分析CT 图像的质量控制与设备维护保养

2023-10-22 11:46王振宇黄蕾
中国设备工程 2023年18期
关键词:伪影分辨率噪声

王振宇,黄蕾

(1.威海市妇幼保健院医疗设备科,山东 威海 264200;2.威海市草庙子卫生院放射科,山东 威海 264211)

随着计算机水平的不断提升,计算机断层扫描技术在医疗服务行业的应用范围日益广泛,能够帮助医疗服务人员进一步提高临床诊断的质量和效率,并为患者提供更加精准的治疗服务,对于提升医疗行业的服务水平和服务质量有积极的促进作用。但是,在利用CT 图像进行诊治的过程中,不可避免地会出现CT 图像的质量问题,这不仅会导致漏诊和误诊现象的出现,很有可能延误患者的治疗时机,无论是对患者还是对医疗机构都会产生负面的影响。因此,进一步加强对CT 图像质量控制的有效研究,并积极推动设备维护保养方式的有效优化,才能够进一步提高CT 图像的质量,才能够为患者提供更加优质的医疗服务。

1 CT 图像性能参数的分析

1.1 CT 剂量的影响

一般情况下,如果扫描剂量越大,那么,就能够在CT 扫描的过程中获得更多的信息内容,并且能够让扫描出来的CT 图像呈现出更加清晰的状态。但是,如果扫描剂量持续增加,同样也会带来更大的辐射问题,这是在进行CT 扫描过程中需要注意的内容。因此,应该遵循CT 扫描的正当化标准,以清晰的影像图像作为扫描的主要目标,合理地控制扫描过程中的扫描剂量,一方面,避免剂量过高而产生较多的辐射给患者带来不良影响;另一方面避免剂量过低而影响后续扫描过程中的空间分辨力。所以,一般情况下,根据分析剂量指数分布的相关参数,以及临床实践中影像评测的相关数据显示,扫描剂量的最佳指数范围应该在20 ~50mGy 之间,同时还需要对CTDI进行有效的检测与分析。在扫描过程中,如果对管电压做出了明确规定,则在确定计量指数的过程中则需要根据毫安秒的情况。除此以外,照射野尺寸往往会和过滤存在很大的联系性,如果其他条件没有发生任何变化,单单减小层厚,就会导致剂量指数提升,同时,空间分辨率也会因此上升;如果增加层厚,就会导致剂量指数下降,同时,空间分辨率也会下降。

1.2 空间分辨率和密度分辨率的影响

一般情况下,如果在相同的背景下,两个物体存在较大差异的衰减程度,并且噪声的差异比较也相对较大,能够对空间中的相邻结构进行有效的分辨,则为该物体的空间分辨率。目前,CT 设备往往具有相应的固有分辨率,并且和检测中的一些指标存在很大的联系性,例如X 线管焦点的尺寸情况、设备探测器孔隙的大小、患者和设备之间的相对位置等,都会对空间分辨率产生不同程度的影响。一般情况下,X 线量不会对CT 成像系统的MTF 曲线产生十分明显的影响,但CT 成像系统的几何特性会对MTF 曲线产生一定的影响,例如,X 线的焦点位置、像素尺寸的设置、检验元件的尺寸情况、重建滤波情况等等。如果CT 成像系统的几何特性没有发生任何变化,并且像素的尺寸也没有出现明显的变化,此时,MTF 曲线在进行计算时只能够采用重建算法。密度分辨率同样是CT 图像质量的重要参数,能够有效地分辨出CT 图像中的最小密度。一般情况下,球管输出参数和噪声是影响CT 图像密度分辨率的主要因素。在实际应用的过程中,观察CT 图像的密度分辨率时,可以通过对比度细节曲线的分析进行。除此以外,密度分辨率在构成时也会受到重建算法的影响,此时如果用软组平滑算法来取代高分辨率重建算法,就能够有效地降低CT 图像中的噪声,从而促进CT 图像密度分辨率的有效提高,实现CT 图像质量的有效提升。

1.3 伪影

伪影就是在CT 图像上展示出来的一些假性图像,在实际物体中并不存在。伪影往往会呈现出多种形状,如环状、条纹状或带状等。例如,如果在扫描的过程中,患者自身带有一些义齿或银夹这些金属异物,就会在扫描图像上呈现出伪影,并且对比度较高;如果在扫描的过程中,患者出现了位移或者一些生理运动,在图像上也可能造成大量的运动伪影,使得扫描出来的图像质量无法达到预期;如果在扫描的过程中,设备旋转中心和重建矩阵中心出现了不匹配的情况,同样会在扫描图像上呈现出一些条纹状的伪影。一般情况下,如果扫描设备旋转机械部件存在设置问题,就有可能导致图像中出现摆动伪影,此时可以对旋转带进行有效的调整,使其松紧度更加符合扫描的需求,这样就能够有效地减少图像中出现伪影的可能性,从而进一步提高CT 图像的质量。

1.4 噪声水平和部分容积效应

根据CT 扫描的图像分析,噪声和扫描图像之间有十分紧密的联系,如果噪声越大,则CT 图像的质量越低。造成噪声的原因相对较多,例如,探测器种类、探测器质量、电子线路原件等,除此以外,还包括重建算法的圆整误差、显示系统噪声等诸多因素,都会对CT 扫描产生不同程度的影响。同时,断层厚度、像素尺寸和照射量也在一定程度上会对CT 噪声的形成和大小产生影响。在进行处理的过程中,通过增加像素的方式不仅能够让CT 图像的空间分辨率得到有效的提升,同时,也能够实现更加有效的噪声削弱,从而进一步促进CT 图像质量的有效提升。从本质上来讲,三位像素平均值即为CT 值,如果存在非均质体素,则组织CT 值无法真实全面有效地反映组织的细微结构,这就是CT 扫描过程中产生的容积效应。因此为了能够有效地解决这个问题,在进行CT 扫描的过程中,往往会采取薄层扫描的方案。

