光子雙源CT時(shí)間分辨率進(jìn)一步提高75毫秒，掃描速度為45cm/s，實(shí)現(xiàn)了前瞻性大螺距掃描單個(gè)心動(dòng)周期心臟成像。它基于原始數(shù)據(jù)直接進(jìn)行的迭代重建算法，使噪音比大大增加，進(jìn)而大幅度地降低輻射劑量。在傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)雙能量技術(shù)的基礎(chǔ)上，純化了能譜，適應(yīng)癥進(jìn)一步拓寬，臨床應(yīng)用更為廣泛。
一、光子雙源CT的特點(diǎn)
光子雙源CT機(jī)架內(nèi)裝有兩套X球管和兩套對(duì)應(yīng)的128層探測(cè)器系統(tǒng)，這兩套采集系統(tǒng)安裝在機(jī)架內(nèi)相同掃描平面上(同一滑環(huán)上)，互成94°角位置。探測(cè)器覆蓋范圍進(jìn)一步增寬，獲得合適的焦點(diǎn)與探測(cè)器的距離，機(jī)架的設(shè)計(jì)更為緊湊。在機(jī)架中心處，兩組探測(cè)器Z軸覆蓋范圍進(jìn)一步增寬為38.4mm。通過對(duì)采集的信號(hào)數(shù)據(jù)的正確組合，兩組探測(cè)器都可以實(shí)現(xiàn)128×0.6mm或64×1.2mm的掃描。通過Z軸飛焦點(diǎn)技術(shù)，64排0.6mm準(zhǔn)直寬度的探測(cè)器能夠幾乎是同時(shí)讀取128層的投影數(shù)據(jù)，采樣數(shù)據(jù)的空間間隔是等中心的0.3mm。通過上述技術(shù)，光子雙源CT機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周每組探測(cè)器都能獲取相互重疊的128層0.6mm的圖像數(shù)據(jù)。機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度達(dá)0.28秒/圈，時(shí)間分辨率提高為75毫秒，空間分辨率為0.17mm，掃描速度45cm/s，實(shí)現(xiàn)了前瞻性大螺距掃描1/4秒單個(gè)心動(dòng)周期心臟成像。
兩套X線系統(tǒng)由STRATON球管與一體化高壓發(fā)生器組成，能夠同時(shí)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的螺旋掃描或序列掃描，最大功率都是100kW，從而雙源CT系統(tǒng)提供最高達(dá)200kW的高能儲(chǔ)備。另外，由于每一個(gè)球管的kV都可以單獨(dú)設(shè)置為70kV、80kV、100kV、120kV和140kV，以及Sn140kV，實(shí)現(xiàn)雙能量的掃描，從而獲得能量的掃描數(shù)據(jù)。
二、光子雙源CT的優(yōu)勢(shì)
(一)增加時(shí)間分辨率
光子雙源CT機(jī)架上互成94°角安裝的兩個(gè)球管/探測(cè)器系統(tǒng)，采集一層圖像數(shù)據(jù)只需要旋轉(zhuǎn)94°，所需時(shí)間約是單源螺旋CT的一半。機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為0.28秒，因此系統(tǒng)的時(shí)間分辨率約為旋轉(zhuǎn)時(shí)間的1/4即75毫秒，不需要進(jìn)行多扇區(qū)重建，進(jìn)一步提高了冠狀動(dòng)脈成像的圖像質(zhì)量，在高心率的情況下可以常規(guī)應(yīng)用前瞻性序列掃描。
(二)增加容積覆蓋范圍
利用雙源雙球管信息互補(bǔ)和四維螺旋掃描技術(shù)，將真正的容積覆蓋范圍加大到48cm，可以完成大范圍的全身各部位的全器官灌注和血管四維成像。就心臟而言，光子雙源CT高時(shí)間分辨率能夠?qū)ω?fù)荷狀態(tài)下的高心率心臟成像，并憑借它Shuttle Model的掃描模式，可以覆蓋整個(gè)心臟的范圍，從而完成真正的、負(fù)荷狀態(tài)下的、具有時(shí)間-密度曲線的心肌灌注成像。
(三)低劑量掃描
光子雙源CT在較低心率患者應(yīng)用Flash大螺距掃描模式，冠脈檢查的輻射劑量可以控制在1mSv以內(nèi)。前瞻性序列掃描劑量可以控制在1.2~4.3mSv。如果需要，前瞻性掃描可以設(shè)置智能擴(kuò)展觸發(fā)時(shí)相，在低劑量成像的同時(shí)，可以完成心功能的評(píng)估。另外，基于原始數(shù)據(jù)的迭代重建技術(shù)可以雙重消除噪聲和偽影，大大地增加圖像信噪比，因而可以大幅度地降低輻射劑量。
(四)組織分辨能力的拓展
密度分辨率是傳統(tǒng)CT成像的基本出發(fā)點(diǎn)，密度對(duì)比是其分辨組織結(jié)構(gòu)的依據(jù)。對(duì)于密度相同或相似的組織，傳統(tǒng)的方式是引入陽性或陰性對(duì)比劑，使之產(chǎn)生密度對(duì)比。而目前能量成像已經(jīng)成為一種新的可以分辨組織CT成像手段。研究表明，單源雙能通過切換電壓可以很容易的實(shí)現(xiàn)，但是因?yàn)榭焖偾袚Q導(dǎo)致兩種電壓能量的不純，影響分辨組織的客觀性，因此致力于研究更純的雙能量成像。
(五)大螺距掃描模式
雙源設(shè)計(jì)成就了一種全新的大螺距掃描模式，螺距可以達(dá)到3.4，掃描速度達(dá)到45cm/s。這種掃描方式讓冠脈成像可以在1/4個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)完成(0.25秒左右)，全胸掃描0.6秒內(nèi)完成，全身掃描4秒內(nèi)完成，掃描速度快到成像對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)不敏感，所以不能屏氣的成人和不配合的小兒都可以不受呼吸限制，成功地完成檢查。
(六)雙能量能譜純化技術(shù)
光子雙源CT采用能譜純化技術(shù)來有效降低成像劑量。為了得到更純化的能量，在高能球管上設(shè)置了Sn能量濾過器，應(yīng)用能譜純化技術(shù)，使高、低兩個(gè)能量譜幾乎沒有重疊，真正實(shí)現(xiàn)了純譜能量。用純譜能量掃描得到的數(shù)據(jù)，可以客觀準(zhǔn)確地應(yīng)用在圖像顯示、定量和協(xié)助定性的多個(gè)方面，譬如像頭頸、體部的血管造影直接去骨，肺栓塞和肺血流灌注一次完成，腎結(jié)石分析，通風(fēng)結(jié)節(jié)檢測(cè)等多種應(yīng)用已經(jīng)成為常規(guī)；能譜成像幫助顯示、分析實(shí)質(zhì)臟器的早期病灶，協(xié)助對(duì)腫瘤進(jìn)行定性診斷；在心臟成像方面，則可以一次雙能量掃描，得到冠脈的形態(tài)細(xì)節(jié)和心肌的首個(gè)血流灌注影像，一站式完成形態(tài)和功能學(xué)的結(jié)合。
總之，光子雙源CT具有掃描速度快、輻射低、圖像質(zhì)量高、具有雙能量，臨床應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)，更大地滿足臨床需求。
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