一、什么是CT值 CT值是指组织的X线衰减系数值,是测定人体组织密度大小的一种计量单位,通常称亨氏单位(hounsfield unit ,HU)空气为-1000,致密骨为+1000。 二、什么是KV KV是电压单位,又称千伏,在CT中使用的KV通常指管电压,管:是指球管,X线球管有阴极侧(灯丝)和阳极侧(靶面),管电压就是指加载到阴极侧和阳极侧之间的电压,用来形成高压电场,使灯丝发出的电子能在高电压的加速下高速轰击靶面,然后形成X射线。 1、光电效应(诊断x线的主要作用) 2、康普顿效应 3、电子对效应 光电效应:光子将全部能量交给原子内层轨道电子,光子本身消失,电子摆脱束缚成为自由电子,此过程为光电效应,光电效应不产生散射线,可以增加不同组织吸收差别,是诊断X线中的主要作用。 康普顿效应:能量较高的 X线光子与原子中的核外电子发生作用,只将部分能量传递给核外电子,使其脱离原子核束缚成为高速运行的自由电子,而X线光子本身能量减低,运行方向发生了改变,把这种效应称为康普顿效应或者散射线效应,释放出的电子称为康普顿电子或称反冲电子,顾名思义,散射线几乎全部来自此效应,一旦出现散射线,会增加图像的灰雾度,不利于X线的诊断,所以在诊断X线中,康普顿效应不起任何作用,反而降低图像质量,为了消除康普顿效应带来的散射线,通常滤线珊或者其他滤除散射线的方法,以提高图像质量。 电子对效应:X线光子有足够的能量避开与电子云的相互作用,接近原子核,在核电场的作用下使光子消失,而转化为一对正、负电子,把这种效应称为电子对效应。 注:从上面的三种效应可以看出,在诊断X线范围内,光电效应起主要作用,当入射光子的能量接近或者稍大于某一电子的结合能时,光电效应最强,因为X线诊断主要依靠光电效应,所以X线的吸收效率最强,所以CT值最高。 元素周期表: 从上图可以看出碘的原子序数为53,碘原子K层电子的结合能约为33KeV,那么多大的管电压接近或者稍大于33KeV呢,下面表格是80KV到140KV时所对应的光子能量表。
从上表可以看出,80KV所对应的光子能量是最接近碘原子K层临界值的,由此可以看出,CT碘剂增强扫描时,80KV所对应的光子能量X线吸收效率最强,所以80KV所对应的CT值要高于140KV所对应的CT值。 图1: 图2:
上面两幅图是头颈CTA图像,采用的分别是100KV和140KV,采用的mA分别是214和218,mA无明显差异,可见采用100KV时动脉管腔内的CT值明显高于140KV时的动脉管腔,所以CTA采用低KV时CT值明显升高,在CTA中有利于管腔的显示。 在CT增强扫描时,尤其是CTA成像时,利用低KV扫描,既可以降低患者的辐射剂量,也可以提高血管管腔的CT值,增加血管管腔和周围组织的对比,有利于CTA的显示。但是降低KV后,图像噪声也会逐渐增加,所以在降低KV的同时,建议适当增加mA,有利于减轻噪声,这样整体会降低患者的辐射剂量,而图像质量不会受到明显影响,除此之外,目前具有迭代重建技术的高端设备,也大大降低了图像噪声,所以在CTA成像时,256或者双源采用低KV扫描,完全可以达到很好的图像质量。 |
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