做CT檢查時如果體內有金屬會對檢查結果產生什麼影響?

時間 2021-05-12 05:00:13

1樓:憨憨

後果會相當嚴重!

老爺子來做胸部CT,反覆問過身上有沒有金屬飾品,老爺子全否定了。結果定位像一掃,貼身襯衣口袋有個打火機,作為實習生的我傻福福的把打火機要來交給了他閨女。結果在科室門口,女兒因為老爺子偷著抽菸把老頭教育了十幾分鐘,就差寫檢查了。

差不多就跟春晚上張凱麗老師訓嚴順開老爺子那樣。

2樓:大聖

先說結論會因為射束硬化等現象產生金屬偽影,使影象質量嚴重下降,影響診斷結果的判別。

金屬偽影計算機斷層成像(Computed Tomography,CT)是一種依據外部投影資料重建物體內部結構影象的無損檢測技術[1],其能在非接觸、不破壞被檢測物體的條件下,以二維斷層影象或三維立體影象的形式,極佳地展示被檢測物體內部結構,在醫療診斷等諸多領域有著廣泛用途[2]。

金屬偽影即是一種常見的CT影象偽影,這種偽影常見於具有兩種及兩種以上的組成材料,且材料之間具有較大密度差異的掃瞄物件,比如存在金屬填充物的牙齒、帶有假肢的關節等。金屬偽影具體表現為,高密度材料四周會產生雜亂無章的發射狀條形偽影,高密度材料與高密度材料之間會產生暗條紋帶狀偽影。金屬偽影不僅降低了CT影象的對比度,而且會侵蝕掃瞄物件的真實結構[3]。

醫學上,在利用X-CT對病人進行掃瞄時,難免遇到病人攜帶或體內含有金屬的情況,如金屬假牙、別針、含鐵的裝飾品及手術時的器械磨損片等。這些金屬物的存在使得重建之後的影象存在金屬偽影,如圖1所示。這些偽影使影象質量嚴重下降,導致的直接後果便是醫生診斷錯誤。

下面是金屬偽影的例子[4]:

牙齒錐束CT影象

射束硬化現象金屬偽影可由多種物理因素導致,其中最主要的就是射束硬化偽影。

單能X射線束經過光電效應、康普頓效應以及相干散射後會發生衰減,其衰減的程度可用Lambert-Beers定理描述。然而,X光管產生的射線束通常會覆蓋乙個很寬的譜,而大多數組織材料的線性衰減係數又是與X射線的能量相關的。不同材料的衰減係數隨X射線能量的變化而發生顯著變化。

物質線衰減係數等於物質質量衰減係數和物質密度的乘積。物質密度不隨入射X射線能量而變化,但質量衰減係數與能量有關。在中低能量範圍內,射線能量越低對應線衰減係數越高。

由於X射線具有多能譜性,高能量X射線穿透力強(衰減小),低能射線穿透力差(衰減大),當X光照射物體時,較多的低能射線被衰減。這使得入射X射線譜與探測器接收到的X射線譜發生變化。透射後的X射線中能量較低的光子所佔份額越來越少,使得射線的平均能量變高,能譜峰值向高能方向移動,即能譜變硬,也即所謂的射線硬化現象[5]。

射線硬化效應

單能X射線束通過具有線性衰減係數 的均勻材料時的強度可使用比爾定律計算:

(1)其中 為初試射束強度。

投影為:

2)從式(2)可以看出,對於均質材料,材料厚度和投影 之間的關係是線性的。對於非均質材料,公式(2)將用( )替換 。

多色X射線束穿過線性衰減係數為 (與能量相關)的材料時,式(1)採用式(3)的形式,其中 是X射線束的歸一化光譜。

(3)在這種情況下,投影值與材料厚度不再是線性關係(由於射束硬化)[6]。

射束硬化效應示意圖

CT射線硬化最典型的偽影是杯狀偽影(Cupping artifact)[7]:多能X射線穿過單質圓形物體的切片所產生的投影及其重建所得灰度曲線,並與單能情況做了對比。隨著X射線衰減的路徑長度的增加,更多的低能光子被吸收,也就是X射線的能譜在穿透被測物體的過程中不斷變硬,相應的物質衰減係數就變小,使得穿過較厚部分的射線所形成的投影資料偏小,因此影象中將呈現杯狀偽影。

杯狀偽影產生原理

杯狀偽影具體表現為均勻物質CT影象中間的灰度值比邊緣的灰度值低,造成中間黑邊緣亮白的情況。杯狀偽影不僅降低了CT影象的質量,而且無法精確的判讀和計量被測物體內部的結構、密度、特性尺寸、成分變化等性質。某杯狀偽影CT影象的灰度曲線如下圖[8]。

杯狀偽影灰度曲線

總結射束硬化產生金屬偽影主要是由於金屬物的材質、數量以及形狀的不同導致某些視角下射線束硬化的程度與另外視角下的不一樣,而重建演算法則要求X射線在各個視角方向的平均能量是一樣的。通常使用的X射線不是單一能量或者單色的,而是具有連續能譜的特性。在重建過程中,將其作為單一能量進行影象重建,勢必會造成大量的偽影資訊,影響影象質量。

雖然在過去的幾十年中,人們採用不同的方法研究金屬偽影校正問題,並取得了豐碩的成果,但是尚無一種演算法可以適用於各種金屬偽影校正情況,仍有許多問題需要更深入的研究和進一步的完善解決。

3樓:Master Yi

金屬物品不在檢查部位對影象沒有影響,比如掃頭部CT穿胸衣不影響,掃胸部CT女性一定要脫去胸衣。如果穿著胸衣進行CT檢查對人體和機器都沒有影響,影象上會出現星狀偽影。

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