宝石CT应用与比较宝石新技术

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西门子force开源CT与宝石能谱CT冠状动脉成像在冠心病诊断中的应用分析

西门子force开源CT与宝石能谱CT冠状动脉成像在冠心病诊断

中的应用分析

西门子force是一款基于最新的双层探测器技术的CT设备，具有出色的空间分辨率和时间分辨率，能够实现高分辨率成像。而宝石能谱CT则是一种基于能量谱成像技术的CT 设备，能够获取心脏血管的钙化程度、斑块组成和血管狭窄情况等信息，从而提高对冠心病的诊断准确性。下面将分别对这两种成像技术在冠心病诊断中的应用进行分析。

首先来看西门子force开源CT在冠心病诊断中的应用。西门子force具有高速成像和低剂量成像的特点，非常适合用于心脏成像。在冠心病的诊断中，西门子force能够提供清晰的冠状动脉影像，辅助医生准确评估动脉狭窄的程度和位置。该设备还可以实现心肌灌注成像，帮助医生识别心肌梗死的范围和程度，为治疗方案的制定提供重要依据。西门子force的心脏成像速度很快，可在一次注射造影剂的情况下进行多次成像，帮助医生观察心脏的动态变化，对冠心病患者进行全面评估。

接下来是宝石能谱CT在冠心病诊断中的应用分析。宝石能谱CT能够通过能谱成像技术获取血管内斑块的成分信息，对钙化斑块、软斑块和混合斑块进行区分，并可以量化钙化程度，为冠心病患者的病情评估提供更多客观数据。它还可以进行心脏血管造影，直观地显示冠状动脉的情况，全面了解血管狭窄的程度和部位。宝石能谱CT还可以进行心肌灌注成像，辅助医生判断心肌缺血情况，对冠心病的诊断和治疗提供更多信息支持。

需要指出的是，虽然西门子force开源CT和宝石能谱CT在冠心病诊断中各自具有独特的优势和应用价值，但在临床实践中并非孤立存在，而是往往结合其他影像学检查手段一起使用，如核素显像和冠脉造影等，以期获得更全面、准确的诊断结果。随着医疗技术的不断更新和完善，未来这两种成像技术还有望进一步发展，为冠心病的诊断带来更多可能性。

宝石能谱CT在肝脏检查中的应用价值及临床特点

・
１９８・
中国临床医学影像杂志２０１４年第２５卷第３期ＪＣｈｉｎＣｌｉｎＭｅｄＩｍａｇｉｎｇ，２０１４，Ｖｏ１．２５，Ｎｏ．３
宝石能谱ＣＴ在肝脏检查中的应用价值及临床特点
曹高群，程红岩
（第二军医大学附属东方肝胆外科医院放射科，上海
ＣＡ０Ｇａｏ－ｑｕｍＣＨＥＮＧＨｏｎｇ－ｙａｎ
２００４３８）
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＲａｄｉｏｌｏｇｙ，ＥａｓｔｅｒｎＨｅｐａｔｏｂｉｌｉａｒｙＳｕｒｇｅｒｙＨｏｓｐｉｔａｌ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００４３＆Ｃｈｉｎａ）
成像技术，将ＣＴ诊断从形态学带入功能学领域，大大提高了
诊断的准确性和安全性ｌｌ－３１。我院作为肝胆专科医院，在实际
工作中由于宝石能谱ＣＴ具备了包括低剂量成像、超高清晰
扫描中，金属等伪影容易影响ＣＴ诊断，存在重复扫描和漏诊、误诊的问题。普通ＣＴ所选择管电压实际表达为一连续ｋＶ值的混合电压，所产生的Ｘ线光子为不同能量的光子构成，通过高密度的物质逐渐衰减后，低能量的光子比高能量的光子被衰减吸收得更多，因此透过物体的ｘ线光子被“ 硬化” ，最终在致密物体附近产生暗影或条纹影，明显降低了图

