CT的組成結(jié)構(gòu)與調(diào)試

孔維森

摘要：X線計(jì)算機(jī)橫斷體層裝置（X-CT）簡(jiǎn)稱CT，它是利用X線對(duì)人體橫斷面進(jìn)行掃描，并通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)處理，顯示被掃描橫斷面組織結(jié)構(gòu)影像的裝置。CT的產(chǎn)生是X線發(fā)現(xiàn)以來(lái)在應(yīng)用方面的一次革命性拓展。CT在臨床的應(yīng)用過(guò)程中最終的目的是要有清晰的便于醫(yī)生進(jìn)行診斷的圖像，影響CT圖像的參數(shù)有很多，這就需要在出廠之前對(duì)CT的各參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，例如質(zhì)量、劑量、探測(cè)器的通道校正等，以使得在裝機(jī)之后能夠達(dá)到機(jī)器應(yīng)該有的圖像質(zhì)量。為此，對(duì)CT的結(jié)構(gòu)的（以SIEMENS CT Emotion16為例）調(diào)試過(guò)程進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：CT；組成結(jié)構(gòu)；調(diào)試

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：16723198（2015）18021603

1 CT的構(gòu)成

CT掃描系統(tǒng)主要由硬件（Hardware）結(jié)構(gòu)和軟件（Software）結(jié)構(gòu)兩大部分組成，硬件又由采樣系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)兩大部分構(gòu)成。

1.1 基本部件組成

（1）掃描機(jī)架。

（2）X線發(fā)生裝置。

（3）掃描檢查床。

（4）控制臺(tái)。

（5）計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)。

1.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由X線球管、高壓發(fā)生器、探測(cè)器、準(zhǔn)直器、掃描機(jī)架，掃描床等。

1.3 計(jì)算機(jī)和圖像處理系統(tǒng)

圖像處理系統(tǒng)主要由控制計(jì)算機(jī)（ICS）、圖像計(jì)算機(jī)（IRS）、圖像顯示器、控制臺(tái)、鍵盤等功能部件組成。

1.4 軟件

西門子的系統(tǒng)軟件一般是包括控制計(jì)算機(jī)（ICS）、圖像計(jì)算機(jī)（IRS）的安裝軟件，Emotion-16 ICS的安裝軟件包括SOM5_ICS_VB41A_V4.0_32.Bit和兩張補(bǔ)丁盤，SOM5_ICS_VB41A_FP1_CD和SOM5_ICS_VB41A_SP1_CD。補(bǔ)丁盤是不一定的，隨著軟件的升級(jí)可能會(huì)省去。IRS的安裝軟件SOM5_IRS_VB41A_V1.0_64Bit。

2 CT的調(diào)試

2.1 安全測(cè)試

2.1.1 接地電阻測(cè)試

保護(hù)接地電阻測(cè)試目的是確保所有的金屬部件都接地，以確保人身安全。在生產(chǎn)中接地電阻不能超過(guò)R=100mOhm開(kāi)始測(cè)試時(shí)需要完成以下連線：完成病床和機(jī)架的連線；將電源的輸入電纜連到LCB；連接UPS地端到LCB的地端；將ICS，IRS的接地端與UPS接地端相連；打開(kāi)接地電阻儀，將測(cè)量電流調(diào)到25A；斷開(kāi)所有除地線，電源線外的ICS，IRS，UPS的接線及之間的連線。測(cè)量?jī)?nèi)容如表1所示。

如果接地電阻儀報(bào)錯(cuò)請(qǐng)檢查地線的連接并重復(fù)保護(hù)接地電阻測(cè)試。

2.1.2 漏電流測(cè)試（以中國(guó)機(jī)器為例）

（1）跳線。

跳線的目的是為了改變它的輸入電壓，在電壓提高到418V≤U≤426.36 V時(shí)，測(cè)量它的漏電流，是否在安全范圍內(nèi)。

（2）測(cè)試準(zhǔn)備。

按下墻上緊急開(kāi)關(guān)切斷配電箱電源（為安全起見(jiàn)本步驟特別注意不可遺忘）；并且在做之前再次檢查和確認(rèn)系統(tǒng)是斷電的；將漏電流測(cè)量?jī)x及輔助調(diào)壓器串在主電源電纜中斷開(kāi)w10（LCB接地線）；將UPS的電源線斷開(kāi)，從墻上取電。

