Nguyên lý CT đa lát (MSCT)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG
Bộ mơn CN điện tử và Kỹ thuật Y sinh
====o0o====

BÁO CÁO BÀI DỊCH
Mơn cơng nghệ chẩn đốn hình ảnh I
Đề tài:

Nguyên lý CT đa lát (MSCT)
Giáo viên hướng dẫn :

TS. Nguyễn Thái Hà

Sinh viên thực hiện :
Nguyễn Trọng Nghĩa

MSSV: 20122145

Hà Nội, 12/2016
1


2


I.

GIỚI THIỆU VỀ CT ĐA LÁT CẮT (MSCT-MULTI SLICE COMPUTED
TOMOGRAPHY)
Cái nhìn lịch sử về sự phát triển của MSCT và sự quan tâm ngày càng tăng v ề

liều trong CT
Chụp cắt lớp (CT) được đưa vào thực hành lâm sàng vào năm 1972 và cu ộc
cách mạng hình ảnh x-ray bằng cách cung cấp hình ảnh ch ất lượng cao c ủa m ặt
cắt ngang cơ thể. Các kỹ thuật đặc biệt được giới thiệu cải thiện độ phân giải
tương phản thấp để hình dung tốt hơn về mơ mềm, nhưng với liều lượng bức
xạ tương đối cao hấp thụ. Các tiềm năng ban đầu của phương thức tạo ảnh đã
được thực hiện bởi sự phát triển công nghệ nhanh chóng, kết quả là m ột sự mở
rộng liên tục của ứng dụng CT, bao gồm ví dụ: nhi CT, CT ch ụp m ạch, CT tim,
sàng lọc CT, CT năng động và hướng dẫn CT X quang can thi ệp. K ết qu ả là,
những con số của các lần kiểm tra đã tăng lên đến mức mà CT đã có m ột tác
động đáng kể trên khơng chỉ ảnh x-ray mà còn bệnh nhân và dân s ố ti ếp xúc v ới
tia X y tế.
Các CT multislice (MSCT), hoặc đa detectorrow CT (MDCT), là m ột hệ th ống
CT trang bị nhiều hàng của các máy dò CT đ ể tạo ra hình ảnh của nhi ều ph ần.
hệ thống CT này có đặc tính riêng biệt từ các hệ thống CT thông th ường, mà ch ỉ
có một dịng dị CT. Sự ra đời của hệ thống máy dò tiên tiến này và kết h ợp nó
với chức năng quét xoắn ốc đã cải thiện đáng k ể hiệu suất của CT v ề ph ạm vi
ảnh, thời gian để kiểm tra, và độ phân giải hình ảnh. Đồng th ời, thời gian quét
(thời gian cần thiết) đã được rút ngắn xuống còn 0,5 giây. và chi ều r ộng c ủa các
slice (mặt phẳng chụp cắt lớp) giảm đến 0.5mm. Do đó, cải tiến vượt bậc đã
được thực hiện trong kỹ thuật chẩn đoán CT-based. Kể từ khi tác động lâm sàng
tuyệt vời của nó đã được chứng minh, MSCT đã trở nên nhanh chóng lan r ộng.
Bài viết này nêu những điều cơ bản và đặc điểm của MSCT.

3


II.

NGUYÊN LÝ MSCT

1.

Hạn chế của vòng trượt đơn lát và Máy quét xoắn ốc
Ngay sau khi xuất hiện vào cuối những năm 1980, máy quét vòng tr ượt và

xoắn ốc (spiral) CT đã được thơng qua nhanh chóng và s ớm tr ở thành chu ẩn đ ể
chụp CT cơ thể. Tuy nhiên, một vấn đề quan trọng đã trở thành hi ển nhiên:
xoắn ốc CT gây khó khăn cho mặt kỹ thuật của ống x-ray. Ví dụ, vùng bụng-chậu
CT xoắn ốc bao gồm 60 cm (600 mm) giải phẫu v ới độ dày 5 mm lát, (do đó địi
hỏi 120 vòng quay), và các yếu tố kỹ thuật điển hình (120 kilơvơn [đ ỉnh] [KVP] ,
250 mA, 1-s thời gian luân chuyển) thu được tổng cộng 3,6 × 10 6 J nhiệt trong
ống anode x-ray. Trước khi vòng trượt CT xuất hiện ta chỉ thu được nhiệt lượng
với một kỹ thuật tương đương (120 KVP, 250 mA, 1-s quét) là 30.000 J, ph ần
nhiều trong số đó có thời gian giải nhiệt tương đối dài (vài giây).
Một giải pháp đơn giản cho vấn đề nhiệt độ này, tất nhiên, là đ ể phát tri ển
các ống x-ray với công suất nhiệt cao hơn; ống như đã ASND tiếp tục được phát
triển. Một phương pháp khác là sử dụng hiệu quả hơn có sẵn tia x-ray: n ếu
chùm tia x-ray được mở rộng trong z -direction (độ dày lát) và nếu nhiều hàng
của các máy dò đang được sử dụng, sau đó dữ liệu có th ể được thu th ập trong
hơn một lát tại một thời điểm. Cách tiếp cận này sẽ làm giảm số phép quay và
do đó giảm sử dụng ống x-ray làm giảm lượng nhiệt tỏa ra. Đây là ý tưởng cơ
bản của MSCT.
Mặc dù cả hai máy quét thế hệ thứ ba và thứ tư đã được sử dụng phổ bi ến
như máy quét đơn lát, tất cả máy quét multislice được dựa trên một n ền tảng
thế hệ thứ ba. Vì vậy, trong các cuộc thảo luận sau đây, mơ hình máy qt th ế h ệ
thứ ba được đưa ra nghiên cứu.
2.

Detectors MSCT

4


Sự khác biệt chính giữa các đơn lát CT (SSCT) và phần cứng MSCT là trong
việc thiết kế các mảng detector, như minh họa trong hình 1 . Mảng dị SSCT là
một chiều ( hình 1. ); đó là, họ bao gồm một số lượng lớn (thường là 750 hoặc
hơn) của các detector trong một hàng duy nhất trên slice chi ếu xạ đ ể đánh chặn
các chùm x-ray hình quạt. Trong hướng dày slice ( z -direction), các máy dò là
nguyên khối, tức là yếu tố duy nhất đủ dài (thường là khoảng 20 mm) đ ể đánh
chặn toàn bộ chiều rộng chùm tia x-ray, bao gồm m ột ph ần của vùng n ửa t ối ( ở
đây, thuật ngữ " x-ray độ rộng chùm "luôn luôn đề cập đ ến kích th ước c ủa tia xray dọc theo z trục-có nghĩa là, theo hướng dày slice). Trong MSCT, mỗi một
detector SSCT nguyên khối trong z -direction được chia thành nhiều yếu tố phát
hiện nhỏ hơn, tạo thành một mảng 2 chiều ( Hình. 1 ). Thay vì một hàng duy
nhất của máy dị bao gồm các fanbeam, hiện nay có nhi ều, hàng song song c ủa
máy dị.