CT新技术

低剂量
增加扫描的安全性
质变
CT能谱成像
组织成分鉴别
.
23
.
24
利用双能量减影,通过一次扫描可以根据需要分离出只有骨骼的图像,也可以分离出只有血管的图像。它还可以进一步区别组织类型和描述病变特征
.
8
单X线管 CT
双源CT
肥胖病人高速扫描时功率不足
任意扫描速度下足够的功率取得卓越的图像质量
.
9
.
10
宝石CT
2010年5月13日，GE宣布世界首台高清CT扫描仪-宝石CT（HDCT）通过了美国食品药品监督管理局的认证，宝石CT设定了CT成像的新标准，提供给临床医生快速准确诊断的影像与工具。宝石CT以20多年来最新型的探测器（宝石探测器）为核心，也就是说，研究员们发现并改变了真正宝石的分子结构，实现了业界最快的可见光转换速度并将其应用到医疗领域。
宝石纯度高，通透性强
光电转换率高
更加稳定耐用
图像质量 ↑ 临床应用 ↑ 更低剂量 ↓
＋
宝石
稀土
宝石CT探测器
.
13
宝石CT能谱成像
瞬时变焦（双能球管）双能采集能谱分析
高低压能谱瞬切技术，将X线进行高低压瞬间分离
宝石光学探测器接收瞬间分离的高低能X线
.
宝石能谱成像
14

宝石CT能谱扫描下肢静脉成像技术的应用分析

成像满意度．同时大大降低了患者的辐射剂量，具有很好的临床应用价值。
关键词Baidu Nhomakorabea：宝石ｃＴ；能谱成像；下肢静脉血管造影；重建技术
中图分类号：Ｒ８１６；Ｒ５４３；Ｒ８１４．４３文献标识码：ＢＤＯｈ１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ０２７０．２０１３．０２．１３
ｍｌ／ｓ，ｔｈｅｔｏｔａｌｄｏｓｅｏｆ１００ —１２０ｍ１．Ｓｃａｎｎｉｎｇｔｈｅｓｈａｆｔｓｗｅｅｐ，ｓｃａｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ：１２０ｋｖ，ｍＡｆｏｒａｕｔｏｍａｔｉｃｓｅｌｅｃｔｉｏｎ．ｒｏｔａｔｉｏｎｔｉｍｅ０．５ｓｅｃｏｎｄｓ；Ｃｏｌｌｉｍａｔｉｎｇ６４ｘ０．６２５ｍｍ；Ｐｉｔｃｈ１．３７５：１ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｙｅｒｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆ０．６２５ｍｍ，０．６２５ｍｍｌａｙｅｒｄｉｓｔａｎｃｅｒｅｍａｉｎｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｃａｎｎｉｎｇｏｆｔｈｅｌｏｗｅｒｌｉｍｂｓｏｆｐａｔｉｅｎｔｓｗｉｔｈｍｏｔｉｏｎｌｅｓｓ，ｓｃａｎｎｉｎｇｒａｎｇｅｂｏｔｔｏｍ－ｕｐｒｆｏｍａｎｋｌｅｔｏｃｏｍｍｏｎｉｌｉａｃｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎｏｎ

双源宝石CT技术介绍PPT成品

不受心率影响的情况下对最具临床挑战性的心脏病患者进行成像。实现清晰心脏图像的可靠采集，成为目前关注的焦点
DSCT拥有两套X线源和探测器系统，两套系统在机架内成90度排列。两套探测器系统大小不等，其中大的探测器可覆盖机架中心50cm的范围，小探测器由于机架内空间的限制，只能覆盖机架中心处26cm的范围（两套探测器分别具有50cm、26cm的成像视野）。大小探测器都是由40排组成，其结构均为32×0.6 mm和8×1.2mm。两套探测器在z轴方向的覆盖宽度均为28.8 mm
应用飞焦点技术后，32排0.6mm的探测器在中心0.3mm采样的情况下可组成一个64层的投影，这样，每旋转一圈每个探测器就可以获得64层相互重叠的0.6mm的图像。
两个X线管均可独立选择管电压和管电流，如果两个X线管采用不同的管电压进行扫描，就可获得两种能量的数据，从而进行能量减影。机架最短的旋转时间依然是0.33s，也可以选择0.5s或者1.0s。
DSCT心脏扫描的最大优点就是提高了时间分辨率，其时间分辨率几乎达到了机架旋转时间的1/4，使得心脏扫描不再受患者心率的影响，因此也就不再需要多扇区重建。
在DSCT,并行采集的半扫描投影能被分割成两个1/4扫描
投影，它可在患者心动周期的同一相位和同一解剖结构由
两个呈90°排列的探测器同时获得。
低剂量
增加扫描的安全性
质变