（3）測(cè)試要求。

中國(guó)市場(chǎng)機(jī)器適用電壓頻率（418V/50Hz）；輔助調(diào)壓器電壓輸出值：418V≤U≤426.36V。漏電流儀如圖2所示。

2.1.3 耐壓測(cè)試（僅適用于中國(guó)市場(chǎng)）

（1）準(zhǔn)備工作。

開(kāi)機(jī)預(yù)熱三十分鐘，然后關(guān)機(jī)。

斷開(kāi)IMS和機(jī)架的連接線。

斷開(kāi)LCB與MAS和PDS的連接線。

（2）執(zhí)行。

注意：為了安全起見(jiàn)，本次測(cè)試需二人同時(shí)在場(chǎng)。測(cè)試者需帶上絕緣手套。

-在PDS接線排上，用耐壓測(cè)試工具短接L1，L2，L3。

-在機(jī)架電源輸入端和機(jī)架接地端進(jìn)行電介質(zhì)強(qiáng)度測(cè)試，測(cè)試電壓2100VDC：

機(jī)架電源輸入端接耐壓儀高壓，機(jī)架接地端接耐壓儀地端。

-在機(jī)架電源輸入端和機(jī)架絕緣外殼進(jìn)行電介質(zhì)強(qiáng)度測(cè)試，測(cè)試電壓4000VAC：

機(jī)架電源輸入端接耐壓儀地端，機(jī)架絕緣外殼接耐壓儀高端。

注意：次測(cè)試需要在機(jī)架外殼貼銅箔。

測(cè)試的結(jié)果要求：不得出現(xiàn)閃絡(luò)或擊穿。

安全測(cè)試是測(cè)試當(dāng)中非常重要的一部分，將涉及到患者使用的安全問(wèn)題，所以要求測(cè)試人員必須按照規(guī)范操作，保證機(jī)器在出廠時(shí)沒(méi)有安全隱患，是對(duì)患者的負(fù)責(zé)，也是職業(yè)道德的要求。

2.2 統(tǒng)籌圖像

在CT測(cè)試過(guò)程中圖像是非常重要的一部分，清晰的便于臨床診斷的圖像是調(diào)試的最終目的。在出圖像之前有先關(guān)測(cè)試是不可少的，直接影響到圖像的質(zhì)量。

以下將列舉一些比較重要的測(cè)試來(lái)闡述。

2.2.1 Z方向調(diào)整（Z-Adjust）

在主機(jī)的操作界面選擇Local Service→Tune Up→Expert Mode→Z Adjust→Go按曝光按鈕Start。如果測(cè)試成功，將會(huì)顯示以下信息：

“Click Go to save results；Clik Cancel to discard”

最終的顯示信息為：“Z Adjustment of tube collimator completed”

如果測(cè)試沒(méi)有通過(guò)，系統(tǒng)會(huì)提示如：“insert two piece plates on the left side”

意味著得在準(zhǔn)直器的左邊加兩張薄片。

Z方向調(diào)整如圖3所示。

步驟如下：

打開(kāi)機(jī)架后蓋，松開(kāi)光柵的所有四個(gè)螺絲，然后將其向前推，將墊片放在需要的一側(cè)，然后給螺絲40牛頓的力矩，將其固定好。將后蓋閉合，重新做相同測(cè)試。直到系統(tǒng)顯示：“Click Go to save results；Clik Cancel to discard”

2.2.2 造表

所使用模體如圖4所示。

造表的主要內(nèi)容和目的如表3所示。

對(duì)不同的電壓，電流，層厚都進(jìn)行測(cè)試，否則直接影響到后面的圖像質(zhì)量，所以對(duì)這部分的測(cè)試要求很高，尤其是CCR和AIR Calibration，測(cè)試通過(guò)后，必須觀察圖像即造表圖像，測(cè)試過(guò)程中也必須注意觀察溫度，不可以過(guò)高，以免影響到造表的質(zhì)量。

在測(cè)試過(guò)程中的定位如圖4所示的箭頭所指部位。

測(cè)試過(guò)程：選擇Local Service→Tune Up→Expert Mode→CCR/ AIR Calibration/ Spacing/ Water scaling→Go→按曝光按鈕Start。

造表的時(shí)間是比較長(zhǎng)的，直到每個(gè)參數(shù)OK，并且最終顯示“Function Completed”。

2.3 圖像

2.3.1 環(huán)狀偽影評(píng)估

在出圖像之前首先選擇Setup→Checkup→Start使圖像更加清晰。更具軟件將模體定位，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)按照默認(rèn)的參數(shù)進(jìn)行掃描，測(cè)試人員確保圖像沒(méi)有環(huán)狀偽影，否則必須選擇該參數(shù)重新掃描。