Hình 1. (trái) mảng ssct chứa duy nhất một hàng detector. (phải) msct mảng
với một số hàng detector nhỏ
Trước khi tiếp tục thảo luận, có lưu ý là: việc sử dụng thuật ngữ "MSCT"
không phải là phổ biến. Những người khác sử dụng các thuật ngữ "multirow CT"
và "nhiều hàng đầu dị CT (MDCT)" bởi vì họ là những mơ tả chi ti ết của công
5


nghệ này so với thuật ngữ "multislice CT." Trong suốt bài vi ết này, tuy nhiên,
thuật ngữ "MSCT" được sử dụng.
Máy quét đầu tiên với nhiều hơn một dòng dò và mở r ộng z trục x-ray
chùm đã được giới thiệu bởi Elscint năm 1992 (CT-Twin). Máy quét này có 2

hàng của các máy dò, cho phép dữ liệu cho 2 lát thu được cùng m ột lúc, và đã
được phát triển chủ yếu để giúp giải quyết các vấn đề nóng ống x-ray. Với 2
máy dị liền kề và mở to tia x-quang, máy quét thu thập dữ li ệu này cho 2 lát
cùng một lúc và do đó làm giảm thời gian ki ểm tra kéo dài. Các máy quét đầu
tiên của "kỷ nguyên MSCT hiện đại" đã được giới thiệu vào cu ối năm 1998 và
được mô tả trong các cuộc thảo luận sau.
3.

Hệ thống thu thập dữ liệu MSCT
Một thiết kế máy dò được sử dụng trong một trong những máy quét MSCT

hiện đại đầu tiên ( Hình. 1 ) gồm 16 hàng của các yếu tố phát hi ện, m ỗi dãy dài
1,25 mm z -direction, với tổng số chiều dài trục z 20 mm. Về nguyên tắc, đồng
thời thu thập dữ liệu cho 16 lát, mỗi 1,25 mm dày; Tuy nhiên, phương pháp này
đòi hỏi phải xử lý một lượng lớn dữ liệu rất nhanh chóng, bởi vì một máy qt
điển hình có thể có được 1.000 lượt xem mỗi vịng quay. Nếu có 800 đầu dị trên
hàng và 16 hàng, sau đó gần như 13 triệu phép đo ph ải được th ực hi ện trong
vòng xoay duy nhất với một thời gian ngắn như 0,5 s.
Do những hạn chế ban đầu trong việc mua và xử lý m ột lượng l ớn dữ li ệu,
phiên bản đầu tiên của máy quét hiện đại MSCT gi ới hạn thu nhận dữ li ệu đ ồng
thời với 4 lát. Bốn phát hiện "hàng" tương ứng với 4 lát đồng thời thu thập dữ
liệu thành 4 "kênh" dữ liệu song song, vì vậy mà các máy quét 4-lát đã đ ược nói
đến có 4 kênh dữ liệu. Những máy quét 4-lát này lại khá linh hoạt về độ dày của
mỗi lát. Ví dụ về cấu hình máy dị sử dụng với 4 kênh được minh họa trong Hình
2 cho 2 phiên bản 4-lát dị MSCT: một dựa trên thi ết k ế máy dò được mô t ả
trước đây (16 hàng của các yếu tố 1,25 mm) và một dựa trên một "mảng thích

6

nghi "bao gồm các yếu tố phát hiện của các kích c ỡ khác nhau (thi ết k ế máy dò
khác đã được sử dụng bởi các nhà sản xuất khác) ( 2 , 3 ).

Hình 2. Sử dụng linh hoạt dò trong máy quét msct 4 lát. (a) các nhóm bốn yếu tố
1,25-mm-rộng có liên quan đến hoạt động như máy dị 5-mm-rộng. (b) 8 yếu tố
có liên quan trong cặp để hoạt động như máy dò 2,5-mm. (c) nội, các yếu tố
thích nghi mảng có liên quan đến hoạt động như máy dò 5 mm (1 + 1,5 + 2,5), và
cùng với bên ngoài, yếu tố 5 mm, mang bốn 5-mm lát. (d) 4 yếu tố trong cùng
được liên kết trong cặp để tạo thành máy dò 2,5-mm (1 + 1,5), mà cùng với hai
máy dò 2,5-mm, thu thập dữ liệu trong bốn 2,5-mm lát.
Cấu hình máy dị có thể ứng dụng cho thiết kế máy dị bao gồm 16 hàng
của các yếu tố 1,25-mm cho việc thu được của 4 lát được minh họa trong Hình
2A và 2B . Trong Hình 2A , 4 yếu tố trong một nhóm có liên quan tới hoạt động
như một máy dị 5 mm duy nhất (4 × 1,25). Kết quả là bốn máy dò 5 mm bao
gồm tổng z trục chiều dài 20 mm. Khi một chùm 20-mm rộng x-ray được sử
dụng, 4 lát với độ dày 5 mm được mua. Việc mua 5 mm lát cũng có thể được kết
hợp thành 10-mm lát, nếu muốn. Trong Hình 2B , 4 cặp của các yếu tố phát hiện
có liên quan đến chức năng như bốn máy dị 2,5-mm (2 × 1,25). Khi một chùm 10
mm rộng x-ray được sử dụng, bốn 2,5-mm lát có thể được mua cùng m ột
lúc. Một lần nữa, kết quả của 2,5-mm lát có th ể được kết hợp đ ể tạo thành 5
7


mm lát (5-mm lát trục thường được ưa thích dành cho mục đích gi ải thích). Khả
năng thứ ba là sử dụng một chùm tia X 5-mm-rộng để chi ếu xạ ch ỉ có 4 y ếu t ố
phát hiện cá nhân trong cùng cho việc mua lại bốn 1,25-mm lát. Tuy nhiên, khả
năng khác là để liên kết các yếu tố trong ba và sử dụng m ột chùm tia X 15 mm
rộng để có được bốn 3,75-mm lát.
Tương tự như vậy, các yếu tố cá nhân của mảng thích ứng có thể được liên
kết một cách thích hợp để có được bốn 5-mm lát ( Fig. 2C ) hoặc bốn 2,5-mm lát

( Fig. 2D ). Một khả năng khác là sử dụng một 4-mm-rộng chùm tia x-ray (mà sẽ
chiếu xạ chỉ là một phần của các nguyên tố 1,5-mm) để mang bốn 1-mm lát. Lát
mỏng có thể được kết hợp để tạo thành lát dày hơn cho mục đích gi ải thích, nếu
cần thiết.
Khi cơng nghệ thu thập dữ liệu tiên tiến, nhiều kênh dữ liệu được cung cấp
để cho phép việc mua lại đồng thời hơn 4 lát. Một phiên bản 8-kênh của hệ
thống bao gồm các mảng phát hiện trong Hình 2A và 2B (được giới thiệu
khoảng 3 y sau) có thể có được tám 2,5-mm lát hay tám 1,25-mm lát (có th ể
được kết hợp để tạo thành lát dày hơn để giải thích).
4.

