CT機維護與保養(yǎng)的體會

CT機、體會，保養(yǎng)，維護

CT裝置是由X線發(fā)生器、計算機系統(tǒng)、檢查床、白動控制部分等組成。是一種技術(shù)先進(jìn)、使用廣泛的

大型醫(yī)療設(shè)備，是醫(yī)院不可缺少的臨床診斷設(shè)備。因此，如何保證CT設(shè)備處于最佳的診療狀態(tài)，正

確使用機器，精心維護與保養(yǎng)，以確保機器開機率是極其重要的。CT機對電源供應(yīng)、環(huán)境溫、濕度、

防塵凈化、球管的日常維護等均有較高的要求，這些因素的好壞，是關(guān)系到機器能否正常工作的重要

因素。

1電網(wǎng)供電的穩(wěn)定

電源是保證CT機穩(wěn)定運行的首要條件。CT機的電源最好用專線、專用變壓器。由于CT機爆光時

瞬間電流較大，應(yīng)避免與電源電壓變化大的負(fù)載共用，特別是不能和醫(yī)院中央空調(diào)機組共用一個變壓

器，以防止線路過載引起停電給機器帶來不可估量的損害。CT機中的磁盤驅(qū)動系統(tǒng)，對電源頻率十分

敏感，當(dāng)電源頻率波動較大時，轉(zhuǎn)速便會下降，造成讀寫數(shù)據(jù)的錯誤，嚴(yán)重時將使速度保護而停止工

作。由于機器的保護系統(tǒng)較多，所以電源電壓的忽高忽低都會使機器處在保護狀態(tài)下。電源電壓和頻

率的不穩(wěn)定，是導(dǎo)致CT故障的一個重要因素，對于電源電壓不穩(wěn)應(yīng)加UPS不間斷穩(wěn)壓電源。所以在

機器安裝、機房設(shè)計時，就必笈按機器廠家技術(shù)指標(biāo)要求做好電源線的布線。

2機房溫度、濕度的恒定

①恒溫恒濕：CT機對環(huán)境溫度、濕度的要求，特別是計算機房的要求是有嚴(yán)格規(guī)定：溫度要保持

在20-25C左右。室內(nèi)溫度過高.CT球管、高壓電路散熱不暢，會引起機器不工作；濕度要控制在35%

-7。％左右，但不超過70%為宜，濕度過小，會導(dǎo)致某些材料及結(jié)構(gòu)的幾何變形和性能變化，特別是

磁盤機，濕度過小會導(dǎo)致盤面變形，過大又會使磁膠變質(zhì)，磁層脫落，影響其使用壽命。

②防潮保干：CT機位于潮濕的環(huán)境時，空氣中的水份因達(dá)臨界溫度即凝結(jié)并附著于電氣元件上，

導(dǎo)致電氣性能改變，一旦精密機械表面因長期受潮而生銹會降低精密度，電路絕緣性能變低，甚至引

起X線高壓放電或擊穿，這些因素都會引起機器工作不正常，特別南方地區(qū)氣候潮濕水霧大，要定時

開去濕機除濕，以確保機房的干燥。

3防塵凈化的環(huán)境

防塵是電氣設(shè)備的共同要求。由于靜電感應(yīng)可使灰塵附著力器件表面，影響散熱而改變電氣設(shè)備

性能，加快元器件的老化。而CT機對防塵要求更高，原因當(dāng)CT機掃描區(qū)內(nèi)有一定量的積塵時，探測

器所接收X線量并非真正空氣掃描時所接受的X線量，有一定的誤差，計算機在信號處理過程中，就

會出現(xiàn)偏差，從而出現(xiàn)偽影而影響診斷。還有機器內(nèi)部的電路板插槽、滑環(huán)等精密部件被灰塵覆蓋后，

則有可能造成打火、短路、接觸不良等故障。因此，CT機必須要有一個良好的清潔環(huán)境，掃描室、控

制室保持清潔，換鞋入內(nèi)，嚴(yán)禁在室內(nèi)存放無關(guān)的物品。室內(nèi)注意通風(fēng)、嚴(yán)格防塵、定期消毒和凈化