圖5所示為所產(chǎn)生的類似圖像。

2.3.2 病人掃描

首先要登記一個(gè)病人如圖6所示。

（1）頭部序列掃。

Patient→Register→Patient modes images→Headseq→ToPo（512mm）→Load→Start button 機(jī)架傾斜+20度和-20度。觀察圖像有無(wú)偽影，包括圖像的空氣部分。

（2）胸部平掃。

Patient→Register→Patient modes images→ThoraxRoutine→病人位置：頭先進(jìn)→仰臥 在定位像卡選掃描 分別選擇128mm 256mm 512mm 768mm 1024mm 1500mm進(jìn)行掃描。掃描結(jié)束后調(diào)節(jié)窗寬窗位，觀察床內(nèi)部結(jié)構(gòu)有無(wú)破損。

（3）腹部螺旋掃重建。

Patient→Register→Patient modes images→AbdRoutine→病人位置：頭先進(jìn)→仰臥。

選擇AbdRoutine螺旋掃描卡和最長(zhǎng)螺旋。

Load→Start button

點(diǎn)擊Abdroutine掃描卡，點(diǎn)擊重建卡，重建任務(wù)2→窗值 Abdomen→卷積核：B31按重建鍵。

掃描結(jié)束后觀察圖像，尤其是對(duì)空氣的圖像，看是否有銳利的圈或者明顯的黑點(diǎn)。

2.4 質(zhì)量檢查

2.4.1 準(zhǔn)備

將質(zhì)量模體正確定位，機(jī)架確保在零度位置，模體在掃描中心，激光燈打在體模中心的白色線上（Z方向和高度）。在質(zhì)量檢查過(guò)程中大部分的測(cè)試均由系統(tǒng)自動(dòng)地執(zhí)行。

2.4.2 測(cè)試過(guò)程

（1）Light Marker Test。

模體定位之后掃描，曝光之后會(huì)生成一幅圖像。

如圖8所示，如果生成的圖像是Continue，則表示測(cè)試通過(guò)。

如果是其它的圖像，則需要重新定位模體，繼續(xù)做測(cè)試。

（2）Slice。

（3）Contrust。

（4）MTF （Modulation Transfer Function）。

（5）Low Contrast。

掃描圖像結(jié)果，要求必須能夠看到5mm的圓孔。

如果掃描的結(jié)果，圖像很模糊看不到5mm孔徑，需要重新掃描。

2.4.3 劑量

（1）計(jì)量測(cè)試?yán)锏膭┝績(jī)x測(cè)試，主要包括兩部分，頭部和體部測(cè)試。

正確定位模體，根據(jù)軟件提示，將每次掃描的劑量都記錄下來(lái)，直到最后生成如下表格，表示測(cè)量通過(guò)。

（2）質(zhì)量測(cè)試。

測(cè)量80kV，110kV和130kV的射線質(zhì)量。

先測(cè)量掃描范圍內(nèi)的劑量，后用鋁片遮擋，直到射線的劑量減半，所得的鋁片厚度為射線的劑量。

設(shè)置劑量?jī)x參數(shù)，打開(kāi)光標(biāo)并使光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)劑量探頭中間。選擇Option→Local Service→Test Tools→Stat Modes→set corresponding→Go（球管位于九十度）。

按曝光鍵，測(cè)量與不放特制框架時(shí)的劑量值相等，調(diào)節(jié)框架的位置，滿足此條件。此后框架的位置不再移動(dòng)。

3 結(jié)論

以上為SIEMENS CT Emotion16進(jìn)行出廠前所需的調(diào)試過(guò)程，只有通過(guò)一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼{(diào)試過(guò)程，才能提供清晰的圖像便于醫(yī)生用于臨床診斷，同時(shí)能以最低曝光劑量得到最清晰的圖像，減少患者輻射劑量。合格的調(diào)試不僅提高機(jī)器的工作效率還能延長(zhǎng)使用壽命，經(jīng)濟(jì)上節(jié)省大量資產(chǎn)。

如果把醫(yī)生比作“白衣天使”那么工作在一線醫(yī)學(xué)影像工程師則是“白衣天使的翅膀”，嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)是對(duì)工作的態(tài)度，更是守護(hù)好成千上萬(wàn)老百姓身體健康義不容辭的責(zé)任。

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