Độ dày lát dưới millimet và độ phân giải đẳng hướng
Các máy qt 4-lát và 8-lát MSCT vừa mơ tả cũng có kh ả năng ch ụp các lát

siêu mỏng ( "dưới milimet") (nhưng chỉ 2 tại một thời gian) bằng cách chu ẩn
trực chùm tia x-ray trong z trục đến phần chiếu xạ 2 trong cùng các yếu tố phát
hiện trong mảng máy dị.Ví dụ, đối với các mảng phát hiện trong Hình 2A , nếu
chùm tia x-ray được chuẩn trực để có chiều rộng 1,25-mm và s ắp đ ặt sao cho
đứng trụ và một phần chiếu xạ 2 yếu tố trong cùng máy dị, sau đó 2 lát, dày m ỗi
0.625 mm, có thể thể thu được.
Bởi vì chỉ có 2 dưới milimet lát có th ể được mua lại đồng th ời v ới các máy
quét MSCT trước đó, khả năng này khơng được sử dụng rộng rãi vì hạn ch ế độ

8


dài của 1 lần quét theo trục z và sự làm nóng ống tia X. Quét dưới millimet đã
phải chờ đợi sự ra đời của máy quét 16-lát.
5.

Máy quét CT 16 lát và hơn
Việc lắp đặt các máy quét MSCT cung cấp 16 kênh dữ li ệu cho 16 lát đ ồng

thời có được bắt đầu vào năm 2002. Ngồi việc đồng thời chụp được lên đến 16
lát, các mảng dò kết hợp với máy quét 16-lát đã được thi ết kế l ại để cho phép
những lát mỏng để thu được tốt nhất. Mảng Detector cho các mơ hình máy quét
16 lát cắt khác nhau được minh họa trong hình 3 . Lưu ý rằng trong tất cả các
mơ hình, 16 ngun tố trong cùng máy dị dọc theo z trục là một nửa kích thước
của các yếu tố ngoài cùng, cho phép việc mua l ại đ ồng th ời 16 lát m ỏng (dày t ừ
0,5 mm dày 0,75 mm, tùy thuộc vào mơ hình) . Khi phát hiện bên trong đã được
sử dụng để có được dưới milimet lát, tổng số thu được z chiều dài trục và do đó
tổng chiều rộng của chùm tia X dao động từ 8 mm cho các phiên b ản Toshiba
đến 12 mm cho các phiên bản Philips và Siemens. Ngồi ra, trong 16 yếu tố bên
trong có thể được liên kết trong cặp cho việc chụp 16 lát dày hơn ( 4 ).

Hình 3. Sơ đồ thiết kế phát hiện 16 lát cắt khác nhau (trong z direction). Các yếu tố trong cùng có thể được sử dụng để thu thập 16 lát mỏng
hoặc liên kết theo cặp để thu thập lát dày hơn.

9


Trong năm 2003 và 2004, các nhà sản xuất MSCT giới thi ệu các mơ hình v ới
ít hơn và nhiều hơn 16 kênh. 6 lát và 8 lát cắt mơ hình đã được giới thi ệu bởi các
nhà sản xuất như giải pháp thay thế hiệu quả chi phí. Đồng thời, máy quét 32lát và 40-lát đã được giới thiệu.
Đến năm 2005, máy quét 64 lát cắt đã được công bố, và cugn cấp b ởi hầu
hết các nhà sản xuất. Thiết kế mảng Detector được sử dụng bởi nhiều nhà s ản
xuất được minh họa trong hình 4 . Phương pháp được sử dụng bởi hầu hết các
nhà sản xuất cho 64 lát cắt thiết kế mảng dò là để kéo dài các m ảng trong z direction và cung cấp tất cả các yếu tố phát hiện dưới milimet: 64 × 0,625 mm
(tổng z trục chiều dài 40 mm) cho Philips và GE Healthcare mơ hình và 64 × 0,5
mm (tổng z trục chiều dài 32 mm) cho mơ hình Toshiba. Các cách tiếp cận thiết

kế của Siemens là khá khác nhau. Các mảng dò của Siemens scanner 32 lát cắt
(có chứa 32 nguyên tố dài mỗi 0,6 mm, với tổng s ố z trục chiều dài 19,2 mm)
được kết hợp với một "động lấy nét" ống x-ray cho việc mua lại đồng th ời 64 lát
. Ống x-ray này có thể điện tử và rất nhanh chóng, dịch chuyển vị trí chỗ đầu mối
về các mục tiêu ống x-quang để phát ra các bức xạ từ một vị trí h ơi khác nhau
dọc theo z trục. Mỗi đầu dị trong số 32 detector sau đó thu thập 2 phép đo
(mẫu), cách nhau dọc theo z trục khoảng 0,3 mm. Kết quả thực là một tổng của
64 số (32 dị × 2 phép đo mỗi detector) cùng m ột 19,2-mm d ọc theo tr ục z (quá
trình này được đề cập đến của Siemens là "Z-Sharp") ( 5 ) .

10


Hình 4. Sơ đồ thiết kế phát hiện 64 lát cắt khác nhau (trong z direction). Hầu hết các thiết kế kéo dài mảng và cung cấp tất cả các yếu tố dưới
milimet. Siemens máy quét sử dụng 32 yếu tố và ống x-quang lấy nét động để
mang lại 2 phép đo mỗi máy dị.
Trong các ví dụ trước, ngồi việc mua lại đồng th ời của nhiều slice, MSCT
x-ray độ rộng chùm tia có thể được rộng hơn đáng kể hơn so v ới SSCT. Mười sáu
lát độ rộng chùm MSCT là lên đến 32 mm; 64 lát cắt có th ể được r ộng lên đ ến
40 mm; và thậm chí rộng hơn được sử dụng trong các hệ th ống hiện đang được
xây dựng hoặc trong đánh giá lâm sàng. Một hệ quả là sự phân tán có thể đạt
được trong các máy dò, làm cho độ tương phản thấp đi. Nói chung, tuy nhiên, các
vách chống tán xạ truyền thống sử dụng với máy quét CT th ế h ệ th ứ ba có th ể
được thực hiện đầy đủ sâu để duy trì hiệu quả v ới MSCT. Một ví dụ về một
phần của một máy dò 16-lát với vách loại bỏ phân tán liên quan được th ể hi ện
trong hình 5

11

Hình 5. Mục của máy dị 16-lát với loại bỏ phân tán vách. Vách là đủ sâu
để loại bỏ gần như tất cả phân tán. Lưu ý các yếu tố nhỏ hơn (0.625 mm, trong
ví dụ này) ở trung tâm của mảng và lớn hơn (1,25 mm) các yếu tố bên
ngoài. Cũng lưu ý khơng gian chết (dịng nhẹ hơn) giữa các yếu tố.
III.
1.

