14、多层螺旋 CT（MSCT）技术详解

多层螺旋 CT（MSCT）技术详解

1. MSCT 概述

传统的单层螺旋 CT 扫描仪（SSCT）的探测器阵列只有一排探测器。而多层螺旋 CT（MSCT）扫描仪则是在探测器阵列中增加了额外的探测器排数。实际的 MSCT 设备通常包含 8 到 34 排探测器，这样就可以同时获取投影数据，以便后续重建多达四个切片的图像。

与只有一排探测器的螺旋扫描仪相比，MSCT 扫描仪有显著的性能提升：
- 图像采集速度 ：重建图像的采集速率提高了八倍，即在一半的时间内可以重建四倍数量的切片。
- 扫描分辨率 ：扫描分辨率得到提高。
- 图像噪声 ：由于整个扫描所需时间减少，X 射线管中的电流可以增加，从而降低了图像噪声水平。
- X 射线管功率利用 ：X 射线管功率得到更有效的利用。

不过，需要强调的是，MSCT 技术在很大程度上获取投影数据的过程与 SSCT 是相同的。特别是在辐射束的形状方面，两者非常相似，MSCT 扫描仪中到达每排探测器的扇形束的假设与 SSCT 相同。因此，为 MSCT 开发的重建算法只是对为 SSCT 开发的算法进行了轻微修改。

在 MSCT 断层扫描的重建方法中，有扩展 360°线性插值（ex - 360°LI）算法，还有扩展 180°线性插值（ex - 180°LI）和使用自适应轴向插值器（AAI）的方法。这里主要讨论 ex - 180°LI 算法，因为它只是 SSCT 技术中使用的 180°LI 算法的一种修改。

2. 扫描仪的几何结