宝石能谱CTA检查方法

宝石能谱CTA检查方法是一种非侵入性的医学影像技术，用于评估宝

石动脉疾病的诊断和治疗规划。CTA是计算机断层扫描（CT）和动脉造影（angiography）的结合，通过注入造影剂和使用X射线来生成详细的影像。

以下是宝石能谱CTA检查方法的具体步骤：

1.患者准备：在进行CTA检查之前，患者需要脱掉任何可能干扰影像

的金属物品，并穿上一件病人服装。患者需要空腹，通常要求在检查前4

个小时不进食或饮水。

2.注射造影剂：在进行CTA之前，患者需要注射一种叫做碘造影剂的

物质。碘造影剂可以提高血管和组织的对比度，使医生能够更清晰地观察

宝石动脉。

3.检查位置：患者需要平躺在CTA机器的床上，机器会将患者的身体

部位移到机器的圆形开口处。

4.安全考虑：在进行CTA检查之前，医生和放射技师会询问患者是否

有对碘造影剂过敏的情况。如果患者对碘过敏，医生会采取一些措施来减

少过敏反应的风险。

5.检查操作：CTA机器会开始旋转并发射X射线，同时床会缓慢前进，以获得多个角度的图像。患者需要尽量保持静止，以避免影像模糊。

6.影像重建：CTA机器会生成大量的图像，这些图像可以通过计算机

重建，形成3D或2D的图像。这些图像可以帮助医生评估宝石动脉的结构

和功能。

7.结果解读：CTA图像将会由放射科医生进行解读和评估。医生会查

看动脉的狭窄程度、血管堵塞的情况以及血流情况等信息，以确定是否存

在宝石动脉疾病。

8.检查风险：CTA检查是一项相对安全的检查，但仍然存在一些风险。最常见的风险是对碘造影剂过敏反应。其他罕见但可能的风险包括肾功能

宝石ct辐射

宝石CT（Computed Tomography）辐射是指在进行宝石CT扫描时所使用的X射线辐射。宝石CT是一种医学成像技术，通过X射线的辐射在人体内部获取断面图像，从而用于诊断和治疗。

X射线辐射是一种电磁波辐射，具有一定能量和穿透力。在宝石CT扫描过程中，人体会接受一定剂量的X射线辐射，这主要是因为X射线需要穿透人体组织来产生影像。

尽管宝石CT辐射剂量相对较低，但长期暴露于X射线辐射可能会对人体造成潜在的健康风险，特别是对敏感人群。因此，在进行宝石CT扫描时，医务人员会将辐射剂量限制在最低程度，并根据患者的情况评估风险和收益。