MSCT KHÁI NIỆM: KHÁC BIỆT GIỮA MSCT VÀ SSCT
MSCT độ dày lát và chuẩn trực chùm tia X-ray
Trong SSCT, độ dày lát được xác định bởi prepatient và collimators tia x-ray

có thể postpatient. Nói chung, các x-ray tia chuẩn trực được thiết kế như vậy
mà z trục chiều rộng của chùm tia X-quang tại isocenter (tức là ở trung tâm c ủa
vòng xoay) là giống như độ dày lát mong muốn. (Chiều rộng chùm tia x-ray,
thường được định nghĩa như toàn bộ chiều rộng ở nửa tối đa [FWHM] của z trục
x-ray hồ sơ cường độ chùm tia, được thảo luận chi tiết trong bài viết th ứ hai
trong loạt bài này ( 6 ).)
Trong MSCT, tuy nhiên, độ dày lát được xác định bởi cấu hình máy dị và
khơng x-ray tia chuẩn trực. Ví dụ, 4 lát trong Hình 2A dày mỗi 5 mm, vì họ được
mua lại bởi máy dò 5 mm (được tạo thành bằng cách liên kết bốn y ếu tố phát
hiện 1,25 mm). 4 slice trong Hình 2B dày 2,5 mm, vì họ được mua lại bởi máy dò
2,5-mm (được tạo thành bằng cách liên kết hai yếu tố 1,25 mm). Bởi vì nó là
chiều dài của máy dị cá nhân (hoặc các yếu tố phát hi ện liên k ết) thu th ập d ữ
liệu cho từng lát đồng thời có được giới hạn chiều rộng của chùm tia x-ray góp
phần slice đó, chiều dài này thường được gọi là máy dị chuẩn tr ực. Trong con số
2A và 2C , các chuẩn trực dò là 5 mm. Trong con số 2B và 2D , các chuẩn trực dò
là 2,5 mm. Các thực tế x-ray tia chuẩn trực là không trực ti ếp tham gia trong vi ệc
xác định độ dày lát, khác với "tổng" z trục chùm tia chuẩn trực nên bằng tổng độ
dày của 4 lát, ví dụ, 20 mm Hình 2A hoặc 10 mm Hình 2B (mà điều này không
nhất thiết phải thật sự được thảo luận trong phần dosimetry MSCT sau này

trong bài viết này) ( 7 ).
2.

Tác dụng của chùm tia hình nón trong MSCT
12


Cone hiệu ứng chùm trong CT được gắn với thiên nhiên khác nhau của
chùm tia X phát ra từ ống x-ray. Phân kỳ này có nghĩa là z trục của chùm tia X có
phần lớn hơn khi nó ra khỏi bệnh nhân so với khi nó được đưa vào bệnh nhân.
Trong SSCT, hậu quả chính của x-ray chùm phân kỳ là ti ềm năng cho m ột
phần khối lượng vệt, thảo luận trong bài viết thứ hai trong loạt bài này ( 6 ) và
được xem xét ở đây. Trong một vòng quay 360 °, cùng một con đường (hoặc gần
như cùng một con đường) của x-quang thông qua các bệnh nhân được đo hai
lần, nhưng với x-quang đi du lịch theo hướng ngược nhau, ví dụ, m ột lần v ới các
ống trên các bệnh nhân và phát hiện bên dưới và sau này trong quá trình quay
với ống bên dưới bệnh nhân và các máy dò trên (chúng được gọi là song song tia
phản đối hoặc tia liên hợp). Bởi vì các chùm phân kỳ, tuy nhiên, các mẫu chùm xray hình nón nhẹ khối lượng mơ khác nhau trong mỗi hướng ( Hình. 6A ), có khả
năng dẫn đến sự mâu thuẫn dữ liệu và hiện vật vệt. Càng dày lát (càng rộng
chùm tia x-ray), các rõ rệt hơn sự khác nhau và nhi ều kh ả năng nó là phép đo
quang phản đối song song sẽ là không phù hợp.

13


Hình 6. Hiệu ứng tia hình nón SSCT và MSCT. (A) Trong SSCT, khác nhau,
hình nón x-ray chùm chiếu tỏa mô năng suất đo-cho s ự suy gi ảm khác nhau tia
phản đối song song, đôi khi gây ra vệt cho lát dày khác nhau. (B) dầm rộng lớn
hơn của MSCT làm nổi bật hình nón chùm hình dạng và dẫn đến tia mà th ậm chí
khơng nằm trong cùng một mặt phẳng. Cone thuật toán dầm xây dựng lại

thường được yêu cầu. opp. = Ngược lại.
Hiệu ứng tia hình nón là nghiêm trọng hơn trong MSCT. Hãy xem xét các cấu
hình MSCT trong Hình 6B , thu thập dữ liệu cho tám 2,5-mm lát (tổng chi ều r ộng
chùm 20 mm). Lưu ý rằng các phép đo thu được với các máy dị ngồi cùng (bóng
trong hình. 6B ) từ bên đối diện của các bệnh nhân không chỉ lấy mẫu mơ khác
nhau mà cịn thậm chí khơng nằm trong các slice (cùng 3 ).
Với máy quét 4-lát, tổng x-ray độ rộng chùm tia đủ h ẹp (ví dụ, 5 mm r ộng
cho bốn 1,25-mm lát) hoặc người nào khác lát đã đủ dày (bốn 5-mm lát) có tác
dụng chùm tia hình nón là chấp nhận được và thơng thường lọc backprojection
tái thiết vẫn còn sử dụng được. Tuy nhiên, MSCT máy quét của các thế hệ sau,
mà thu thập hơn và mỏng hơn lát, đòi hỏi sự phát tri ển của các thu ật tốn chùm
nón tái thiết thay thế (nếu vượt quá phạm vi của bài viết này). Do ảnh hưởng tia
hình nón, một số máy qt với 16 kênh hoặc nhiều MSCT ch ỉ cho phép vi ệc mua
lại đồng thời số lượng tối đa lát (ví dụ, 16 lát bằng một máy quét 16 kênh) trong
quá trình quét xoắn và ngăn chặn mua lại như vậy trong trục quét (nonhelical).
3.

