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Une nouvelle ère de clarté d'image: comment la technologie PCCT peut-elle améliorer la qualité de l'image?
Avec l'avancement rapide de la technologie, le développement de la médecine d'imagerie a également constamment innové.Parmi de nombreuses technologies, la tomographie informatisée comptant des photons (PCCT) devient progressivement l'une des technologies importantes pour améliorer la qualité d'image.Contrairement aux détecteurs d'intégration d'énergie traditionnels (EID), PCCT utilise des détecteurs de comptage de photons (PCD) pour enregistrer individuellement les interactions de chaque photon.Cette innovation nous offre un nouveau type de capacité de détection d'image et annonce une nouvelle vision du diagnostic d'image.
L'avantage du PCCT est qu'il peut améliorer le rapport signal / bruit de l'image, réduire la dose de rayons X du patient, améliorer la résolution spatiale et même distinguer différents agents de contraste en utilisant plusieurs intervalles d'énergie.Selon l'étude, d'ici janvier 2021, cinq sites cliniques ont utilisé le comptage des photons pour l'imagerie, et la US Food and Drug Administration (FDA) a également approuvé le premier système PCCT utilisé cliniquement en septembre 2021.
L'EID utilisé dans la TDM traditionnelle ne peut mesurer que l'intensité des photons, ce qui équivaut à la photographie en noir et blanc, tandis que PCD peut enregistrer l'énergie des photons, qui est similaire à la photographie couleur.
Caractéristiques de détection de PCCT
Détection d'énergie discrète
Le PCD peut mesurer l'amplitude d'impulsion résultante en fonction de l'énergie de chaque photon, ce qui rend possible de filtrer les signaux inutiles en utilisant des seuils de faible énergie.En revanche, l'Aïd n'est pas conscient de la contribution de chaque photon et est donc vulnérable au bruit.
L'image utilisant PCD peut fournir un rapport et un contraste de signal / bruit plus élevés que l'AID, ce qui signifie que la qualité d'image peut être augmentée au même niveau d'exposition aux rayons X ou à une dose de rayons X du patient inférieure pour maintenir la qualité des images.
Multi-Energy, détection spectrale
PCD peut définir plusieurs seuils d'énergie pour diviser l'énergie de chaque photon.Ceci est crucial pour juger quantitativement la composition matérielle de chaque pixel et pour éliminer les artefacts durcissant par faisceau.De plus, l'avantage de cette technologie est qu'il peut distinguer différents agents de contraste et réduire davantage la dose de rayons X.
En utilisant plus de deux seuils d'énergie, une meilleure décomposition des matériaux peut être obtenue et un contraste et une clarté plus élevés peuvent être démontrés dans l'image.
Défis techniques et reconstruction d'images
Bien que la technologie PCCT ait plusieurs avantages, il fait face à des défis dans son développement.Surtout pour les exigences des matériaux et des équipements électroniques, associés à des performances sous un volume de données élevé et des taux de comptage, de nombreux obstacles ont été créés.Par exemple, dans un scan, des centaines de millions d'interactions de photons peuvent être reçues par millimètre carré, ce qui nécessite que le détecteur ait un temps de résolution d'impulsions ultra-rapide.
Reconstruction d'image
Même s'il y a les défis ci-dessus, les données obtenues par PCD peuvent toujours être reconstruites à l'aide de techniques de reconstruction CT traditionnelles.L'utilisation de plusieurs intervalles énergétiques ouvre de nouvelles possibilités de technologie de reconstruction, telles que la reconstruction de chaque intervalle énergétique indépendamment pour obtenir différentes images.
Grâce à la technologie de décomposition des matériaux, la composition des matériaux de chaque pixel peut être convertie en une combinaison linéaire de substances connues, améliorant davantage la qualité d'image.
Future Outlook
À l'heure actuelle, les PCD expérimentaux sont principalement basés sur des détecteurs de semi-conducteurs, et les différents matériaux de ces détecteurs affecteront leurs performances.Avec l'avancement de la technologie, des performances plus élevées et des systèmes de comptage de photons plus précis peuvent apparaître à l'avenir, ce qui fera que la technologie PCCT joue un rôle plus important dans la médecine de l'imagerie.
pouvons-nous nous attendre à ce que la technologie PCCT change notre compréhension de la qualité de l'imagerie dans un avenir proche et dirige une nouvelle tendance dans la médecine de l'imagerie?