同时，医疗机构也会采取一系列的辐射防护措施来保护患者和医务人员的安全。这些包括使用适当的屏蔽设备、限制辐射区域的进入、减少辐射时间等。

总之，宝石CT辐射是一种与医学成像相关的X射线辐射，虽然存在一定的辐射剂量，但在合理的使用和管理下，风险可以被最小化，并且远远小于它的临床受益。

简化版宝石CT技术介绍

宝石CT高清低剂量成像技术

一与重建算法相关的低剂量

1 ASiR的原理与作用（Adaptive Statistical IterativeReconstruction)

（1）滤波反投影（FBP）及迭代重建技术（IR）

FBP:目前所有的商业化CT在图像的重建算法上均采用解析方法，也就是说每个投影数据通过计算、滤过、反投影、加权，重建出图像，这种算法称作滤波反投影重建技术(Filtered BackProjection，FBP)。滤波反投影重建由于重建速度较快，在过去的40多年里一直被使用着。但这种重建技术也存在一些不足之处，由于将X-ray源假设为无限小，忽略了每个探测器单元的大小、形状，图像像素的形状、尺寸假定为无限小的点，虽然应用这一简化在图像重建受计算机能力限制时对图像重建速度是非常有帮助的，但事实上在简化的滤波反投影技术上设定的CT模型并不能代表真实情况。因此图像对噪声比较敏感和需要抑制伪影等。因此人们一直在寻求一种能够提高图像质量的更好的重建算法。

IR（Iterative Reconstruction，IR）:在算法上最大程度的模拟了CT扫描时 x-ray 穿过人体到达探测器的实际情况。初始的x-ray光子及像素值的大小和形状不是假定为单纯的一个点，同时把探测器的形状和尺寸也考虑进去。这样系统光学模型在IR中就建立起来而在FBP里没有。同时由于有限的光子统计学而带来的波动在图像重建过程中也被考虑了。因此IR算法克服了FBP算法由于算法过于简化而明显影响图像质量的弊端。

（2）新一代自适应统计迭代重建技术( ASiR :Adaptive Statistical IterativeReconstruction)：

宝石CT基本原理及临床应用参考幻灯片

高精度检查床：动态500排容积穿梭成像
宝石晶体探测器：高灵敏度，短响应时间
数据处理系统：新一代迭代算法
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五、宝石能谱CT的基本原理 (一)能谱成像
1.混合能量与单能量
13
KvP：千伏峰值，定义多色X射线束中的上限的X射线。 KeV：光子能量，定义单色X射线束。
14
2、GE X线分光系统的具体过程
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宝石能第谱二级CT基本原理及第第临三四级级床应用
第五级
郑州人民医院颐和医院影像科：刘家骥
1
一、CT的基本原理 1.CT成像基础
威廉·康拉德·伦琴物理学家，X线发现者，1901年诺
贝尔物理学奖
2
3
4
亨斯菲尔德爵士
工程师，CT发明人， 1979年诺贝尔奖获得者
脑灌注成像是指经静脉注射对比剂时,对大脑感兴趣区层面进行连续扫描,从而更有效地获得可量化的脑组织血流信息，明确脑组织血液供应情况，对脑梗塞及脑肿瘤的诊断与治疗方面有重要意义。
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2）4D-DSA血管成像
通过对感兴趣区的连续动态扫描，可获取扫描区域血管内对比剂流入流出的动态影像，更直观显示靶区域的血流动力学信息。
组织到含碘对比剂以及医学中常见物质的范围,并且通过物质密度图像易于解释。

宝石能谱CT与常规CT在颌面部检查中辐射剂量及图像质量的对比研究

RESEARCH WORK

中国医疗设备 2021年第36卷 03期 V OL.36 No.03

引言

宝石能谱成像（Gemstone Spectral Imaging ，GSI ）采用单源瞬时kVp 切换技术，在极短的时间内（<0.5 ms ）完成140~80 kVp 高低能量间的周期切换，几乎同时、同角

度得到匹配的高、低能量数据，进而在投影数据空间完成能谱分析[1-4]。GSI 与常规120 kVp CT 混合能量成像（Conventional Polychromatic Imaging ，CPI ）相比，提供了更多的成像参数和功能成像，比如：物质密度成像、单能量图像、能谱曲线和有效原子序数[5-9]。GSI 为人们打开了新的思路，提供了新的信息，并迅速在临床上得到推广，与此同时，人们也对GSI 的射线剂量问题非常关注。

