數位斷層掃描如何突破傳統X光技術,帶來更高解析度的影像?

隨著醫療影像技術的迅速發展,數位斷層掃描(Digital Tomosynthesis, DTS)逐步成為了現代放射學中強有力的工具。這一技術通過高解析度的影像,給予醫生們更為清晰的診斷資料,徹底改變了診療流程,尤其在癌症篩檢等領域顯示了卓越的能力。

數位斷層掃描是一種在輻射劑量與傳統X光技術相當的情況下,能執行高解析度的有限角度斷層成像方法。

數位斷層掃描的起源與歷史

數位斷層掃描的概念源於Ziedses des Plantes的研究,他發展了從一組投影重建任意多平面的技術。儘管這一理念最初被計算機斷層掃描(CT)的出現所取代,但隨著時間的推移,數位斷層掃描因為低劑量的特性重新吸引了醫學界的關注,成為CT的替代方案。

數位斷層掃描的重建技術

數位斷層掃描的重建算法與CT重建類似,基於進行逆Radon變換。由於數據採集不完整且投影較少,使用了近似算法來進行重建。這些算法包括被濾後重建和迭代期望最大化算法。然而,這些重建算法區別於傳統CT的關鍵在於,傳統的濾波後反投影算法需要完成的數據集,而數位斷層掃描則只需有限的角度和數量的投影進行處理。

某些製造商已開發出使用市售GPU的實用系統,可以在幾秒鐘內完成重建。

數位斷層掃描的優勢與應用

數位斷層掃描結合了數字影像捕捉和處理,與傳統CT的管/探測器運動方法相似。雖然二者有相似之處,但數位斷層掃描仍然是一種獨立的技術。這一技術的主要特點是它使用的放射角度有限,通常在15到60度之間,與CT可達到的完整數據獲取方式形成鮮明對比。

乳腺影像

數位乳腺斷層掃描(DBT)已獲得美國食品藥品監督管理局(FDA)的批准用於乳腺癌的篩查。雖然針對其篩檢效益的討論仍在進行中,但一致認為這項技術在提高敏感性方面已超過傳統的雙視圖數位乳房攝影。

胸部影像

數位斷層掃描在胸部影像方面的潛力也正在研究中,儘管目前尚無明確的臨床應用標準。

肌肉骨骼影像

數位斷層掃描在肌肉骨骼影像的應用如診斷骨折方面顯示出相較於傳統X光的優勢,尤其在檢測治療中的骨折時,提供了更準確的影像信息。

在一項針對腕部骨折的研究中,數位斷層掃描顯示出比X光能夠檢測到更多的骨折。

技術的未來

隨著數位斷層掃描技術的持續進步,無論是在產品研發、影像清晰度,還是在輻射劑量控制方面,這一技術的潛力依然巨大。在許多醫療應用中,TBST似乎也在日益增長的影響力治理之中。

在未來,數位斷層掃描會如何進一步改變我們的醫療診斷方式,並於各個領域展現其更多可能性呢?

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