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Eine neue Ära der Bildklarheit: Wie kann die PCCT -Technologie die Bildqualität verbessern?
Mit der schnellen Fortschritt der Technologie war die Entwicklung der Bildgebungsmedizin ebenfalls ständig innovativ.Unter vielen Technologien wird die Computertomographie (PCCT) der Photonenzählung allmählich zu einer der wichtigsten Technologien zur Verbesserung der Bildqualität.Im Gegensatz zu herkömmlichen Energieintegrationsdetektoren (EIDs) verwendet PCCT Photon Count Detectors (PCDs), um die Interaktionen jedes Photons einzeln zu registrieren.Diese Innovation bietet uns eine neue Art von Bilderkennung und kündigt eine neue Vision für die Bilddiagnose an.
Der Vorteil von PCCT besteht darin, dass es das Signal-Rausch-Verhältnis des Bildes verbessern, die Röntgendosis des Patienten reduzieren, die räumliche Auflösung verbessern und sogar verschiedene Kontrastmittel unterscheiden, indem mehrere Energieintervalle verwendet werden.Laut der Studie haben bis Januar 2021 fünf klinische Standorte für die Bildgebung der Photonenzählung verwendet, und die US -amerikanische Food and Drug Administration (FDA) hat im September 2021 auch das erste klinisch verwendete PCCT -System zugelassen.
Die in traditionellen CT verwendete EID kann nur die Intensität von Photonen messen, was der Schwarz -Weiß -Fotografie entspricht, während PCD die Energie von Photonen aufzeichnen kann, die der Farbfotografie ähnlich ist.
Nachweiseigenschaften von PCCT
diskrete Energieerkennung
Die PCD kann die resultierende Impulsamplitude basierend auf der Energie jedes Photons messen, was es möglich macht, unnötige Signale mit niedrigen Energieschwellen zu filtern.Im Gegensatz dazu ist EID den Beitrag jedes Photons nicht bewusst und ist daher anfällig für Rauschen.
Bild unter Verwendung von PCD bietet ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis und -kontrast als EID, was bedeutet, dass die Bildqualität bei gleichem Röntgenexpositionsniveau oder einer niedrigeren Röntgendosis der Patienten erhöht werden kann, um die Qualität der Bilder aufrechtzuerhalten.
Multi-Energy, Spectral Detection
PCD kann mehrere Energieschwellen einstellen, um die Energie jedes Photons zu teilen.Dies ist entscheidend, um die materielle Zusammensetzung jedes Pixels quantitativ zu beurteilen und Strahlhärtungsartefakte zu entfernen.Darüber hinaus besteht der Vorteil dieser Technologie darin, dass sie verschiedene Kontrastmittel unterscheiden und die Röntgendosis weiter reduzieren kann.
Durch die Verwendung von mehr als zwei Energieschwellen können eine bessere materielle Zersetzung erreicht werden und im Bild kann ein höherer Kontrast und Klarheit nachgewiesen werden.
Technische Herausforderungen und Bildrekonstruktion
Obwohl die PCCT -Technologie mehrere Vorteile hat, steht sie in seiner Entwicklung vor Herausforderungen.Insbesondere für die Anforderungen von Materialien und elektronischen Geräten, verbunden mit der Leistung unter hohen Datenvolumen und Zählraten, wurden viele Hindernisse erzeugt.In einem Scan können beispielsweise Hunderte von Millionen von Photonenwechselwirkungen pro Quadratmillimeter empfangen werden, wodurch der Detektor eine ultraschnelle Pulsauflösungzeit aufweist.
Bildrekonstruktion
Selbst wenn es die oben genannten Herausforderungen gibt, können die von PCD erhaltenen Daten mit herkömmlichen CT -Rekonstruktionstechniken immer noch rekonstruiert werden.Die Verwendung mehrerer Energieintervalle eröffnet neue Möglichkeiten zur Rekonstruktionstechnologie, z. B. das Rekonstruktion jedes Energieintervalls unabhängig voneinander, um unterschiedliche Bilder zu erhalten.
Durch die materielle Zersetzungstechnologie kann die Materialzusammensetzung jedes Pixels in eine lineare Kombination bekannter Substanzen umgewandelt werden, wodurch die Bildqualität weiter verbessert wird.
zukünftige Outlook
Derzeit basieren experimentelle PCDs hauptsächlich auf Halbleiterdetektoren, und die verschiedenen Materialien dieser Detektoren beeinflussen ihre Leistung.Mit der Weiterentwicklung von Technologie können in Zukunft eine höhere Leistung und genauere Photonenzählsysteme auftreten, was dazu führen wird, dass die PCCT -Technologie eine wichtigere Rolle in der Bildgebungsmedizin spielt.
Können wir erwarten, dass die PCCT -Technologie in naher Zukunft unser Verständnis der Bildgebungsqualität verändert und einen neuen Trend in der Bildgebungsmedizin leitet?