空氣。

4CT球管的日常維護和保養(yǎng)

CT球管是CT設(shè)備的中心部件之一，它主要由燈絲、靶、靶軸、管套、高壓系統(tǒng)兒部分組成，球

管工作時，燈絲上通有電流，燈絲電流電子在外加高壓系統(tǒng)產(chǎn)生的強大電場作用力的驅(qū)動下，高速益

處，轟擊到球管靶面上，產(chǎn)生X射線。只有當(dāng)CT球管提供穩(wěn)定，高質(zhì)量的x射線，CT的一切功能才

能按部就班的進(jìn)行。所以CT球管的工作環(huán)境及狀態(tài)的日常維護保養(yǎng)顯得很重要。保養(yǎng)內(nèi)容：①外部

三相電源檢測，包括三相電源的相位平衡穩(wěn)定，不移相及地線的阻值和接地良好與否，定期檢查機器

接地的可靠性，以防電擊。②高壓電纜與球管的接觸良好，接觸零部件無雜質(zhì)，每年檢查一次。③房

間的濕度，溫度保持恒定。④CT機停止掃描2h以上，必須進(jìn)行暖機，這樣一方面保證了CT圖像質(zhì)量,

另一方面有利于延長CT球管的壽命，同時應(yīng)避免球管在高熱的情況下繼續(xù)曝光。

除上面所講的外，其它的須堅持每次開機預(yù)熱30分鐘后再進(jìn)行空氣校正，每周校正CT值的準(zhǔn)確

性，定期作穩(wěn)定性檢測和水模校正，必要時作狀態(tài)檢測。盡量注意不要經(jīng)常使用過高的掃描條件，圖

像滿足臨床診斷要求既可?？傊?，通過對CT機的日常維護和保養(yǎng)，嚴(yán)格遵守機器操作規(guī)程，完全可

以將機器的故障率降到最低，提高設(shè)備的完好率和使用率。

作者：石碧輝

【摘要】介紹了CT常見慳像偽影、產(chǎn)生原因以及相應(yīng)的處理方法，旨在幫助影像醫(yī)技人員及工

程技術(shù)人員對CT偽影有進(jìn)一步的認(rèn)識。

【關(guān)鍵詞】CT；圖像；偽影

CT圖像偽影是指CT圖像中重建數(shù)據(jù)與物體實際衰減系數(shù)之間的差異，或指的是受檢體中根本不存在,

而圖像中顯示出來的影像。根據(jù)CT圖像偽影的來源，可以分為：與CT成像技術(shù)及CT機器有關(guān)的偽

影、病人有關(guān)的偽影以及螺旋CT特有的偽影。CT圖像偽影嚴(yán)重降低了CT圖像的質(zhì)量，有時讓放射科

醫(yī)生無法診斷或引起誤診，甚至導(dǎo)致醫(yī)療事故。

1與CT成像技術(shù)及CT機器和關(guān)的偽賬

1.1線束硬化

產(chǎn)生機制：X射線不是單能的，是包含一系列頻率的波動。當(dāng)連續(xù)譜能的X射線經(jīng)過人體時，

能量較低的X線優(yōu)先被吸收，高能量X射線較易穿透，在射線傳播過程中，平均能量變高，射線逐漸

變硬，稱之為線束硬化效應(yīng)。CT所建立的圖像，是物質(zhì)的衰減系數(shù)在人體的橫斷薄層的分布情況，即

相當(dāng)于人體組織密度的分布情況。射線硬化就相當(dāng)于降低了物質(zhì)的吸收密度，必然會影響CT圖像的

質(zhì)量。

形成偽影：線束硬化會產(chǎn)生暗帶和條狀偽影，杯狀偽影兩種類型的偽影。前者是指當(dāng)X線球管

沿著不同的方向?qū)δ骋晃矬w進(jìn)行掃描時，在密度不均勻組織橫斷面圖像上的兩個致密結(jié)構(gòu)之間（例如

顱底巖骨間（圖1）,或者是出現(xiàn)在注射對比劑后的造影劑濃度不同的血管間（圖2））會出現(xiàn)暗帶

和條紋偽影；后者是指均勻物質(zhì)中間的CT值比邊緣部分的CT值低，造成中間黑、邊緣白的情況。

減少偽影的方法：①配置的X射線過濾器；②線束硬化矯正軟件來減少線束硬化；對頓底偽影,

也可以通過操作者采用薄層掃描以減少。

1.2部分容積效應(yīng)