MSCT xoắn ốc
Quét xoắn ốc với máy quét MSCT là khái niệm gi ống hệt nh ư v ới máy quét

SSCT; luân chuyển và di chuyển bảng diễn ra đồng th ời với vi ệc mua l ại d ữ li ệu
liên tục. Tuy nhiên, thuật ngữ nhất định, cùng với đặc thù kết hợp v ới lựa ch ọn
sân xoắn và tái thiết lát xoắn ốc, có xu hướng gây ra sự nhầm lẫn. Một cuộc thảo
luận về khái niệm sân xoắn sau.
a.

Định nghĩa của Pitch Revisited
14

Như ban đầu được xác định cho các SSCT, sân xoắn đã được tính tốn nh ư
bảng phong trào cho mỗi vịng quay chia độ dày lát. Ví dụ, với một độ dày lát 5
mm và một phong trào bảng 7,5 mm cho mỗi vòng quay, sân sẽ là 1,5. Bởi vì độ
dày lát và độ rộng chùm tia x-quang là tương đương trong SSCT, giá trị cho sân
chuyển tải thông tin quan trọng về các chùm tia X; một sân là 1,0 có nghĩa rằng
các tia x-ray từ quay liền kề đã cơ bản tiếp giáp. Nhựa, hắc ín lớn hơn 1 khoảng
cách ngụ ý giữa các dầm x-ray từ quay liền kề. Nhựa, hắc ín ít hơn 1 ngụ ý chồng
chéo tia x-ray (và chiếu xạ do đó đơi của m ột s ố mơ) và do đó không đ ược s ử
dụng trên lâm sàng.
Áp dụng định nghĩa này để MSCT tạo ra sự nhầm lẫn và có xu hướng che giấu
thơng tin quan trọng. Ví dụ, một 4-lát MSCT quét xoắn ốc với 15 mm của bảng
chuyển động cho mỗi vòng quay và một x-ray chùm 20-mm-rộng (để có đ ược
bốn 5-mm lát) sẽ mang tính sân sau dựa trên định nghĩa tr ước đó: sân = di
chuyển bảng cho mỗi độ dày xoay / slice = 15 mm / 5 mm = 3,0. Tính tốn này
không ngay lập tức truyền đạt sự thật rằng, sân l ớn hơn nhi ều h ơn 1, có rõ ràng
là x-ray dầm chồng lên nhau, vì tổng chi ều rộng của chùm tia X-ray là 20 mm và
bảng được di chuyển chỉ 15 mm cho mỗi vòng quay . Để giải quyết tình trạng
này, một định nghĩa mới của sân đã được thông qua. Trong định nghĩa này, các
mẫu được thay thế bằng tổng độ dày của tất cả các lát đồng th ời mua l ại; đó là,
nếu n mỗi lát dày T lát được mua lại, sau đó tổng chi ều rộng là n × T, và định
nghĩa sân mới là như sau: sân = bảng phong trào cho m ỗi vịng quay / ( n × T)
(dầm pitch). Bởi vì định nghĩa ban đầu vẫn thỉnh thoảng tham chi ếu, đ ịnh nghĩa
sân mới trong phương trình thứ hai được gọi là "chùm sân." Định nghĩa ban đ ầu
hiện nay được gọi là "sân dò," trên cơ sở ý kiến cho r ằng cắt dày ( ở m ẫu c ủa
định nghĩa ban đầu) trong MSCT được xác định bởi cấu hình máy dị. Với định
nghĩa mới, chùm sân cho ví dụ chỉ định sẽ được tính như sau: sân = b ảng phong
trào cho mỗi vịng quay / ( n × T) = 15 mm / (4 × 5 mm) = 0,75. Bởi vì sân chùm
truyền tải thông tin tương tự cho MSCT như định nghĩa ban đầu đã làm cho SSCT,
nó là định nghĩa được ưa chuộng trong hầu hết trường hợp ( 2 ).

15


b. Pitch và z lấy mẫu trong xoắn ốc MSCT

Lựa chọn sân lâm sàng trong SSCT nói chung là đơn gi ản. Thơng thường, chỉ
có 2 nốt nhạc đã được sử dụng phổ biến: sân = 1 cho chất lượng t ốt nh ất và sân
= 1,5 khi hơn z bảo hiểm trục là cần thiết trong một thời gian ngắn hơn (bởi vì
hoặc tổng thời gian quét hoặc x-ray khăn ống sưởi ấm). Nhựa, hắc ín dưới 1 đã
khơng được sử dụng. Ngược lại, thường được sử dụng nốt dầm trong MSCT có
vẻ lẻ (ví dụ, 0,9375, 1,125, hoặc 1.375) và rất thường nhỏ hơn 1. Tr ước khi sân
xoắn ốc trong MSCT được thảo luận, thương mại-off cơ bản liên quan đến lựa
chọn sân được xem xét (xem bài viết đầu tiên trong loạt bài này ( 8 ) cho một
cuộc thảo luận đầy đủ hơn).
Do chuyển động bàn liên tục, khơng có vị trí lát định dọc theo z trục thực sự
có đủ dữ liệu (ví dụ, các phép đo truyền dọc theo đường ray qua slice t ại đ ủ v ị
trí, góc độ) để tái tạo lại hình ảnh. Thay vào đó, đo u cầu được ước tính bằng
cách nội suy giữa các số đo gần bên trên và bên d ưới m ặt ph ẳng slice đó đang ở
vị trí tương đối giống nhau và góc. Khoảng cách dọc theo z trục giữa các phép đo
này đó là có sẵn cho nội suy được đề cập ở đây là z -spacing. Dữ liệu nội suy có
thể khơng chính xác nếu giải phẫu thay đổi đáng kể trong z -spacing, dẫn đến
vệt hoặc che hiện vật. Hiện vật suy xoắn ốc thường xuất hiện như là (và được
gọi là) đồ tạo tác "cối xay gió", bởi vì khi những hình ảnh xoắn ốc được paged
qua một cách nhanh chóng, các vệt hoặc che hi ện vật dường nh ư xoay như cánh
quạt của cối xay gió. Các khả năng và mức độ nghiêm trọng của hiện vật xoắn
tăng lên cùng với tăng z -spacing, vì giải phẫu có nhiều khả năng thay đổi đột
ngột qua khoảng cách. Tăng sân (để giảm hoặc là thời gian quét hoặc sưởi ấm
ống x-ray) làm tăng khoảng cách giữa các phép đo n ội suy, do đó kh ả năng c ủa
vật xoắn tăng.
Trong SSCT xoắn, dữ liệu lát được nội suy giữa tia tương đương phân cách

bằng một vịng quay đầy đủ (360 ° ngồi) hoặc giữa các tia ph ản đ ối song song
(180 ° ngoài).Đây là 2 chương trình nội suy được gọi là 360 ° n ội suy tuy ến tính
(360 ° LI) và 180 ° nội suy tuyến tính (180 ° LI), tương ứng. Bởi vì các tia phản
16


