【Micro-CT小课堂】什么是CBCT?
来源: | 作者:佚名 | 发布时间: 2023-11-14 | 107 次浏览 | 分享到:
Micro-CT通常采用锥形X线束(Cone Beam CT, CBCT),不仅能够获得真正各向同性的容积图像,提高空间分辨率和射线利用率,而且在采集相同3D图像时速度远远快于扇形束CT。

Micro-CT(micro computed tomography,微计算机断层扫描技术),也称显微CT、微焦点CT或者微型CT,是一种非破坏性的3D成像技术,能够在不破坏样本的情况下清楚了解样本的内部显微结构。与临床CT普遍采用的扇形束CT(Fan Beam CT)不同的是,Micro-CT通常采用锥形X线束(Cone Beam CT, CBCT),不仅能够获得真正各向同性的容积图像,提高空间分辨率和射线利用率,而且在采集相同3D图像时速度远远快于扇形束CT。


小鼠(左)和大鼠(右)Micro-CT成像


那么,什么是锥形束CT技术?锥形束CT与传统CT相比有什么优势?


CBCT,即锥形束计算机断层扫描(Cone beam Computer Tomography),由球管和平板探测器组成,采用开放式结构以保持其灵活性。其基本原理是采用锥形射线束投照,射线经扫描物后由平板探测器接收,扫描时X线发生器围绕投照体投照,将所得数据收集在计算机中重组,从而得到三维图像。CBCT不仅能够提供由多平面2D图像组成的3D影像,还能进行冠状位、矢状位、横截面等多切片观察,能够直观地显示三维立体结构。


锐视IMAGING 100成像结果


与传统扇形束CT(Fan Beam)的高电压、高电流、多圈高速扫描不同,CBCT采用低电压、低电流、单圈慢速扫描,围绕物体进行180°-360°单次旋转扫描,获得各个角度的数百幅二维投影,然后通过锥形束CT重建算法获得获得各向同性的三维图像。



扇形束CT和锥形束CT对比(图片来源网络)


传统CT利用二维扇形束扫描,通过一个线状探测器接收数据,获得一维图像重组得到二维图像数据,重组得到的三维图像是通过连续多个二维切片堆积而成,伪影较重。而CBCT采用三维锥形束X线射线源和二维面状探测器,扫描时X线球管和探测器围绕投射区中心旋转,锥形束X线扫描可以显著提高X线的利用率,只需旋转360度扫描即可获得连续几百张的二维平面投影图像,面状探测器采集投影数据可以加速数据采集的速度。相比传统CT,CBCT只需旋转扫描一次即可获得重建所需的全部原始数据,扫描获得二维图像,经计算机配套软件直接重建为三维图像。


与常规扇形束CT相比,CBCT具有以下优点:

1)辐射剂量更低,辐射暴露风险较小。

2)空间分辨率更高,能捕捉更多解剖细节。

3)图像质量高,可以提供更高的图像分辨率和对比度。

4)扫描时间短,可以在几分钟内完成扫描。



CBCTCT
设备尺寸
电压60-100kV60-140kV
电流2-10mA10-1000mA
空间分辨率
操作难度


锐视医疗自主研发的小动物Micro-CT成像系统——IMAGING 100,是一台具备国际领先性能的超高分辨率、离活一体Micro-CT成像设备。IMAGING 100采用微焦点X射线管和高分辨平板探测器,通过锥形束CT扫描和三维图像重建技术,显著提高图像空间分辨率和采集重建时间。IMAGING 100既适用于斑马鱼、小鼠、大鼠、豚鼠、兔子、小猪等活体生物,也适用于骨骼、器官、组织等离体样本,可广泛应用于生命科学、医学、药学、植物学、考古、材料、地质学等领域。  


IMAGING 100