產(chǎn)生機制：在同一掃描層面內(nèi)含有2種以上不同密度而又相重疊的物質(zhì)時，則在同一個探測器

上有著多種密度的檢測數(shù)據(jù)、輸出信號為檢測數(shù)據(jù)的平均值，所得的CT值不能如實反映其中任何一

種物質(zhì)的CT值，這種現(xiàn)象即為部分容積效應(yīng)。形成偽影：部分容積效應(yīng)對圖像的影響一般是帶狀和

條狀偽影。在Z軸方向解剖結(jié)構(gòu)變化快、復(fù)雜的部位容易發(fā)生部分容積效應(yīng)，如在掃描后頓窩時.，常

常會出現(xiàn)的條狀偽影就為部分容積效應(yīng)所導(dǎo)致。

減少偽影的方法：①最有效最直接的方法是采用薄層掃描（例如圖3是采用7mm厚層，圖4是

采用2mm厚層，圖4圖像質(zhì)量明顯好于圖3）；②用軟件矯正的方法。

圖3采用7mm層厚掃描

圖4采用3nlm層厚掃描

1.3光子不足

產(chǎn)生機制：掃描高度衰減的區(qū)域或參數(shù)選擇不正確（如較低的mA）時，會產(chǎn)生嚴(yán)重的條紋偽影。

這主要是由于穿過病人到達(dá)探測器的光子不足，也就是探測器采集的樣本不足，圖像噪聲過大產(chǎn)生所

導(dǎo)致。在CT圖像的預(yù)處理過程中，投影噪聲和測量光子成反比，光子越少，噪聲越大，濾波后投影

噪聲被進(jìn)一步放大。在CT圖像的重建中，反投影過程將這些波動非常明顯的采樣映射為圖像中亮或

暗的直線，形成嚴(yán)重的條紋偽影。

形成偽影：光了不足導(dǎo)致的偽影是嚴(yán)重的條紋，在圖像中表現(xiàn)為或亮或暗直線。在人體組織體

積體積較厚、對X線有高度衰減的的部分，比如心臟附近、臀部和肩關(guān)節(jié)，尤其是肩關(guān)節(jié)（圖5）。

減少偽影的方法：光子不足的條紋偽影可以有多種方法抑制。如在掃描過程中增加管電流，將

會克服光子不足這一問題，但是當(dāng)線束經(jīng)過較少衰減部位時，病人將會接受不必要的劑量。為此，現(xiàn)

在的CT機上一般有管電流調(diào)制技術(shù)（如圖6所示，體層薄部位采用低電流，在體層厚的部位采用高

電流）和自適應(yīng)濾波法技術(shù)。另外，注意病人擺位、優(yōu)化掃描參數(shù)也可以有效克服光子不足引起的偽

影。

1.4環(huán)狀偽影

產(chǎn)生機制：在第3代CT中，會由于一個或多個探測器通道性能差異而出現(xiàn)同心圓環(huán)形或圓弧

偽影。如果連續(xù)若干相鄰的通道存在差異，偽影以帶狀形式出現(xiàn)在圖像中。假如某個探測器由于數(shù)據(jù)

差異，逐漸偏離了正常CT值，那么每一采集幀被反投影為一條直線，在整個采集中持續(xù)存在誤差產(chǎn)

生一組到旋轉(zhuǎn)中心距離固定的直線，直線尾部被抵消而形成一個環(huán)。

形成偽影：在常規(guī)投影中，每通道誤差代表固定強度的一條直線，環(huán)形偽影的強度是由固定通

道誤差所產(chǎn)生的，無論對于平行的X線束還是扇形X線束，它反比與于圓環(huán)半徑?？拷行牡奶綔y器

誤差最大，所產(chǎn)生的圓環(huán)信號最亮，靠外周的探測器誤差越小，所產(chǎn)生的圓環(huán)信號越暗。

減少偽影的方法：①完善數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，不同CT廠家有各自的技術(shù)流程；②圖像后