宝石能谱CT 与常规CT 在颌面部检查中辐射剂量及图像质量的对比研究

高维青，龚海燕，沈阳，刘玉

上海交通大学医学院附属第九人民医院放射科，上海 200011

[摘要] 目的探讨宝石能谱CT 扫描在颌面部检查中对辐射剂量及图像质量的影响。方法收集颌面部CT 平扫患者40名，分成两组（A 组＋B 组），每组20名。A 组采用单源瞬时kVp 切换能谱CT 扫描模式，管电压140、80 kVp 瞬时（0.5 ms ）切换，重建出单能量70 keV 水平图像。B 组行常规扫描，管电压120 kVp 。两组其他扫描参数相同。对两组图像的信噪比、图像显示质量及辐射剂量进行对比。结果 A 组和B 组间脂肪、气体、腮腺和髁突间的信噪比差异无统计学意义（-15.02±5.130和-15.22±6.105，P=0.867>0.05；-151.71±41.103和-169.77±73.295，P=0.179>0.05；0.39±2.821和1.22±3.694，P=0.263>0.05；11.07±5.652和11.56±5.873，P=0.701>0.05），而咬肌、颌下腺和玻璃体的信噪比差异有统计学意义（8.58±2.637和12.31±3.763，P<0.001；7.17±2.407和10.24±5.147，P=0.001；0.97±0.511和2.91±0.867，P<0.001)。主观评价两组图像质量无统计学差异。A 组和B 组有效剂量分别为：2.80±0.432 mSv ，3.54±0.737 mSv （P=0.001）。结论宝石能谱CT 扫描在不影响图像质量和影像诊断的前提下，与常规扫描相比，能有效降低辐射剂量。[关键词] 宝石能谱；体层摄影；X 线计算机；颌面部；辐射剂量；图像质量

宝石HDCT的技术特点与临床应用展望

限制。如何解决这些问题，界呈现了２种趋势：是继续排数的发展。是抛开传统观念，业一二更换探测器材料．开发新
的临床应用产品。宝石ＣＴ具有高清晰图像、谱成像、能大范围 Hale Waihona Puke Baidu 注和全身低剂量的特点，Ｃ是Ｔ产业发展的新方向。
前几届的北美放射学年会（ＳＡ）斯坦福多排ＣＲＮ和Ｔ
国际研讨会，乎都能预测到即将推出的产品，如４排几比
器越宽，形束伪影越重，而出现越靠近周边探测器．锥从
图像质量越差，时螺旋扫描的算法越复杂。因此，目同在
【关键词】宝石Ｃ；术特点；Ｔ技临床应用【国图书资料分类号］Ｔ７４【献标识码］Ｂ［章编号】１０ — ８８２１）１０９ — ２中Ｈ７文文０３８６（０００ — ０８０
ＨＤＣＴｎｄＩｓＣｌｉａｐｌａｉｎａｔｉｃｌＡｐｉｔｏｎｃ
ｃｖｒｇｎｗｄｓｇｐｌａｉ．ｉｓｄｃｌｑｉｍｅｔｏｒａ，０，１１：８９］ｏｅａｅａｄｌｏａｅａｐｉｔｎ［ｎｅＭｅｉｕｐｎｕｎｌ１３（）９－９ｏｃｏＣｈｅａＥＪ２０

GE宝石能谱CT增强护理配合

【摘要】

GE宝石能谱CT技术在医学影像诊断中具有重要意义，而配合正确的增强护理可以进一步提高诊断准确性。本文首先介绍了GE宝石能谱CT技术的原理，然后详细描述了增强护理的具体步骤和注意事项，同时对其效果进行评估。通过临床应用实例，展示了GE宝石能谱CT 增强护理配合的价值，并强调了其在诊断和治疗中的重要性。结论指出，GE宝石能谱CT增强护理配合不仅有助于提高影像质量，还能提升医疗效果，对于患者的健康和治疗效果具有积极意义。本研究对于推动医学影像诊断技术的发展具有一定的参考价值。