2 提高CT 图像质量的措施

要想进一步提高CT 图像的质量,就需要对CT 扫描的硬件设备进行全方位的检测,例如,数据收集系统、高压发生器、球管等内容。医疗机构可以根据相关规章制度对CT 设备进行有效的质量检测,这样就能够为CT图像质量的提升奠定良好的基础。在进行CT 图像的质量控制时,需要对每个环节进行认真的思考,尤其是在设备安装和设备验收的过程中强化质量检验,并且在后续的维护与保养过程中做好相应的方案,这样才能够保证CT 设备的运行质量和运行效率。尽管有一些CT 设备在进行扫描的过程中能够表现出较好的运行状态,也能够扫描出较为优异的高质量图像,但是,设备中仍然存在一部分参数不理想的状态。这时,就需要通过更加科学的检测方法来进行有效的检测,而不是单单凭借扫描出的质量图像来评估CT 设备是否运行正常。可以通过设备自带的检测体模和运用程序进行有效的检测与校正,同时医疗机构还可以向生产厂家提出CT 设备的相关标准,让CT 设备在出厂时就能够具备较高的质量水平。除此以外,医院还应该进一步加强对内部设备工程师的培训和教育,同时拓展内部设备工程师的招聘渠道,使内部设备工程师能够熟练掌握CT 设备的检修和维护方式,这样才能够对CT 设备进行有效的调整和优化,才能够为CT 图像质量的提升奠定良好的基础。

3 CT 图像的设备维护保养

3.1 扫描机架和检查床的维护保养

在进行日常维护的过程中,应该对CT 设备正常状态下是否产生运动声音进行有效的检查,同时,还需要在均衡的环境中观察CT 设备的正负倾斜运动状态,这样才能够进一步提高维护保养的质量和效率。相关工作人员在进行维护保养时,要严格遵循设备维护手册中的相关条款和制度,在CT 设备运动的位置加入适宜的润滑油,避免在长期运动过程中出现磨损的现象。同时,工作人员还应定期检查CT 设备的机械部位,确定螺母和螺丝都处于正常的状态,没有出现松动或脱落的现象,一旦发现,则应该立即采取措施进行加固。除此以外,在维护CT 设备的过程中,工作人员还应该仔细检查床侧板是否出现了变形的问题,避免因为变形问题而导致检查床无法正常的升降移动,并根据实际应用过程中的撞击情况做好相应的防撞措施,进一步提高对CT 设备的保护效果。

3.2 CT 球管和DAS 系统的维护保养

根据CT 扫描的相关要求,需要对CT 设备中的管球参数进行有效的设置和校准,例如,对管电流和管电压进行有效的调整,对曝光时间和过载保护装置进行合理的设置,同时在CT 设备运行一段时间后进行定期的检修工作,并将检修工作中发现的问题和采取的措施如实记录下来。在使用CT 设备时,如果球管处于冷却状态,这应该采取有效的预热措施,以便在后续的扫描中进一步提高质量和效率。同时,工作人员应该加强对管球的有效观察,确保其中的油循环处于正常的状态中,如果发现存在大量灰尘堆积在散热片上,则需要立刻采取有效的措施进行清理。除此以外,工作人员还应该对球馆中的阳极过流问题进行有效的观察,避免其超出30%。如果CT 设备为双源CT,则设备中会包含两套探测器和球管,此时,需要对球馆和机架内的热量分布和增加情况加强关注,可以让设备工程师为其设计有效的水冷系统,从而进一步提CT 设备的制冷效率,并做好设备的保养和清洁工作,确保CT 设备能够更加稳健地运行。

3.3 滑环的维护和保养

目前,螺旋CT 是医疗机构中最常见的设备之一,因此螺旋CT 的滑环保养也显得尤为重要,它能够引入扫描架旋转部分的电源,并且实现高效的内容传输,一旦循环出现了问题,就会对整个CT 设备的正常运行造成不良影响,还会降低CT 图像的质量。因此,工作人员在进行维护保养时,需要对滑环部位进行有效的清洁处理,通过酒精纱布对刷头进行细致的清洁,并且定期查看滑环是否在工作中出现了被烧伤的情况,一旦出现问题,就应该采取有效的措施进行修整或更换,在维护完成后加入适量的电刷油。

3.4 其他部位的维护和保养

其他部位的维护和保养对提高CT 图像质量同样有积极的促进作用。例如,工作人员需要对激光发射头进行有效的维护,否则,很有可能导致间歇性扫描出现问题,给后续的图像数据传输造成不良影响。工作人员需要定期清扫激光发射头上的灰尘,避免因为灰尘的阻隔导致数据信号的接收存在问题。除此以外,工作人员还可以通过CT 设备带有的自我诊断程序进行有效的检测,并形成相应的数据报告交给医院的设备工程师,便于设备工程师及时了解CT 设备的运行状态和存在的故障问题,从而采取更加针对性的维护保养措施,以便促进CT图像质量的进一步提升。

4 结语

综上所述,进一步强化CT 图像质量控制,能够为患者的诊断和治疗提供可靠的依据。因此,仔细分析影响CT 图像质量的相关参数,并加强对CT 设备的有效维护和保养,能够更快地发现影响CT 图像质量的主要问题,以便采取有效的措施进行优化,为医疗服务水平的提升奠定良好的基础。

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