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【科普】什么是能量CT?

添加时间:2023-09-21 21:45:00 阅读次数:189次

先简单了解一下能量CT的发展史:1971年全球第一台CT开始临床使用,2000年出现了多排CT(比如我们说的64排CT、256排CT等),而能量CT(又称双能CT,DECT)自2005年开始应用于临床。经过将近20的发展,能量CT逐渐在疾病的诊断中发挥了重要作用。



什么是能量CT?


传统的CT是混合能量(多色谱)X射线作用于物质后,由探测器读取投影数据,并计算物质对X射线的衰减系数,从而得到每个像素的CT值,进而得到我们看到的以不同灰度的像素转化而成的图像,病变的检测和定性是基于这种组织CT值特征或病变与背景形成的对比度差异。

而能量CT是指在两个或更多的能量下获取物质衰减信息,不同组织的能量依赖性不同,可基于光子吸收的差异对不同组织进行鉴别和分类。也就是说,传统CT只能获得物质的物理特征信息,而能量CT能够同时获得物质的物理及化学特征信息。

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目前临床使用的能量CT包括三种不同原理的设备:(A)双源双能量CT;(B) 单源瞬时管电压切换双能量CT;(C) 双层探测器光谱CT。

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我们再举一个例子来对比一下传统CT和能量CT的差别。自然光被我们看到的是白色的光,而经过三棱镜折射就会分离出红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七个颜色,说明白光其实不是白色的,而是由不同颜色的单色光混合而成的复色光。而能量CT的作用就相当于我们拥有了类似这样的三棱镜,X射线实际上是一种混合能量,但通过能量CT,我们就可以根据不同物质在不同能级下的衰减不同,实现对不同物质的识别,进而提供比常规CT更多的影像信息。

做一次能量CT我们能够得到什么样的信息呢?

(一) 生成常规诊断图像,用于常规诊断目的。

(二) 虚拟单能级图像(VMIs):分别生成高、低keV能量X线图像;低能量段(<70 keV)VMIs能够明显提高碘的CT值,有利于检出微小病变;而高能量段(>90 keV)VMIs 则有利于消除硬化伪影以及金属伪影,扩大CT临床应用范围。

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(a)常规120-kVp CT 图像显示肝脏中模糊的病变(箭头)。(b) 低能量40-keV VMI明显提高了病变的可视化显示(箭头)。

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(a)常规120-kVp CT 图像显示具有大量金属伪影的患者的腹部。(b)高能量150 keV,伪影减少。

(三) 物质分离图像:

(1)虚拟平扫(VNC):从增强图像中移除碘物质,生成类似常规平扫的图像,以减少患者所接受的辐射剂量。

(2)碘图:即各体素所含碘浓度的分布图,用于定量分析组织强化程度,还可以使用碘融合彩色图以提升摄碘组织的可视化程度。

(3)钙抑制图:对含钙组织进行去钙处理,用于提高病灶出血、钙化鉴别、骨髓水肿及骨转移瘤的CT诊断。

(4)尿酸图:区分尿酸和非尿酸结石,进行骨关节痛风石的检出与诊断。

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供稿:放射影像科 李金平

审核:放射影像科 关文华

美编:侯媛

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