光子计数CT临床5
应用专家共识202
光子计数CT(photon-countingcomputedtomography,)作
PCCT
为一种新型的CT技术,以其更高的分辨率、更低的辐射剂鼓和直接获取
能鼓图像的能力,为疾病诊断提供了更加丰富的信息。尤其是PCCT的超
高分辨率(ultrahighresolution,UHR)成像在头颈部血管及冠状动脉、
支架、肺部小气道及内耳等超微结构成像中体现出明显优势,能址成像在
肝脏脂肪、心脏周围脂肪定鼓、心肌纤维化定扯及肿瘤的诊断中亦有较大
的优势。为了在国内应用好PCCT这一最新的CT技术,由中华医学会放
射学分会和?中华放射学杂志〉〉编辑委员会组织了国内具有PCCT应用经
验的专家撰写,并进行多轮讨论和修订达成本共识,旨在为国内同行提供
PCCT技术和临床应用方面的指导意见,为PCCT在临床的推广应用奠定
基础。
一、PCCT物理原理和技术特点
(一)光子计数探测器物理原理:传统CT采用闪烁晶体探测器,依靠闪
烁晶体先将吸收的X线转换为可见光,再由光电二极管将可见光转换成电
信号,对所有检测到的光子的总能量进行积分获取图像。这种间接转换探
测器的像素尺寸存在物理限制,导致空间分辨率及X线利用率受限,且
CT值会受到扫描条件影响难以进行标准化定益。PCCT革新了传统的探
测器材料及成像模式,通过新型半导体探测器材料将X线直接转换为电信
号,从而对每个单独检测到的光子进行计数,成为近十年来CT成像领域
的重大技术突破[ll。
应用千PCCT的半导体探测器材料主要包括磅化镐、谛锌镐和硅等。谛化
锅和磅锌镐材料的原子序数高,较菏的铜基探测器(1.5~2mm)在医疗
诊断的X线能量范围[30~150千电子伏特(比loelectron-volt,keV)]
内具有高衰减性和高光电吸收率,因此计数电极的设计为正对(Face-on)
入射的X线;而硅元素的原子序数低,需要更厚(30~60mm)的探测
器材料才能吸收同等能量的X线,且计数电极采用侧面(Edge-on)读取
的方式,故而称之为“深硅"探测器。当前已投入临床使用的光子计数探
测器采用啼化锅材料[2J,该半导体材料厚度为1.6mm,因此,以啼
化锦材料为探测器的PCCT相关研究目前最多。
(二)光子计数探测器技术优势及特点
探测器材料的革新为CT技术带来了里程碑式的突破,主要体现在以下几
个关键领域。
LUHR:PCCT能够直接对X线光子进行逐个计数,探测单元之间不需要
防荧光串扰的物理隔膜,因而与传统的能矗积分探测器CT
(energy-integratingdetectorCT,EID-CT)相比拥有更精细的探测
单元,在2%调制传递函数的条件下最高空间分辨率可以超过44个线对,
对冠状动脉支架、斑块及骨小梁等组织微结构的显示有巨大优势[3,4)。
2.超低辐射剂量:
PCCT通过对X线利用率的提升,可将CT检查的辐射剂量降低
%-90%[5J。
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3.标准化CT值EID-
:CT的CT值稳定性易受到扫描条件和个体差异等
诸多因素的影响,而PCCT利用直接获取光子能量信息及低阙值滤除电子
噪声等综合优势,