Новый метод калибровки рентгеновских лучей повышает точность и совместимость компьютерного томографа

Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсбург, Мэриленд

Новый подход к измерениям может привести к более эффективному способу калибровки сканеров компьютерной томографии (КТ), что потенциально упростит лечение пациентов за счет улучшения взаимодействия между врачами.

Этот подход предполагает, как можно измерить рентгеновские лучи, генерируемые компьютерной томографией, таким образом, чтобы можно было с пользой сравнить результаты сканирования с разных устройств друг с другом. Он также предлагает путь к созданию первых эталонов измерения CT, связанных с Международной системой единиц (СИ), путем создания более точного определения единиц, используемых в CT — чего не хватало в этой области.

Способность объекта блокировать рентгеновские лучи — его радиоплотность — измеряется в единицах Хаунсфилда (HU). Калибровка компьютерной томографии — то, что должно регулярно выполнять каждое радиологическое учреждение — включает в себя сканирование объекта известной радиоплотности, называемого фантомом, и проверку того, дают ли эти измерения правильное количество HU.

Проблема в том, что трубка компьютерного томографа — по сути, ее «лампочка», генерирующая рентгеновские лучи, — создает луч, который представляет собой рентгеновскую версию белого света, полную фотонов с разными длинами волн, которые соответствуют их энергии. (Если бы человеческий глаз мог видеть рентгеновские лучи, вы могли бы пропустить луч трубки через призму и увидеть, как он распадается на спектр цветов.) Поскольку проникающая способность фотона зависит от его энергии, общее воздействие луча на фантом должно быть усреднено, что затрудняет определение калибровки.

Еще больше усложняет ситуацию то, как рентгеновский свет трубки должен меняться в зависимости от типа сканирования. Более плотные части тела требуют более проникающего рентгеновского излучения, поэтому трубка имеет своего рода переключатель цвета, позволяющий оператору регулировать напряжение трубки в соответствии с выполняемой работой. Регулировка напряжения трубки изменяет спектр луча, так что он варьируется от «холодного белого» до «теплого белого». Из-за переменного спектра сложнее обеспечить правильную калибровку для всех напряжений.

Добавление этих сложностей к различиям, которые существуют между различными производителями компьютерных томографов, затрудняет привязку калибровки любого конкретного сканера к универсальному стандарту.

Лучшая калибровка могла бы сделать диагностику более эффективной и менее затратной. Лучшее сравнение между сканерами могло бы позволить установить пороговые значения для заболеваний, таких как эмфизема, получающая определенный балл Хаунсфилда или ниже. КТ также часто выявляет подозрительные новообразования, которые могут быть раковыми, и врач обычно назначает МРТ в качестве последующего наблюдения. Эту вторую процедуру можно было бы исключить.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с Чадом Бутином по адресу:Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра у вас должен быть включен JavaScript.; 301-975-4261.