超高分解能CTスキャナーの物理的評価

目的：超高解像度CT（UHRCT）システムの技術的パフォーマンスを評価する。 方法：新しい市販のUHRCTシステムの物理技術能力を評価し、現在世代のマルチ検出器（MDCT）システムの物理機能と比較しました。システムの超高解像度モード（SHR）モードは、面内および縦方向に0.25 mm（Isocentre）検出器要素（DEL）を使用し、高解像度（HR）モードは2つのDELを縦方向にビンします。。正常解像度（NR）モードは2×2であるため、MDCTシステムのそれと同等のデルサイズになります。一般に、これらの評価を実行するために標準的な手順とファントムを使用しました。 結果：UHRCT MTF（10％MTF 4.1 LP/mm）は、MDCTの2倍（10％MTF 1.9 LP/mm）の2倍であり、NRモードのMTFに匹敵します（10％MTF 1.7 LP/mm）。SHRモード（FWHM 0.45 mm）のスライス感度プロファイルの幅は、MDCTの約60％（FWHM 0.77 mm）です。均一性とCT数は予想される範囲内です。高解像度モードのノイズは、MDCTと比較してより高い大きさとより高い周波数成分を持っています。低コントラストの視界は、MDCTと比較してNR、HR、およびSHRモードでは低くなりますが、NRで約14％、HRとSHRの23％は、用量の増加が同じ結果をもたらします。 結論：HRおよびSHRモードのスキャンにより、空間分解能が2倍になり、同じ低コントラスト検出可能性を達成するために必要な用量が約23％増加します。 キーポイント：•UHRCTの解像度は、テストしたMDCTの2倍の高さです。•腹部の設定では、UHRCTはMDCTと同じ低コントラスト検出可能性に対してより高い用量が必要ですが、現在の診断参照レベルで定義されているように、用量はまだ達成可能なレベルを下回っています。•正常解像度モードで使用されるUHRCTシステムは、MDCTシステムとして同等の解像度とノイズ特性をもたらします。

OBJECTIVES: To evaluate the technical performance of an ultra-high-resolution CT (UHRCT) system. METHODS: The physico-technical capabilities of a novel commercial UHRCT system were assessed and compared with those of a current-generation multi-detector (MDCT) system. The super-high-resolution (SHR) mode of the system uses 0.25 mm (at isocentre) detector elements (dels) in the in-plane and longitudinal directions, while the high-resolution (HR) mode bins two dels in the longitudinal direction. The normal-resolution (NR) mode bins dels 2 × 2, resulting in a del-size equivalent to that of the MDCT system. In general, standard procedures and phantoms were used to perform these assessments. RESULTS: The UHRCT MTF (10% MTF 4.1 lp/mm) is twice as high as that of the MDCT (10% MTF 1.9 lp/mm), which is comparable to the MTF in the NR mode (10% MTF 1.7 lp/mm). The width of the slice sensitivity profile in the SHR mode (FWHM 0.45 mm) is about 60% of that of the MDCT (FWHM 0.77 mm). Uniformity and CT numbers are within the expected range. Noise in the high-resolution modes has a higher magnitude and higher frequency components compared with MDCT. Low-contrast visibility is lower for the NR, HR and SHR modes compared with MDCT, but about a 14%, for NR, and 23%, for HR and SHR, dose increase gives the same results. CONCLUSIONS: HR and SHR mode scanning results in double the spatial resolution, with about a 23% increase in dose required to achieve the same low-contrast detectability. KEY POINTS: • Resolution on UHRCT is up to twice as high as for the tested MDCT. • With abdominal settings, UHRCT needs higher dose for the same low-contrast detectability as MDCT, but dose is still below achievable levels as defined by current diagnostic reference levels. • The UHRCT system used in normal-resolution mode yields comparable resolution and noise characteristics as the MDCT system.