đối song song trong SSCT interleave những ngăn cách bởi 360 °, z -spacing cho
180 trung bình ° LI một nửa cho 360 ° LI ( Phụ lục A cung cấp làm rõ tun bố
này). Vì nhỏ hơn của nó z -spacing và do đó làm giảm các hiện vật xoắn, 180 ° LI
thường được ưa thích hơn 360 ° LI. z -Spacing trong SSCT xoắn được giảm thiểu
bằng cách sử dụng 180 ° LI và một sân của 1 (gi ả đ ịnh r ằng n ốt d ưới 1 tránh
được), trong trường hợp này trung bình z -spacing bằng d / 2, trong đó d là độ
dày lát ( Hình. 7A ) ( 9 ).
Trong MSCT, 180 ° LI và một sân trong 1 không cải thi ện z -spacing, như
chứng minh bằng ví dụ 4 slice trong hình 7B . Với máy dị chuẩn trực đại diện là
"d", các máy dò chuyển động tương đối với các bệnh nhân bằng 4d (độ dày 4 lát)
trong một đầy đủ 360 ° xoay. Sau nửa vòng quay (180 °), các máy dị chuy ển
2d. Khơng giống như tình hình ở SSCT, tia 180 ° phản đối tại nhân bản, ch ứ
không phải là xen kẽ, những ngăn cách bởi một vòng quay đầy đủ, d ẫn đ ến z spacing bằng d. Giả sử, thay vào đó, là một giá trị của 3d (3 độ dày slice) được s ử
dụng ( 7C hình. ); sau đó, 180 ° phản quang interleave những 360 ° ngoài và cung
cấp một z -spacing của d / 2, tương đương đạt được trong SSCT với một sân 1 và
độ dày lát cùng. Một "quy tắc" cho chương trình đặc biệt này là để chồng lên
nhau một chiều rộng dò (một độ dày lát). Đối với ví dụ 4-lát, điều này tương
ứng với một sân trong 3/4 = 0,75; cho một máy quét 16-lát, sân là 15/16 =
0,9375; và cho một máy quét 64 lát cắt, sân là 63/64 = 0,9844. Lưu ý rằng nốt
như di chuyển gần hơn đến 1 (phần nhỏ của chùm tia chồng lên nhau) nh ư s ố
lượng lát đồng thời mua tăng (thêm thông tin về địa đi ểm này đ ược cung c ấp
trong bài viết này) ( 10 ).

17

Hình 7. z -Spacing trong CT xoắn ốc. (A) tối thiểu z -spacing bằng d / 2 (d = độ
dày lát) là đạt được trong SSCT với sân của 1 và nội suy giữa các tia song song
ngược lại xen kẽ. (B) Với sân của 1 trong MSCT, tia phản đối song song chồng lên
nhau chứ không phải là xen kẽ, cho z -spacing bằng d. (C) z -Spacing tương
đương với trong SSCT đạt được với sân mà chồng dày một lát nhưng kết quả
trong chiếu xạ kép của một số mơ. Giảm z -spacing cũng có thể đạt được với nốt
khác. det = dò; thối = quay.
c. Lựa chọn xoắn ốc MSCT Pitch và dữ liệu nội suy

Mặc dù minh họa tại sao MSCT nốt xoắn ốc có vẻ lẻ hoặc có th ể ít h ơn 1,
"một phát hiện chồng chéo" phương pháp không nhất thi ết ph ải là tối ưu ho ặc
ưa thích. Một số nhà sản xuất máy quét MSCT chiến lược đề nghị sân thay thế,
trong khi những người khác vẫn duy trì các thủ tục nội suy thích h ợp, tất c ả
(hợp lý) nốt đều tốt như nhau ( 9 , 11 , 12 ). Việc quét xoắn ốc thể hiện
trong hình 8 giúp làm rõ những khác biệt và nổi bật một sự khác biệt quan tr ọng
18


giữa SSCT và MSCT nội suy dữ liệu. Nếu một máy qt 4-slice sử dụng một cấu
hình máy dị của 4 × 5 mm để có được bốn lát 5-mm-dày ( Hình 8A. ), Sau đó cắt
tiền nội suy như mơ tả trước đó (thường là với 180 ° LI), tốt hơn v ới m ột sân
cung cấp một nhỏ hơn z -spacing (chẳng hạn như sự chồng chéo một máy dị đề
cập trước đó) để làm giảm các hiện vật suy. Trong Hình 8B , với một chuẩn trực
dị của 4 × 1,25 mm, 13 mẫu máy dị nói dối hoàn toàn hoặc một phần trong mặt
phẳng lát 5 mm để tái tạo lại (tùy thuộc vào vị trí lát tương đ ối so v ới các máy
dò chồng chéo, 11-13 mẫu có thể nằm trong phạm vi lát máy bay). Rõ ràng là ví
dụ này khơng cịn liên quan đến một suy đơn giản giữa 2 đi ểm g ần nh ất mà đòi
hỏi một sự kết hợp thích hợp của tất cả các phép đo nằm trong slice. Với trọng

lượng thích hợp, các phép đo có thể được kết hợp để tạo thành m ột phép đo lát
5-mm-dày với một hồ sơ chùm cũng hình. Quá trình này được gọi là " z lọc." Với
một sân của 1 hơn 0,75, z -spacing tăng từ 0.625 mm (tức là, d / 2) đến 1,25 mm
(tức là, d) và dẫn đến suy thoái chỉ nhỏ của lát h ồ s ơ hình d ạng và tăng hi ện v ật
xoắn ốc. Đối với máy quét 16-lát (và nhiều hơn nữa), các chu ẩn tr ực dị trong
q trình qt xoắn là 1,5 mm hoặc ít hơn (tùy thuộc vào mơ hình và chùm chi ều
rộng), với sự khác biệt tương ứng nhỏ trong hình dạng hồ sơ lát so với sân.

