Language
Country/Area
No result found
Một kỷ nguyên mới của hình ảnh rõ ràng: Làm thế nào công nghệ PCCT có thể cải thiện chất lượng hình ảnh?
Với sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ, sự phát triển của y học hình ảnh cũng không ngừng đổi mới.Trong số nhiều công nghệ, chụp cắt lớp vi tính photon (PCCT) đang dần trở thành một trong những công nghệ quan trọng để cải thiện chất lượng hình ảnh.Không giống như các máy dò tích hợp năng lượng truyền thống (EIDS), PCCT sử dụng các máy dò đếm photon (PCD) để đăng ký riêng lẻ của mỗi photon.Sự đổi mới này cung cấp cho chúng ta một loại khả năng phát hiện hình ảnh mới và báo hiệu một tầm nhìn mới để chẩn đoán hình ảnh.
Ưu điểm của PCCT là nó có thể cải thiện tỷ lệ nhiễu tín hiệu của hình ảnh, giảm liều tia X của bệnh nhân, cải thiện độ phân giải không gian và thậm chí phân biệt các tác nhân tương phản khác nhau bằng cách sử dụng nhiều khoảng năng lượng.Theo nghiên cứu, đến tháng 1 năm 2021, năm địa điểm lâm sàng đã sử dụng CT đếm photon để chụp ảnh và Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cũng đã phê duyệt hệ thống PCCT được sử dụng lâm sàng đầu tiên vào tháng 9 năm 2021.
EID được sử dụng trong CT truyền thống chỉ có thể đo cường độ của các photon, tương đương với nhiếp ảnh đen và trắng, trong khi PCD có thể ghi lại năng lượng của các photon, tương tự như chụp ảnh màu.
Đặc điểm phát hiện của PCCT
Phát hiện năng lượng rời rạc
PCD có thể đo biên độ xung thu được dựa trên năng lượng của mỗi photon, điều này khiến cho việc lọc các tín hiệu không cần thiết bằng cách sử dụng ngưỡng năng lượng thấp.Ngược lại, EID không nhận thức được sự đóng góp của mỗi photon và do đó dễ bị nhiễu.
Hình ảnh sử dụng PCD có thể cung cấp tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm cao hơn và độ tương phản so với EID, điều đó có nghĩa là chất lượng hình ảnh có thể được tăng ở cùng mức độ phơi sáng tia X hoặc liều X-quang của bệnh nhân thấp hơn để duy trì chất lượng hình ảnh.
đa năng lượng, phát hiện quang phổ
PCD có thể đặt nhiều ngưỡng năng lượng để phân chia năng lượng của mỗi photon.Điều này rất quan trọng để đánh giá định lượng thành phần vật liệu của từng pixel và để loại bỏ các tạo tác cứng chùm tia.Ngoài ra, lợi thế của công nghệ này là nó có thể phân biệt các tác nhân tương phản khác nhau và làm giảm thêm liều tia X.
Bằng cách sử dụng nhiều hơn hai ngưỡng năng lượng, có thể đạt được sự phân hủy vật liệu tốt hơn và độ tương phản và độ rõ cao hơn có thể được chứng minh trong hình ảnh.
Thách thức kỹ thuật và Tái thiết hình ảnh
Mặc dù công nghệ PCCT có một số lợi thế, nhưng nó phải đối mặt với những thách thức trong sự phát triển của nó.Đặc biệt đối với các yêu cầu của vật liệu và thiết bị điện tử, cùng với hiệu suất dưới khối lượng dữ liệu cao và tốc độ đếm, nhiều trở ngại đã được tạo ra.Ví dụ, trong quét, hàng trăm triệu tương tác photon có thể được nhận trên mỗi milimet vuông, đòi hỏi máy dò phải có thời gian phân giải xung cực nhanh.
Tái thiết hình ảnh
Ngay cả khi có những thách thức trên, dữ liệu thu được từ PCD vẫn có thể được xây dựng lại bằng các kỹ thuật tái tạo CT truyền thống.Việc sử dụng nhiều khoảng năng lượng mở ra các khả năng công nghệ tái thiết mới, chẳng hạn như tái cấu trúc mỗi khoảng năng lượng một cách độc lập để có được các hình ảnh khác nhau.
Thông qua công nghệ phân hủy vật liệu, thành phần vật liệu của từng pixel có thể được chuyển đổi thành một sự kết hợp tuyến tính của các chất đã biết, cải thiện hơn nữa chất lượng hình ảnh.
Triển vọng trong tương lai
Hiện tại, các PCD thử nghiệm chủ yếu dựa trên các máy dò bán dẫn và các vật liệu khác nhau của các máy dò này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng.Với sự tiến bộ của công nghệ, hiệu suất cao hơn và các hệ thống đếm photon chính xác hơn có thể xuất hiện trong tương lai, điều này sẽ khiến công nghệ PCCT đóng vai trò quan trọng hơn trong y học hình ảnh.
Chúng ta có thể hy vọng rằng công nghệ PCCT sẽ thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về chất lượng hình ảnh trong tương lai gần và dẫn đầu một xu hướng mới trong y học hình ảnh không?