續(xù)處理。

1.5散射偽影

產(chǎn)生機制：X射線在穿透人體的過程中同人體組織的原子間發(fā)生了比較復(fù)雜的相互作用，如光

電效應(yīng)、康普頓散射效應(yīng)和電子對效應(yīng)。散射光子通常偏離原射線的傳播路徑而被其它的探測器接收,

這導(dǎo)致探測器接受的信號有一部分來源于散射，得到的信號端離了X線強度的真實值。

形成偽影：散射效應(yīng)降低了圖像的對比度，增加了噪聲，在圖像中表現(xiàn)為低頻條狀偽影，如圖

9o

減少偽影的方法：①使用準(zhǔn)直器；②軟件校正技術(shù)（圖10）。

1.6欠采樣偽影

產(chǎn)生機制：根據(jù)香農(nóng)定律，為了避免產(chǎn)生混淆，原始數(shù)據(jù)采集頻率必須等于或大于被采樣信號

最高頻率的2倍。CT信號采樣中，對于某一方向X線束，當(dāng)探測器徑向和角度采樣間距明顯大于像素

尺寸時，稱為該方向欠采樣。不足的采樣幀數(shù)或在一個幀中史大采樣間隔都會產(chǎn)生混疊條狀偽影。

形成偽影：第三代CT信號的采集最大頻率受到X線球管焦點尺寸、掃描儀幾何形狀、探測器

單元尺寸等因素限制，不能滿足香農(nóng)定律。由于投影采樣不足，導(dǎo)致計算機對相關(guān)銳利邊緣和小物體

信息的記錄丟失，在銳利邊緣附近容易觀察到混淆條紋偽影（圖11）。

減少偽影的方法：①基于位置校正的1/4探測器偏移法和飛焦點（焦點抖動）技術(shù)；②自適

應(yīng)幀合成技術(shù)等。

1.7與X線球管相關(guān)的偽影

①X線球管放電偽影

產(chǎn)生機制：X線管老化會重復(fù)發(fā)生放電現(xiàn)象，此時，管電流和管電壓會發(fā)生明顯下降，導(dǎo)致光

子輸出嚴(yán)重降低或消失。因此，一個或多個投影數(shù)據(jù)受到影響，導(dǎo)致偽影產(chǎn)生。

形成偽影：X線管放電導(dǎo)致的偽影實質(zhì)上是光子不足、低劑量所造成，為條紋狀。

減少偽影的方法：對于X線管放電不嚴(yán)重的CT機，可以用算法校正消除條紋偽影，如合成投

影技術(shù)、自適應(yīng)濾波技術(shù)等。對于經(jīng)常放電的球管，最佳方法是替換之。

②X線球管轉(zhuǎn)子抖動偽影

產(chǎn)生機制：如果CT機發(fā)生X線管轉(zhuǎn)子抖動的故障現(xiàn)象，則會出現(xiàn)X線束偏離實際理想位置，

形成X線管轉(zhuǎn)子偽影。形成偽影：X線管轉(zhuǎn)子抖動會導(dǎo)致圖像出現(xiàn)大面積的條紋偽影（圖12）。

減少偽影的方法：對有X線管轉(zhuǎn)子抖動現(xiàn)象的球管，及時進(jìn)行修復(fù)替換故障部分可解決此偽影

（圖13）o

2與病人有關(guān)的偽影

2.1病人運動

產(chǎn)生機制：在CT掃描數(shù)據(jù)采集過程中，若該斷層內(nèi)被測物發(fā)生移位，將導(dǎo)致投影數(shù)據(jù)不一致,

而產(chǎn)生運動偽影。通常掃描病人時，病人的心臟跳動、呼吸運動、胃腸蠕動等生理運動會使被測物體

進(jìn)入或離開掃描平面，造成上述偽影。造影劑的不當(dāng)使用也會導(dǎo)致運動偽影（如上腔靜脈造影劑偽影

的產(chǎn)生，一方面與造影劑注射的速率有關(guān)，另一方面與機器掃描時，造影劑在血管內(nèi)是否流動有關(guān)，

