Артефакты при КТ

ПОЯВЛЕНИЕ АРТЕФАКТОВ, искажающих изображение исследуемого объекта, может быть обусловлено несколькими причинами. Часть артефактов являются следствием неправильного функционирования оборудования и могут быть устранены соответствующим ремонтом КТ-уста-новки. Значительно чаще артефакты обусловлены функциональными и анатомическими особенностями исследуемой области, а также поведением пациента в процессе исследования.

Линейные и кольцевидные артефакты обычно связаны с отклонением в функционировании детекторов. В аппаратах третьего и четвертого поколения кольцевидные артефакты возникают при нерегулярной или неправильной калибровке. Раз-балансировка детекторов приводит к тому, что искаженные математические данные исключаются компьютером из общего потока информации. Такие помехи хорошо распознаются и могут быть устранены своевременной калибровкой аппарата.

Динамические артефакты обычно имеют вид полос или «лучей звезды». При исследовании грудной полости они наблюдаются в области сердца, особенно в зоне расположения язычковых сегментов левого легкого, граничащих с левым желудочком. Такие зоны пониженной плотности нельзя принимать за воздухосодержащие полости.

Вариантом динамических артефактов является двухконтурность анатомических структур в зоне исследования, в частности междолевой плевры, стенок сегментарных бронхов. Такие изменения могут имитировать утолщение стенок бронхов и даже бронхоэктазы. Поэтому при исследовании легких необходимо выбирать минимально возможное время сканирования.

Наличие чрезвычайно плотных или низкоплотных структур также вызывает образование линейных и звездчатых артефактов. В данном случае детекторы работают в условиях нелинейного ослабления рентгеновского излучения, и эти искажения не компенсируются алгоритмом реконструкции. Помехи такого рода дают скопления газа в полых органах, металлические инородные тела, некоторые виды дренажных трубок и внутрисосу-дистых катетеров, крупные обызвествления, не-разведенное водорастворимое контрастное вещество и взвесь бария в полых органах, высокая концентрация контрастного вещества в верхней полой вене при КТ-ангиографии. Устранение таких артефактов иногда возможно при использовании специальных сглаживающих фильтров.

Частичный объемный эффект наблюдается при КТ на границе двух разнородных тканей, особенно если их контуры не совпадают с плоскостью сканирования. Он возникает в результате усреднения коэффициентов ослабления разнородных тканей в вокселах, расположенных на границе этих тканей. Примером таких артефактов является появление кажущегося уплотнения легочной ткани на границе с диафрагмой, дугой аорты, грудинноключичным сочленением. Эту картину не следует расценивать как патологические изменения, в частности как инфильтрацию или патологическое образование в легком, скопление жидкости в плевральной полости.

Методы преобразования — STS MIR Спиральное сканирование,протокол сканирования 1/2/1, протяженность зоны сканирования 10 мм

Рис. Методы преобразования — STS MIR Спиральное сканирование,протокол сканирования 1/2/1, протяженность зоны сканирования 10 мм. Пневмокониоз, 1 стадия. Аксиальные срезы на уровне верхних долей легких (а, б). Множественные мельчайшие очаги в обоих легких, которые трудно отличить от изображения мелких легочных сосудов в поперечном сечении. Сложение тонких срезов в блоки из трех (в), шести (г) и девяти (д) томограмм в программе STS MIP позволяет выявить мелкоочаговую диссеминацию на фоне сосудистого легочного рисунка и подтвердить наличие патологического процесса.

Артефакты, обусловленные увеличением «жесткости» излучения связаны с тем, что кванты с низкой энергией задерживаются в большей степени, чем высокоэнергетическая составляющая излучения. Этот эффект наиболее выражен в плотных анатомических структурах, например, в костях. Возникающие артефакты выглядят как «тени» у внутренней поверхности ребер, напоминающие иногда воздушные полости. Измерение денситометрических показателей в этих участках оказывается некорректным.

Помимо артефактов существенное влияние на качество изображения при КТ оказывает электронный шум. Термин «шум» отражает непредсказуемые или случайные отклонения значений коэффициентов ослабления и оказывает непосредственное влияние на качество изображения. При наличии шума однородность денситометрических показателей уменьшается, контрастность изображения и, следовательно, возможность различить отдельные детали такого изображения ухудшается. Визуально электронный шум воспринимается как зернистость изображения, выраженная в различной степени. Электронный шум удобно измерять при сканировании фантома однородной плотности, например пластикового цилиндра, заполненного водой. При измерении плотности воды в достаточно большой зоне интереса (более 100 пикселей) денситометрические показатели окажутся неоднородными. Об этом будет свидетельствовать величина стандартного отклонения (standart deviation, SD) денситометрических показателей от среднего значения плотности воды. Последняя величина естественно должна быть равна О HU при правильной настройке аппарата. Величина стандартного отклонения в этом случае и является количественным выражением электронного шума.

Электронный шум в КТ обусловлен преимущественно квантовым шумом и зависит прежде всего от количества квантов излучения, достигших детекторов. В свою очередь, количество квантов определяется дозой излучения (мАс) и плотностью исследуемого объекта. При сканировании полных пациентов или чрезмерно плотных анатомических структур (основание черепа, область верхней апертуры грудной клетки и др.) доза излучения должна быть пропорционально увеличена. В противном случае изображение будет искажено за счет влияния электронного шума. Шум возрастает также при уменьшении толщины томографического слоя. Поэтому оценку денситометрических показателей целесообразно проводить по относительно «толстым» срезам, при величине коллимации 8-10 мм.

Изображение электронного шума при КТ и рентгенографии существенно отличается. На компьютерных томограммах электронный шум проявляется в виде зернистости и нечеткости контуров, своеобразном «сглаживании» изображения, а также в виде линейных или полосовидных артефактов вокруг наиболее плотных анатомических структур. При КТ груди такие артефакты нередко наблюдаются у тел позвонков, особенно на уровне плечевых суставов. Аналогичный вид темных полос имеют артефакты у внутренней поверхности ребер.

Выраженность электронного шума зависит также от используемого алгоритма реконструкции. Применение высокоразрешающего алгоритма приводит к заметному увеличению выраженности шума, в то время как применение мягкоткан-ного алгоритма уменьшает его. Поэтому применение тонких томографических срезов, особенно в сочетании с высокоразрешающим алгоритмом реконструкции иногда может потребовать существенного увеличения экспозиции для устранения электронного шума. При использовании высокоразрешающей КТ легких пространственное разрешение в поперечной плоскости сканирования х-у увеличивается в 2 раза, а в продольной плоскости z в 10 раз по сравнению с обычными 10 мм срезами. Для достижения одинакового в сравнении со стандартным исследованием уровня электронного шума, при высокоразрешающей КТ необходимо было бы увеличить экспозицию в 80 раз. Однако на практике экспозиция и напряжение при высокоразрешающей КТ не меняются. Очевидный эффект увеличения электронного шума компенсируется правильным подбором электронного окна. Исключение составляют лишь пациенты со значительным избыточным весом или исследования наиболее плотных участков грудной клетки на уровне плечевых суставов.

Рекомендуем к просомтру

www.kievoncology.com благодарны автору и издательству, которые способствует образованию медицинских работников. При нарушении авторских прав, сообщите нам и мы незамедлительно удалим материалы.