CT圖像環形偽影分析 

   CT圖像產生環形偽影是第三代CT機(旋轉-旋轉掃描方式)的常見故障之一，造成環形偽影的因素很多，主要包括：球管輸出量不足，球管位置安裝偏差，準直器內掉進異物，模型校準數據不準，數據采集系統(DAS)故障等。其中DAS部分引起的環形偽影最為常見，也最為復雜。其它幾種因素分別采取重新做模型校準或更換球管、適當調整球管位置、清除準直器內異物等措施即可。下面就以日本東芝公司生產的第三代機TCT-300S為例，討論由DAS造成的環形偽影問題 資料來源 :醫 學 教 育網 。  1 數據采集系統的工作原理    TCT一300S的DAS包括512個探測器，32塊Q-MUX集成電路(IC)，Q／V、FPA／ADC、TIMING I／O印刷電路板(PWB)各l塊以及探測器電源和DAS電源。    探測器由512個氙氣探測器組成，內充高壓氙氣，極間加200VDC電壓。氙氣接受X線入射后電離，產生電荷，在極間高壓作用下移動，形成電流信號，向Q-MUX IC輸出。    Q-MUX IC是16路積分電路，通過電容的積分作用把輸入的電流信號轉換成電荷信號，每一塊Q-MUX IC負責16個通道，一共32塊ICs完成全部探測器組成的512個通道的轉換工作。所有通道按照一定的組合規律通過4根模擬總線(QMBUS)與Q／V PWB相連接。    因此，每一根QMBUS傳送8塊Q-MUX ICs、128個通道的信號，并且各個相鄰信號之間間隔4個通道。QMBUS為同軸繢孿摺?br>   Q／V PWB有4個Q／V放大器對應于4根模擬總線，Q／V放大器是電荷／電壓轉換器，把Q-MUX輸出的電荷信號轉換成電壓信號，輸入到FPA／ADCPWB。    FPA／ADC PWB包括浮點放大和模數轉換2個功能塊。浮點放大器提供Xl、X8、x64 3種增益，根據信號水平自動選擇適當增益，使輸出電壓信號保持在10V級，所選取增益用2位數字信號表示，模擬信號經ADC轉換成14位數字信號，并與2位增益位合成16位數字信號，輸出給FRU。至此，DAS的工作完成。摘自： 醫 學教 育網www.med66.com    TIMING I／O PWB提供DAS的時序控制，包括DAS與FRU的接口功能和DAS采樣序列控制。    通過對DAS的分析，可以明確DAS各部分與探測器通道的對應關系，因為CT圖像環形偽影正是反映了相應某個或某些通道的故障，明確它們之間的內在聯系之后，就能根據各種偽影的特征，分析其性質，判別原因，加以檢修。資料來源 :醫 學 教 育網  2 CT環形偽影故障分析及檢修  CT圖像產生的環形偽影可分為單環和多環，其故障原因也各不相同，下面就一一舉例討論。  2.1 單環偽影    造成單環偽影的故障相對簡單，通過DAS原理分析，基本上可以確定是某個探測器通道的問題。對于此類故障，TCT-300S可以通過系統設置關閉故障通道來解決。現在的關鍵是如何定位故障通道。在TCT-300S的維修界面下執行DCA程序，檢查各通道的DCA數據，其Mean值的正常范圍是100-500，結果發現第174通道Mean值不在該數量級上，且遠遠低于正常范圍，確定是第174通道故障。退出DCA程序，進入OPT程序的System Mode，關閉第174通道，此時第174通道的數據取第173和175通道的平均值。對系統進行初始化，并重新做水模校準，環形偽影消失。    另外，由若干個相互獨立、沒有一定規律的單環組成的多環偽影，也可用以上方法解決。TCT-300S系統設置最多可關閉4個通道。    2.2 多環偽影    通過對DAS的分析可知，引起CT圖像多環偽影的原因較多，也較為復雜。4根模擬總線、32塊Q-MUX ICs及Q／V PWB、FPA／ADC PWB故障均可造成多環偽影，且多環之間存在一定規律，分析其中規律可以鑒別故障原因，加以檢修。  2.2.1 全幅圖像環形偽影(表現為白圖)    檢查DCA數據，發現512個通道的Mean值全部低于正常值(甚至全部為0)。由于數據采集過程中，只有FPA／ADC PWB參與全部512個通道的數據處理，因此判斷該板故障。更換新板后，重做水模校準，故障消失。

                 ADC板為模擬信號轉數字信號，進行全部通道數據處理  2.2.2 全幅圖像間隔均勻的環形偽影    檢查DCA數據，結果顯示512個通道的Mean值中，每個4個通道出現1個異常值，其規律為所有(3.7，…，4(n-1)+3，…，511)通道的Mean值低于正常范圍，其中n=1,2…，128，一共有128個通道異常。根據DAS原理分析可知，第3根模擬總線或Q／V PWB中第3個Q／V放大器故障。為了鑒別故障原因，可做以下試驗：交換第3根和第2根模擬總線，再檢查DCA數據。如果異常通道沒有發生改變，則Q／V PWB故障；如果異常通道隨之轉移到(4(n-1)+2)通道，則模擬總線故障。在實例中為模擬總線接觸不良，重接后偽影消失。  2.2.3 部分環形區域內產生間隔均勻的環形偽影    檢查DAS數據，發現部分通道的Mean值偏低，也是每隔4個通道出現1個異常值，一共16個通道。由此判斷是某塊Q-MUX IC故障。通過檢查異常通道的序號與Q-MUX IC的對應關系，可以確定故障IC的序號：同時也可以做ICs之間的交換試驗，此時發現異常通道隨之轉移到相應位置，從而最終確定Q-MUXIC故障。更換該板，重新做水模校準，環形偽影消失。    通過對DAS原理及其故障的討論，基本上可以明確CT圖像產生環形偽影的原因及其檢修的思路和方法。當然，以上所舉的實例比較典型，在日常工作中遇到的問題可能更加復雜，需要不斷積累實踐經驗， 比如通過Raw Data重建鑒別DAS和FRU故障，通過改變mAs鑒別Q／V和FPA／ADC故障等。另外，DAS經過調整、維修或更換后，必須重新采集校準數據。