【关键词】

GE宝石能谱CT技术、增强护理、配合、重要性、原理、具体步骤、注意事项、效果评估、临床应用、意义。

1. 引言

1.1 GE宝石能谱CT增强护理配合的重要性

GE宝石能谱CT增强护理配合在临床诊疗中扮演着至关重要的角色。随着医疗技术的不断进步，GE宝石能谱CT技术已经成为了一种先进的影像学设备，可以提供更加清晰和准确的影像信息，对各种疾病的诊断和治疗起到了非常积极的作用。而在使用GE宝石能谱CT技术的过程中，增强护理配合更是必不可少的环节。GE宝石能谱CT增

强护理可以有效提高影像质量，减少患者的不适感，保障影像检查的

准确性和安全性。GE宝石能谱CT增强护理配合的重要性不可忽视。

在临床实践中，提倡对患者实施GE宝石能谱CT增强护理配合，不仅可以提高医疗质量，缩短诊疗时间，减轻患者的痛苦，更可以促

进患者康复的速度，降低医疗事故的发生率。GE宝石能谱CT增强护

理配合是非常重要的，具有积极的意义和价值，值得在临床实践中被

GE Discovery CT750 HD 宝石能谱 CT

GE Discovery CT750 HD 宝石能谱CT

----颠覆传统排层概念，世界首台能谱CT

创新一直是GE 发展的灵魂，GE 也一直是CT 创新的领导者。从第一台商业CT 到4排CT，从4 排CT 到16 排CT，从16 排CT 到64 排CT，GE一直站在CT 发展的最前沿，引领着CT 创新的潮流。

2008 年12 月RSNA 北美放射学年会上，GE 展区人头攒动，当天全世界的医学报刊都报道同一则新闻——“宝石能谱CT 诞生了”！这台CT 经历了GE 科学家8 年的辛勤研究，创新地把宝石（Gemstone）作为探测器的材料，再次献给影像界一个划时代的杰作。由于宝石能谱CT的诞生，而使GE 入选2008 年度全球最具创新性公司四强。评委会称GE 公司的入选不是因为她的规模，而是因为她创造了革命性的产品。

一、超高端CT 的市场定位

从世界首台CT 问世至今，CT 发展已经经历了四个十年：第一个十年（1969－1978 年）CT基本处于实验室阶段，以气体探测器为材料；第二个十年（1979－1988 年）进入临床使用阶段，但仅为非螺旋扫描，速度非常慢，只能常规做头颅检查；第三个十年（1989-1998 年）出现了滑环技术，CT 进入螺旋扫描时代，体部扫描成为常规；第四个十年（1999-2008 年）各个厂家纷纷推出各档次的多排CT，心脏扫描得以实现，而且随着排数的增多，其成功率在不断提高。从过去四十年的历史表明，每一个十年都会较上一个十年有突破性的进展，能够做到上一个十年做不到的领域。那么在CT 发展第五个十年，其领先的技术必定要能够引领CT 行业进入前四十年都没有进入过的领域。

宝石ct应用与比较宝石新技术共37页

宝石CT冠脉扫描的优势：
1.高清 2.低剂量
没使用高清扫描，体重100公斤
右冠状动脉支架
使用高清扫描
对比：
对比2：
高清扫描，左主干支架：
高清扫描，支架内软斑块？
低剂量，低到什么程度？
91x0.014=1.274mSv
宝石CT可以普及30%低剂量于每次扫描
ASIR menu for Slice mode in Recon Options
传统CT 140kVp
75keV MARS
二、M.D物质分离与分析
MD核心工具：物质浓度分布图
纵坐标
I/Ca 物质浓度（mg/cc）
散点图感兴趣区域内物质以水和
I/Ca浓度表达其浓度，其分布区域具有浓度特征，
及成分特征
基础图像：水基图像－碘基图像
横坐标
水物质浓度（mg/cc）
1、MD 物质分离像－碘－钙
宝石CT较普通多排CT优势比较与应用
王宪雯 2019.06.09
宝石能谱CT四大特色
1.高清扫描 2.低剂量控制 3.GSI（能谱）扫描 4.动态500排
动态500排应用：
1.四维血管CTA扫描 2.大范围灌注
1.肺栓塞四维动态扫描：
2.大范围灌注：实现8cm 40cm大范围的突破
误区：动态500排不用控制心率

