09/30
2024
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探索医学影像新边界:V-Focus可控飞焦点技术革新CT高清扫描

2024 09/30     新闻资讯

在医学探索的无垠星系中,技术的每一次演进都是对未知奥秘的勇敢航行,每一次的革新,都是对现有认知边界的挑战,带来了前所未有的洞见和创新。

2003年STRATON 球管问世,“飞焦点”技术第一次出现在医疗影像领域,显著地提高了X线管的性能,并对球管发展产生深远影响。飞焦点技术是指在X射线产生的过程中,电子束在磁偏转线圈的作用下,轰击在阳极靶面的不同位置上,从而使焦点在两个不同的靶面部位快速变换,实现偏移,使探测器在相同的时间内获得更多的数据量,相当于两个探测器数据量的集合, 如下图:


飞焦点成像技术示意图 ·

在扫描平面内(即X,Y轴上)采用飞焦点技术由于X射线从两个不同的角度进行投射,因而在不增加X射线的情况下,使探测器的采样提高了一倍,从而提高X-Y平面的空间分辨率。同样原理,如果将飞焦点技术应用到Z轴上,即通过X光焦点在Z轴方向上周期性运动,也叫Z轴飞焦点 ,能使两个焦点位置的X线信号先后到达探测器,由探测器分时读取并分别传递给DAS(数据采集系统),即可得到双倍于探测器数量的图像,这样不仅使得图像数量倍增同时还提高了Z轴分辨率。

然而,随着超高端CT的广泛应用,传统飞焦点技术的局限性也开始凸显。传统飞焦点是CT扫描系统在不改变CT探测器硬件尺寸的情况下,通过焦点沿扫描旋转轨迹的切线方向(X方向)的位置偏转来获取不同焦点位置采样并通过飞焦点插值来达到通道采样加倍的方法。基于某目标通道为中心,在相邻两个投影角度分别采用偏转一定角度通道的方式来实现加倍采样的这种方法,虽然一定程度上提升了系统采样但并没有基于特定几何提供系统最优的飞焦点采样控制及插值方案,无法保证飞焦点插值数据的焦点轨迹重合,所以得到的数据并不是理想的单焦点位置的扇束几何数据,而是两焦点位置的扇束几何混合数据,会导致重建中的数据索引的不精确进而导致成像区域的几何关系错误,尤其在一些偏心器官上

赛诺威盛凭借多年对CT系统设计的技术积累,自研专利技术V-Focus可控飞焦点技术,用解决传统飞焦点中无法保证飞焦点插值数据的焦点轨迹重合的问题。

V-Focus可控飞焦点针对上述问题,设计开发了精准控制飞焦点数据采集系统,包括参数配置、系统扫描、旋转控制、焦点控制以及数据采集控制等模块,从根本上实现了“指哪儿打哪儿”,解决了传统飞焦点后的时序问题。


V-Focus可控飞焦点原理示意图 ·

与传统飞焦点技术相比,V-Focus可控飞焦点技术通过精确控制焦点的飞行距离和方向,显著提升了图像分辨率,主要表现在以下四个方面:1) 精确的几何参数配置系统能够根据焦点到旋转中心的距离、焦点到探测器的距离和探测器像素通道距离等参数,进行精确配置。2)焦点飞行的精确计算:利用旋转系统的精确测量和触发,精确计算焦点飞行距离及焦点偏移的位置。3) 优化采样率与积分角度通过科学计算,优化周向采样率和采样积分角度,提高数据采集的精度和效率。4)高效的数据插值处理采用高效的插值算法,处理待插值数据,确保输出的成像结果具有高清晰度和高对比度。


V-Focus可控飞焦点技术显著分辨率提升 ·

该技术首次被应用在赛诺威盛自主研发的512层全视野大孔径超高端CT -AlphaCT 968擎天CT上,配合自研自产的Vista宽体探测器,单圈采样率实现业内最高5400views,进而达到目前超高端CT中空间分辨率最高的35LP/cm,使擎天CT实现大孔径,专科化,超高分辨的专科“视界”探索,更适应临床需求,更满足专科场景。