19


Hình 8. z Filtering. (A) Đối với quét MSCT cấu hình để có được lát dày hơn (ví
dụ, 5 mm), lát được nội suy như cho SSCT. (B) Đối với MSCT quét với chuẩn trực
dò nhỏ, nhiều phép đo thu được trong máy bay slice (lên đến 13, trong ví dụ
này) để tạo thành lát dày hơn. Kết hợp nhiều phép đo để tạo thành lát dày hơn
được gọi là z lọc
d. Xoắn MSCT Pitch và mAs

Độ nhạy tương phản thấp (khả năng để giải quyết các cấu trúc có đ ộ
tương phản thấp) phụ thuộc vào CT nhiễu hình ảnh. CT hình ảnh tiếng ồn bắt
nguồn chủ yếu từ những vết lốm đốm lượng tử, mà phụ thuộc vào s ố lượng của
các photon x-ray góp phần hình ảnh (sự xuất hiện của nhi ễu hình ảnh cũng phụ
thuộc vào độ sắc nét của các bộ lọc tái sử dụng). Để hiểu làm thế nào các yếu tố
khác nhau ảnh hưởng CT nhiễu hình ảnh, nó là dễ nhất đ ể xem xét có bao nhiêu
photon x-ray đóng góp cho mỗi lần đo dò. Các yếu tố liên quan gồm KVP (với cao
KVP, hơn x-quang thâm nhập vào bệnh nhân để đạt được các máy dò), đ ộ dày lát
20


(các máy dò thu thập nhiều photon hơn lát dày hơn), x-ray tube mA (c ường đ ộ xray cao hơn làm tăng số lượng các phát hiện tia x tương ứng), và th ời gian luân

chuyển (xoay nhanh hơn tương ứng với thời gian lấy mẫu dò ngắn h ơn). 2 yếu
tố cuối cùng thường được thực hiện cùng nhau như mAs (xem bài viết thứ hai
trong loạt bài này ( 6 ) cho một cuộc thảo luận đầy đủ hơn).
Lát SSCT xoắn ốc được xây dựng lại từ dữ liệu nội suy giữa 2 đo ray song
song gần nhất (thường là với 180 ° LI). Do đó, số lượng photon x-ray góp phần
vào mỗi mẫu nội suy (và do đó làm giảm nhiễu hình ảnh) là sự kết h ợp tuy ến
tính của 2 phép đo phát hiện, bất kể sân. Đó là, xoắn nhiễu hình ảnh SSCT là
không bị ảnh hưởng bởi sân ( 9 ). (Lưu ý, tuy nhiên, các thuật tốn nội suy khơng
ảnh hưởng đến tiếng ồn ảnh; tia ít đóng góp vào hình ảnh khi 180 ° LI được s ử
dụng hơn khi 360 ° LI được sử dụng, do đó 180 ° ảnh LI h ơi ồn ào). Pitch không
ảnh hưởng đến tiếng ồn hình ảnh trong MSCT xoắn nếu đo lát được hình thành
từ nhiều mẫu dị. Ví dụ, slice 5 mm Hình 8B được hình thành từ sự kết hợp của
phép đo 11-13 dị. Nếu x-ray trung bình thơng đạt mỗi phần tử phát hiện là n ,
sau đó số lượng photon x-ray góp phần vào sự tính tốn ( z -filtered) mẫu là giữa
11 n 13 n . Trong khi đó, một sân 1,5 và chuẩn trực dị của 4 × 1,25 mm k ết qu ả
chỉ trong 5-7 đo dò nằm trong mặt phẳng lát 5-mm và do đó góp phần vào m ỗi
mẫu lát. Đối với cùng một máy dị thơng lượng trung bình n như được sử dụng
trong ví dụ trước đó, số lượng các photon góp phần x-ray là 5 n -7 n . Đó là, ít
photon x-ray đóng góp vào mỗi mẫu lát tính cho n ốt l ớn h ơn, d ẫn đ ến hình ảnh
ồn ào hơn.
Nhìn chung, số lượng của các photon góp phần hình ảnh gi ảm tuy ến tính
với sân MSCT xoắn nếu cài đặt kỹ thuật x-ray cùng (KVP và mAs) đ ược s ử
dụng. Như đã thảo luận trong bài viết này, với các yếu tố kỹ thu ật x-ray cùng,
liều bức xạ bệnh nhân (CT chỉ số liều lượng [CTDI vol ]) cũng giảm tuyến tính
với sân (trong thực tế, cùng một lượng năng lượng được lan truy ền trên mơ ở
những z -direction). Do đó, một thực tế được thông qua bởi một số nhà sản xuất
là để xác định mAs "hiệu quả" (mAs eff ), được tính như

hơn mAs
21

thực tế, trong quá trình kiểm tra theo toa. mAs eff được chọn để duy trì cùng
một mức độ hình ảnh tiếng ồn bất kể sân chọn. Ví dụ, với 1-s lần luân chuyển,
một mAs eff 240 sử dụng 240 mA với một sân trong 1 (mAs eff = 240/1 = 240)
nhưng sử dụng 300 mA với một sân 1,25 (mAs eff = 300 / 1.25) và 200 mA với
một sân 0,83 (mAs eff = 200 / 0,83).
IV.

MSCT LIỀU BỨC XẠ
Mặc dù trục và xoắn MSCT liên quan đến một quá trình thu th ập dữ li ệu

phức tạp hơn, đo lường và xác định liều bức xạ bệnh nhân trong MSCT là khơng
có khác nhau từ trong SSCT. Đối với cả hai mục đích dosimetry trục và xoắn ốc,
máy dò chuẩn trực được bỏ qua và một máy quét MSCT được x ử lý nh ư m ột máy
quét đơn lát cắt với độ dày lát bằng với chuẩn trực chùm chi ều r ộng x-ray đ ầy
đủ. Ví dụ, một MSCT quét với một chuẩn trực dò của 4 × 2,5 mm (tổng chi ều
rộng chùm 10 mm) sẽ được xử lý cho mục đích dosimetry như m ột SSCT quét
với độ dày lát 10 mm (xem bài viết thứ hai trong loạt bài này ( 6 ) cho một cuộc
thảo luận đầy đủ về CT dosimetry). Đối quét dọc trục, do đó, các trọng CTDI
[CTDI w ] cho một chuẩn trực dị của 4 × 2,5 mm (những lát mà từ đó có th ể
được kết hợp để tạo thành 10-mm lát) là tương đương về mặt nguyên tắc cho
rằng một SSCT lát 10 mm . Tương tự như vậy, các CTDI vol cho quét xoắn ốc
được lấy từ CTDI trục w đo tại chuẩn trực chùm cùng bằng cách chia CTDI
trục w bởi sân.
Tuy nhiên, một số yếu tố làm giảm hiệu quả của liều MSCT so v ới
SSCT. Ngoài ra, thực hành MSCT nhất định mà không thông ho ặc không t ồn t ại
trong SSCT có thể dẫn đến tăng liều bức xạ cho bệnh nhân. Những yếu tố này và
các vấn đề được mô tả trong các cuộc thảo luận sau.
1.