CT里的宝石

一
ＣＴ里的宝石
同其他的ｃ探测器相比，宝石探测器对ｘＴ射线的初始响应速度提高１０倍０余晖效应缩短了１倍。Ｏ
文／代瑾
以前，ＣＴ家族推出新品首先想
宝石能谱Ｃ分布图Ｔ
到的肯定是排数的增加，其次 … … 就没有其次了。因为人们一直有个理念，那就是不断地增加排数，期望获得更快的扫描速度。宝石能谱ＣＴ的出现改变了这
压氙气探测器、固态稀土陶瓷探测器，这些探测器材质的更替带给临
床的都是突破性的应用。用稀土陶瓷作为ＣＴ的探测器的材质，在近二十年间一直没有变化，这要归功于这种材质的探测器
种状况，它突破了排数的限制，开辟了能谱成像的新时代。
一
、
台ＣＴ要具备实现能谱成像
的能力，就必须具有良好的高低能谱区分力，而这考验的就是ＣＴ内探测器的功力。说到探测器，它就像是ＣＴ扫描机的引擎。先后经历了钨酸镉晶体探测器、闪烁晶体探测器、高

宝石能谱CT的成像原理及临床应用

·综述·宝石能谱CT的成像原理及临床应用

叶伦叶奕兰冉艮龙熊巧李敏方宏洋

螺旋CT及多层螺旋CT的出现是20世纪90年代CT发展的一个里程碑，发展的方向主要体现在成像速度上进步。直至2005年西门子公司推出的具有双能量减影功能的双源CT，使得CT 的发展方向逐步转入到多参数、功能成像。而2009年GE公司推出的宝石能谱CT（Discovery CT750 HD），采用宝石作为全新一代探测器，利用单一球管进行瞬时（＜0.5 ms时间能量分辨率）实现高低双能（80 kVp和140 kVp）切换，产生双能数据，实现数据空间能谱解析，同时提供物质密度图像、单能量图像，实现物质分离。

一、能谱CT的成像原理

CT是利用测量和计算通过对X线穿透物质的衰减而成像。物质对X线的吸收衰减系数随着X线能量的不同而不同，所以任何物质都有其固定的对X射线衰减的特征性吸收曲线，并且该特征性吸收曲线能够用两个能量点完整的表达。在医学影像成像中，广泛应用含碘的造影剂，人体组织含水丰富，且两种物质的衰减系数高低差别明显，包含了医学中常见的物质，图像又易于解释，所以常选用水-碘作为基物质对。此时，在某单能量下的物质CT值则可以利用已知的基物质对（水-碘）来表示：CT（x，y，z，E）＝D water（x，y，z）µwater（E）＋D iodine （x，y，z）µiodine（E），式中µwater（E）为水的吸收系数，µiodine （E）为碘的吸收系数，D water和D iodine则分别为能够实际物理测得的吸收系数CT（x，y，z，E）所需的水与碘的密度。而这个密度和X线的能量没有关系。这就是说在能谱成像中CT值的求解通过上面的数学方程式巧妙的转化成了求解基物质对密度值的工作上来。宝石能谱CT能瞬时（＜0.5 ms时间能量分辨率）实现高低双能（80 kVp和140 kVp）切换，产生双能数据（具有良好的一致性），能够进行数据空间的吸收投影数据到物质密度投影数据的转换，实现数据空间能谱解析。选用其中任意两个不同能量建立两组物质密度投影数据，通过对这两组的重建，就可以求解得到水和碘的密度空间分布D water（x，y，z），D iodine（x，y，z）。物理学家们已经为我们提供了包括水-碘在内的大量纯物质与混合物的吸收系数随单能X线能量变化的曲线。如果我们需要知道某种物质在某种单能量下的吸收或CT 图像，只需将该能量下的µwater和µiodine带入公式即可。