能量CT的再认识 曹厚德

能量CT的再认识

曹厚德

卫生部临床医学工程专家

财政部中央机构政府采购专家

上海理工大学医疗器械食品学院影像技术学教授

    光阴荏苒， 弹指间距笔者在2010年《中国医院采购指南》发表“走近高端CT冠脉血管造影的两种技术路径”一文已有3年。在欣喜家人病情得以控制时，出于职业习惯，面对两次检查的图像，引发思考多多。记于下，共享之。

一、CT技术的发展

    在被誉为医学影像“黄金40年”的历史时段中，CT成像装置无疑是一颗璀璨的明珠。就其发展的技术轨迹而言，在历时近10年的“多排CT时代”中， 致力于不断扩大扫描覆盖范围及获得更快的扫描速度。 于是，各制造商在 “层”和“排”的竞争中不遗余力地推出128排，320排。尔后，CT在满足器官形态学观察的同时，拓展了“组织定性和定量”的功能。换言之，CT在提供空间分辨率、密度分辨率外，又延伸出能量分辨率/或称组织成份分辨率。由此CT成像步入了形态学检查和组织定性、定量检查并举的“能量CT时代”。由于技术储备的不同，能量CT成像的发展进程和实施方法也不同。能量CT成像的发展迄今为止经历了双能减影和能谱成像两个阶段。其中双能减影用以下两种方法实现：1、单X线管高低电压两次扫描（双扫描，图1）；2、双X线管高低电压同时但不同向扫描（图2）。能谱成像的实现方式为：1、通过单X线管高低电压瞬时切换扫描实现（GE 宝石能谱成像 CT，图3）；2、单X线管双层探测器的方法来实现能谱成像也曾经被研究过，但近期没有很大的进展；3、利用半导体材料探测器进行单光子计数和能量甄别进行能谱成像也在研究中。因此目前在临床使用的能量CT产品是宝石能谱CT和双源Flash  CT，它们分别代表了能谱成像和双能减影的目前前沿技术。

    双能减影和能谱成像由于能量采集模式、图像重建的差异，能够实现的临床功能也存在很大的区别。双能减影成像对成像要求相对较低，但同时临床应用也有一定的限制。相对而言，能谱成像的双能量数据信息具有一致性，能进行能量数据空间的解析，以获取能谱信息。此外，能谱成像提供了更多的成像工具可完成更多的临床应用。能谱CT从问世四年多时间内，国内已有3本能谱CT临床应用专著出版，能谱CT的相关内容已收纳入最新的“第七版全国高等学校医学类医学影像学教材”中，成为CT设备最新分类的三种之一；三种CT检查方法（平扫检查、对比增强检查、CT能谱检查）之一。

二、形态学观察中，图像细节的重要性

    回顾3年前两次不同设备的心脏冠脉检查，分析两次CT成像诊断对冠脉斑块狭窄程度诊断差异的原因，笔者认为CT心脏成像不论采用何种技术，形态学成像的图像细节的显示能力和精准性十分重要，因此是心脏CT检查首要考虑的因素。当时由于宝石能谱CT精准显示了冠脉软斑块34%的狭窄，因此为后续治疗方案中是否需要安装支架提供了影像学依据。

三、对物质组成成份分析的期待

    由于软斑块的危害程度在一定程度上高于钙化斑块，如CT检查能增加了解软斑块的性质，对于斑块的稳定性判断及治疗将有极大帮助。另外动态观察软斑块性质变化可为病变愈后趋势判断提供一定的依据。实现此功能要求CT检查在传统的形态学成像基础上增加组织或病变成份判断的功能。因此对临床医学更有助益的应为心脏冠脉能谱成像，应用能谱扫描技术可以对冠脉斑块成份性质进行分析（图4），预判斑块的危险性或斑块演变进程，为进一步治疗提供信息。文献介绍及目前国内一些医院实际使用效果显示能谱CT技术的发展已可以在自然心率下（无需控制心率）对心脏及冠脉进行常规成像和能谱成像，成为临床应用覆盖最广的超高端CT。

参考文献（略）