CT伪影故障的分析及处理

郭刚

湘潭市中心医院 设备科，湖南 湘潭 411100

CT伪影故障的分析及处理

郭刚

湘潭市中心医院 设备科，湖南 湘潭 411100

本文介绍了由CT机器原因产生图像伪影的分析以及相应的处理方法，旨在帮助影像医技人员及工程技术人员在临床使用中，对CT伪影有进一步的认识。并采取正确措施矫正或减少图像伪影的产生。

CT；图像；伪影

0 前言

在CT机使用中，伪影故障发生率较高。CT伪影降低了图像质量，给影像医生带来了不必要的麻烦，甚至会造成误诊。产生CT伪影的原因有很多，除了成像技术及机器本身有关伪影外，环境、人为因素也影响着CT图像质量。外界因素,如患者移动,闭气不够均匀,携带金属高密物等,扫描域或床上异物等也可导致CT图像各种伪影。与机器自身因素有关的伪影，从射线源头到最终的显示，任何一个环节出现问题都会造成伪影，由于产生伪影的原因不同会造成不同类型的伪影，根据其伪影的不同情况可以分析出故障发生的部位，从而快速解决故障。下面我们以PHILIPS ULTRAZ这款机型为例，结合一些实际例子来分析一下数据从采集到重建的整个过程中产生伪影的可能。该机图像采集到重建的框图，见图1。

图1 图像采集到重建的框图

从机器高压发生器产生正确的高压和灯丝电压加到球管上用以产生X射线，经扫描野控制器，滤线器，补偿器，准直器之后，发出的正确的层厚的扇形射线，经过扫描野内物体吸收衰减后被探测器接收。因此，被接收的扇形射线束包含了扫描野内物体的信息，在探测器上接受的光信号与射线量成比例，经光电转换，形成模拟信号，再在通道板上完成A/D转换，送出数字信号进行数据预处理，形成探测器源数据。当然，时序控制、通道控制、床的同步控制、扫描条件和参数控制必不可少。而对于螺旋扫描，插补功能将螺旋形成的数据转换成普通的轴扫数据。而探测器源数据的形成相对比较复杂，将计数字序列和时间字序列的积分周期内当前时刻的每个探测器上的射线总量和减去前一时刻的射线总量求差，形成delta数据、偏置校准、射线量对数求和运算、相邻探测器平均运算计算之后形成了源数据，再经过数据传输到重建系统将其转换为每个探测器的原始数据进行存储，并对其经行压缩空气计算、频谱计算、插补计算、反投影计算之后，对图像数据进行存储和显示，形成了可用于诊断的CT影像。

1 伪影的来源

1.1 射线源形成的伪影

与X线球管相关的伪影，即噪声伪影，见图2。噪声伪影多由于球管靶面上已经被烧坏，造成射线产生不均匀，所以形成水波纹样伪影，有时给探测器供电的电源损坏纹波过大也会形成此类伪影，但相比这幅图而言会更均匀，中心不会和周围有明显的区别，其原因显而易见，靶面上是某处烧结损坏，而电源则是全范围的更具有对称性。对于这种球管靶面损坏造成的伪影，最佳解决方法是替换球管。

图2 噪声伪影图

1.2 束光器、准直器、滤线器等光路上故障形成的伪影

为了提高图像质量，在射线到探测器之间设计有束光器、准直器、滤线器等，统称为补偿器。如果因为其位置不正确，或者因为补偿器长期受照射导致受损断裂，都会给图像带来伪影，伪影图，见图3。有时候机器内油管，电缆因为松动而落入扫描野也会形成伪影，甚至还会因为落入范围不同而导致扫头扫体有的又有的没有，这类故障，因其为实际物体遮挡了光路或缺少遮挡而形成的伪影多数位置固定，形态固定，CT值固定，使得判断相对容易。其在探测器源数据上因影响了整个探测器，所以会在等时线上发现蛛丝马迹，在机械位置上有所改变 或物理形态上有所改变，都比较容易用肉眼观察到变化，易于解决。