MSCT liều lượng hiệu quả.
hiệu quả liều đề cập đến phần của x-quang đạt tới các máy dò được th ực

sự bắt được và góp phần hình ảnh. hiệu quả liều có 2 thành phần: hiệu quả
22


hình học và hiệu quả hấp thu. hiệu quả hấp thu liên quan đến phần của tia x đi
vào khu vực phát hiện hoạt động và đang thực sự hấp thu (bị bắt). hiệu quả hấp
thụ là tương tự cho tất cả các máy qt SSCT và MSCT có dị tr ạng thái r ắn. hiệu
quả hình học đề cập đến các phần của x-quang mà thoát kh ỏi b ệnh và đi vào
khu vực phát hiện hoạt động.
Hai khía cạnh của MSCT làm giảm hiệu quả liều hình h ọc của nó tương đ ối
của SSCT. Đầu tiên là sự cần thiết phải rõ ràng để ngăn giữa các y ếu t ố cá nhân
phát hiện dọc theo z trục, mà tạo ra không gian chết mà không tồn tại trong các
máy dị SSCT trong z -direction (có, tất nhiên, khơng gian chết từ ngăn dị trong
mặt phẳng lát cho cả SSCT và MSCT). Các ngăn có thể nhìn thấy trong hình 5 là
mỏng, nhẹ hơn dịng giữa các yếu tố phát hiện nhỏ. Tùy thuộc vào thiết kế của
máy dị và yếu tố kích thước, khơng gian chết kết hợp v ới các ngăn có th ể đ ại
diện lên đến 20% diện tích bề mặt máy dị. Đó là, lên đến 20% của x-quang
thốt bệnh nhân sẽ tấn cơng khơng gian chết và khơng đóng góp đ ể hình thành
hình ảnh. Bởi vì các bộ chia phải đáp ứng chuyện chống chéo và yêu cầu tách v ật
lý, chiều rộng chia nói chung vẫn khơng thay đổi các y ếu tố nh ư máy dò đ ược
thực hiện nhỏ hơn (so sánh các ngăn giữa các yếu t ố 0.625 mm và các y ếu t ố
1,25-mm trong hình. 5 ). Do đó, ngăn đại diện cho một phần lớn diện tích bề
mặt dị cho các yếu tố nhỏ hơn, dẫn đến giảm hiệu quả hình học. Giảm chiều
rộng yếu tố phát hiện từ 1,25 mm đến 0,635 mm hoặc từ 1,5 mm đ ến 0,75 mm
khoảng gấp đôi số lượng của không gian chết. Giảm hiệu suất và hình học được
cố định bởi thiết kế máy dị MSCT và khơng thể phục hồi ( 7 ).

Yếu tố thứ hai làm giảm hiệu quả MSCT hình học được kết h ợp v ới đ ộ
rộng chùm tia x-ray. Trong SSCT, độ rộng chùm tia được đưa đến là z trục chiều
rộng hồ sơ liều đo tại isocenter (tức là ở trục quay) gi ữa các đi ểm h ồ s ơ t ương
ứng với 50% cường độ tối đa (gọi tắt là FWHM). Một ống chuẩn trực được thiết
kế như vậy mà hồ sơ FWHM tương ứng với độ dày lát mong muốn. Hình 9 Một
minh họa như một hồ sơ liều cho một chùm 10-mm-rộng dùng để chi ếu x ạ một
MSCT dò chuẩn trực của 4 × 2,5 mm (để có được bốn 2,5-mm lát). Bốn bộ phận
23


của hồ sơ này được tô để nhấn mạnh thông lượng x-ray góp phần từng 4
lát. Lưu ý rằng 2 lát bên ngồi nhận được ít hơn x-quang và do đó tri ển lãm
lượng tử nhiều vết lốm đốm hơn làm 2 lát bên trong. Tình hình khơng mong
muốn này phát sinh do 2 lát bên ngoài một phần được chi ếu xạ bằng các h ồ s ơ
liều "biên" (tương ứng với các vùng nửa tối chùm). Cung cấp các bức xạ tương
đương với tất cả 4 lát đòi hỏi rằng các tia x-ray được mở rộng như v ậy mà tất
cả 4 lát được chiếu xạ bằng, vùng nonpenumbra bên trong, như minh h ọa
trong Hình 9B . Trong thực tế, các vùng nửa tối nửa sáng đó góp phần hình ảnh
SSCT khơng thể được sử dụng trong MSCT và phải được bỏ đi ( 7 ).

24


Hình 9. hiệu quả liều hình học. (A) Nếu dị MSCT cấu hình để có được bốn
2,5-mm lát được chiếu tia X-ray 10-mm-rộng, như quy định đối với SSCT, ngoài 2
lát sẽ nhận được cường độ thấp hơn và mang lại tiếng ồn hình ảnh cao hơn. (B)
Để bù đắp, dầm MSCT được mở rộng để chỉ sử dụng bên trong, vùng
nonpenumbra. vùng nửa tối nửa sáng mà một phần được sử dụng trong SSCT
được bỏ đi trong MSCT, dẫn đến giảm hiệu quả liều.
Kích thước của vùng nửa tối chùm có liên quan đến việc thi ết kế ống

chuẩn trực và kích thước điểm đầu mối và những thay đổi vừa phải ở độ rộng
chùm tia khác nhau. Kết quả là, sự mất mát phân đoạn hiệu quả liều kết hợp
với các vùng nửa tối bỏ đi trở nên nhỏ hơn cho độ rộng chùm l ớn, bởi vì vùng
nửa tối đại diện cho một phần nhỏ của tổng chiều rộng chùm tia x-ray. Một hệ
quả là giá trị CTDI trong MSCT cao hơn đối với các giá trị tia chuẩn trực nhỏ hơn
( Bảng 1 ). Trong khi đó, giá trị CTDI trong SSCT là gần như độc lập của độ dày
lát (và do đó chiều rộng chùm, như đã xác định trước đó), trừ một s ố trường hợp
các lát mỏng (~1 mm) mà độ rộng chùm lệch khỏi định nghĩa trước đó. Như
dầm trở nên rộng lớn hơn cho các máy quét-lát-count cao hơn (hi ện tại lên đ ến
40 mm cho máy quét 64 lát cắt), sự mất mát hiệu quả hình học kết hợp với các
vùng nửa tối trở nên ít hơn và ít hơn của một yếu tố.

BẢNG 1
CTDI w so với chùm tia chuẩn trực
Tổng số chuẩn trực chùm

cấu hình

CTDI w so với chùm 10

(mm)

Detector

mm

5
10
15
20

40

4 × 1,25 mm
4 × 2,5 mm
4 × 3,75 mm
16 × 1,25 mm
16 × 2,5 mm

1.22
1.00
0,93
0,89
0,83