即所謂的層流偽影）。

形成偽影：病人的運動導(dǎo)致圖像產(chǎn)生陰影或條紋狀偽影（圖14），并旦偽影的嚴(yán)重程度和病人

運動方向有關(guān)。

減少偽影的方法：減少運動偽影可以從病人和機器兩方面考慮。比如：①對于最常見的呼吸運

動，可以指導(dǎo)病人呼氣、吸氣；②可以給病人注射鎮(zhèn)靜劑；③加快機器掃描速度；④通過球管掃描的

開始位置與運動的方向?qū)R，使運動偽影最小化；⑤心電門控技術(shù)；⑥應(yīng)用特殊的重建技術(shù)，如運動

偽影校正算法（圖15）。

2.2金屬偽影

產(chǎn)生機制：當(dāng)掃描病人身體部分附帶有金屬物體時候，會產(chǎn)生嚴(yán)重的金屬偽影。金屬偽影形狀

隨著金屬物體的形狀和密度不同而變化，可產(chǎn)生上述的射線硬化效應(yīng)、部分容積效應(yīng)、光子不足等，

另外，金屬物體的運動更容易產(chǎn)生偽影。

形成偽影：金屬物體主要表現(xiàn)為大投影數(shù)據(jù)引起的從金屬區(qū)域發(fā)出的高密度條狀偽影（圖16）。

減少偽影的方法：①在掃描開始前，通常要求病人取卜-可移動的金屬物體；②對于不能移動的

東西，例如牙齒填充物，假肢以及外科金屬夾，可采用一定的機架角度避免金屬進(jìn)入掃描范圍；③對

于當(dāng)不能避開的金屬物，可用提高KV值，可減少線束硬化效應(yīng)，或采用薄層將會減少部分容積偽影;

④應(yīng)用金屬偽影的軟件校正也可減少金屬偽影（圖17）,但有效性有時是有限的，因為盡管條紋遠(yuǎn)離

被移走的金屬埋植物，但是仍然會有金屬組織界面周圍細(xì)節(jié)的丟失，而通常這些細(xì)節(jié)都是診斷所感

興趣的區(qū)域。

2.3投影數(shù)據(jù)不完全偽影

產(chǎn)生機制：對于大多數(shù)CT機而言，機架孔徑尺寸和FOV大小是不一樣的，當(dāng)被掃描物有一部

分在掃描區(qū)域外時，則會出現(xiàn)部分投影數(shù)據(jù)被截斷，不能充分被利川于圖像重建。因此，產(chǎn)生偽影。

形成偽影：投影不完全可產(chǎn)生被截斷的投影在截斷物體邊界明亮的條紋偽影（圖18）,投影數(shù)

據(jù)截斷越大，偽影越多。

減少偽影的方法：①將病人精確放置布掃描中心，如做胸腹部掃描時可讓病人把手臂抱著頭

部；②采用軟件算法校正。

3螺旋CT偽影

產(chǎn)生機制：在CT及其物理特性保持不變的情況下，螺旋掃描與常規(guī)掃描的CT圖像偽影是相同

的，如上述的幾種偽影也有可能在螺旋CT中產(chǎn)生。但是，由于螺旋CT的X線球管曝光和病床進(jìn)動同

時進(jìn)行的獨特掃描方式以及內(nèi)插算法的重建計算方式，導(dǎo)致了螺旋CT偽影。

形成偽影：螺旋CT采集的數(shù)據(jù)是非同一平面的數(shù)據(jù)，需要用插值算法對其進(jìn)行整合，使之成為

同一平面投影數(shù)據(jù)之后，再進(jìn)行圖像重建,特別是在對縱軸方向上有一定梯度的目標(biāo)物體打描成像時，

會產(chǎn)生典型的階梯狀偽影。在橫斷面其表現(xiàn)為階梯樣,在多平面重組和3D成像中表現(xiàn)為斑馬樣條紋。

減少偽影的方法:①被掃描物體的中心線要與掃描中心重和；②盡量采取小螺距或薄層掃描；

③采用合適的插值算法（圖19、20）