图3 补偿器故障形成的伪影

1.3 探测器形成的伪影

这类故障对于固态探测器来说是比较多见的，判断也非常容易，出现的位置也非常好判断，并且有诊断软件辅助解决，甚至软件失效时也可以用改变角度的定位片来使伪影居中从而确定其具体位置，更换解决。探测器故障形成的伪影图，见图4。

1.4 通道板形成的伪影

该机的通道几何位置，将机器探测器分为4个象限，对其进行并联分时导通以减少通道板的数量，因为损坏的是通道，所以表现得像4个互相垂直方向形成的伪影，可观察到有网格、布纹样伪影，见图5。用诊断软件可以精确定位。如果软件失效，直接逐个更换即可。有时更换无效时，多考虑连线问题。同样是通道问题，有时会是探测器母板损坏，这将造成大面积探测器不能工作，因其并联，所以共用的电源会发生问题，会使更多的探测器不能正常工作，因空间狭窄，测量和更换都比较不方便，可从电源测量入手，用逐个拔插供电的方式定位更换。

图4 探测器故障形成的伪影

图5 通道板故障形成的伪影

1.5 数据预处理板形成的伪影

因板子比较多，损坏的部位不同，也会形成不同的伪影，但更多是因为扫描过程有问题，无法扫描，机器提供的诊断软件一般能比较好地定位这类故障。

1.6 数据线形成的伪影

数据线因鼠咬、腐蚀、踩踏、受拉伸等原因造成屏蔽不良、或某根线损坏、或接口接触不良等损坏后，形成的伪影千奇百怪。用诊断软件诊断时可能会报出各种错误，有时候甚至报不出错误，在源数据上观察，也会有这样那样的现象，没有确定的规律，属于比较难于定位和易于与图像预处理系统形成的故障相混淆的情况，是维修中比较难于诊断的一类办法，比较快速有效的方法就是在遇上此类怪异图像故障时先用一根备用的数据线代替判断，以此排除线的干扰。

1.7 重建系统形成的伪影

多发生在AP、BP板上，形态上比较明确，同时伴随着CT值的大幅改变，比较容易判断。在实际工作当中,发现由AP板引起的伪影多为同心圆，见图6。而BP板引起的伪影一般为CT值偏移,图像对比失调。图像重建工作流程大致为采集数据—磁盘—内存—重建(AP、BP、CPU)—内存—磁盘—显示,计算机系统本身工作正常，重点在AP、BP，利用测试程序对AP、BP板自检，对故障板进行更换和维修。

2 小结

图6 重建系统故障形成的伪影

形成伪影的原因很多，当操作人员发现扫描出现伪影时，注意观察伪影的出现与时间是否有关系，是恒定的，还是偶尔出现，是否仅在特定的区域出现，是人体扫描时出现还是人体和水模扫描时都出现等等，首先应该判断是机器自身因素还是外界因素。如果判断为机器自身因素，再根据现象进行分析，找出原因快速解决问题。各医院临床科室对CT的使用量很大，机器的老化、球管老化和机械磨损是伪影形成的重要原因，临床工程师应加强对CT进行定期的维修保养，对保证图像质量有着重要意义。

[1] 代宇.CT伪影产生的原因及调试[J].中国医疗设备,2010,25(7): 130-131.

[2] 张春玲,亓恒涛.多层螺旋CT图像伪影的探讨[J].泰山医学院学报,2006,127(15):425-427.

[3] 余晓锷,卢广文.CT设备原理、结构与质量保证[M].北京:科学出版社,2005.

[4] 杨克柽,王余锋.CT图像伪影[J].医疗装备,2006,19 (5):16-17.

[5]聂西龙.CT图像伪影的分析与处理[J].实用医技杂志,2007, 3(7):823-824.

[6] 李新华.医用CT的质量控制与保证[J].医疗卫生装备, 2004,25 (7):3 9-4 0.

Analysis and Troubleshooting of CT Image Artifact

GUO Gang
Equipment Department, Xiangtan Central Hospital, Xiangtan Hunan 411100, China

TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.06.049

1674-1633(2012)06-0132-03

2011-09-04

作者邮箱：guogang0909@yahoo.com.cn