
美国国家标准与技术研究所,马里兰州盖瑟斯堡
一种新的测量方法可能会带来更好的校准计算机断层扫描 (CT) 扫描仪的方法,从而有可能通过改善医生之间的沟通来简化患者治疗。
该方法提出了如何测量 CT 生成的 X 射线束,从而可以对来自不同设备的扫描进行有效的相互比较。它还提供了一条途径,通过创建 CT 中使用的单位的更精确定义来创建第一个与国际单位制 (SI) 相关的 CT 测量标准,这是该领域所缺乏的。
物体阻挡 X 射线的能力(即放射密度)以亨斯菲尔德单位 (HU) 来衡量。 CT 机的校准(每个放射设备都必须定期执行)包括扫描已知放射密度的物体(称为体模),并检查这些测量结果是否给出正确的 HU 数量。
问题在于 CT 扫描仪的管子(本质上是产生 X 射线的“灯泡”)产生的光束是 X 射线版本的白光,其中充满了与其能量相对应的不同波长的光子。 (如果人眼可以看到 X 射线,您可以让管束穿过棱镜,看到它分解成一系列颜色。)由于光子的穿透能力取决于其能量,因此必须平衡光束对模型的整体影响,这使得定义校准变得具有挑战性。
使情况更加复杂的是管子的 X 射线光线必须根据扫描类型而改变。更密集的身体部位需要更具穿透力的 X 射线,因此该管有一种颜色开关,允许操作员调整管电压以匹配工作。调整灯管的电压会改变光束的光谱,使其介于“冷白”和“暖白”灯泡之间。可变频谱使得确保所有电压的校准都正确变得更加困难。
当将任何给定扫描仪的校准与通用标准联系起来时,将这些复杂性加上不同 CT 机器制造商之间存在的差异是很麻烦的。
更好的校准可以使诊断更高效、成本更低。扫描仪之间更好的比较可能有助于建立疾病的分界点,例如肺气肿达到特定的亨斯菲尔德评分或更低。 CT 扫描发现可能癌变的可疑增生也很常见,医生通常会要求进行 MRI 作为后续检查。这第二个程序可以被取消。
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