能谱CT原理与临床

国际医学放射学杂志International Journal of Medical Radiology 2011Nov ;34(6)作者单位：200040上海，复旦大学附属华东医院放射科（任庆国为在读博士研究生，滑炎卿）；通用电气医疗集团CT 影像研究中心（李剑颖）通讯作者：滑炎卿,E-mail:cjr.huayanqing@ *审校者DOI:10.3784/j.issn.1674-1897.2011.06.Z0612【摘要】随着多层螺旋CT 问世，各种成像技术及图像后处理技术不断涌现，极大地促进了CT 的临床应用。

能谱成像作为CT 的一项新技术能够生成40~140keV 的101个单能量图像；能够进行物质分离，生成新的基础物质密度图像，如水、碘、钙，并测量其相对浓度及展示不同物质CT 值能量曲线图，在临床及科研应用中拥有巨大潜力，就该技术的基本原理及临床应用展望予以综述。

【关键词】Discovery CT 750HD ；自适应迭代重建；能谱成像；X 线；体层摄影术，X 线计算机CT 能谱成像的基本原理及临床应用The basic principle and clinical applications of CT spectral imaging任庆国滑炎卿李剑颖放射技术学**自1972年第一台头部CT 应用临床以来，CT 发展经历了单笔型束扫描、扇形束扫描、反扇束扫描、动态空间扫描、电子束扫描、单层螺旋扫描和多层螺旋扫描几个重要发展阶段。

尤其是螺旋CT 问世以来，其发展日新月异，各种成像及重组技术极大地促进了CT 在临床实践中的应用。

能谱（量）成像作为一项新技术，根据X 线在物质中的衰减系数转变为相应的图像，除形态展示外尚能够进行特异性的组织鉴别，能够瞬时进行高能量与低能量的数据采集，采用原始数据投影的模式对两组数据进行单能量重建。

1能谱成像的原理1.1X 线基础1.1.1X 线的质和量X 线的质和量主要取决于管电流和管电压等复合因素。

□　综述／ＳｕｍｍａｒｙＭｏｄｅｒｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ　ａｎｄ　Ｈｅａｌｔｈ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ２０１９　Ｖｏｌ．３　Ｎｏ．２２现代医学与健康研究２０１９年第３卷第２２期·4·CT能谱成像的基本原理与临床应用研究进展卢凤为（常州市第一人民医院，江苏 常州 213000）摘要：伴随螺旋多层CT的快速发展，衍生出了大量先进的成像技术、图片后处理技术，大幅促进了我国临床诊治中CT技术的发展。

而CT能谱成像以其准确的疾病诊断等优势，一经临床诊治方面应用，即获得医疗界的一致认可。

为此，本文从CT能谱成像出发，研究其基本原理及总体临床应用进展。

关键词：CT能谱成像；临床应用；基本原理；研究进展中图分类号：R814 文献标志码：A 文章编号：2096-3718.2019.22.0004.03在20世纪中后期，CT技术第一次被应用于临床诊治领域。

至今为止，历经几十年的发展与多次变革后，目前的CT技术不仅运行快、分辨率好，还可以用于诊治全身疾病。

基于此，应运而生的能量成像新技术CT能谱成像，令成像参数多样化，并具有诸多定量定性分析功能，目前已在临床上获得了十分理想的应用成果。

1　CT能谱成像的基本原理1.1　X线基础X线具有极短的波长和强大的穿透力，并且会在穿透物质时发生相应的衰减。

同时，这种衰减与光电效应、非相干散射密不可分，这表示任何物质对X射线，都拥有一种特定的衰减曲线，且相应的吸收系数也不尽相同，并直接决定着整个衰减环节。

这表明物体的CT成像是基于X 线的这种衰减而产生的，故CT重建能谱图像是指线性衰减的整个过程[1]。

1.2　普通CT基础在重建CT能谱图像时，通过监测人体某断层中X线的透射强度，来演算衰减系数布局图，以重建能谱断层成像。

其中的“硬化效应”，是指X能量射线中，能量各异的射线（可分为高、低能量这两种射线），照射人体后，人体会先吸收其中低能量部分的现象，这也是CT成像的原理。

宽探测器能谱ct临床应用优势和价值
宽探测器能谱CT是一项先进的放射学成像技术，其在临床应用中具有以下优势和价值：
1. 快速成像：宽探测器能谱CT具有快速成像的能力，能够在较短的时间内获取高质量的图像，有助于提高工作效率和患者舒适度。

2. 低辐射剂量：相比传统的CT扫描技术，宽探测器能谱CT能够在减少辐射剂量的同时提供
更高的图像质量，为患者提供更安全的检查方式。

3. 更准确的诊断：宽探测器能谱CT能够通过获取不同能量的X射线图像，提供更丰富的组织
对比度和更准确的诊断信息，有助于医生更准确地判断病变和指导治疗。

4. 减少伪影：宽探测器能谱CT在成像过程中能够减少伪影的产生，提高图像的质量和清晰度，有助于医生更准确地评估病变和进行诊断。

5. 多功能成像：宽探测器能谱CT不仅可以进行常规的CT成像，还可以进行血流动力学评估、心脏功能评估、肺血流量测定等多种功能成像，为临床医生提供更全面的诊断信息。

综上所述，宽探测器能谱CT具有快速成像、低辐射剂量、更准确的诊断、减少伪影和多功能
成像等优势和价值，已经广泛应用于临床医学领域，为患者提供更精确和安全的诊疗服务。

能谱 CT在胸部检查的应用进展摘要：简要介绍了能谱CT成像的基本原理及分析平台，通过能谱CT的物质分离技术、单能量曲线、能谱曲线、有效原子序数技术在胸部检查的应用，分别阐述了利用能谱CT的技术分析平台在肺部占位性病变的分析、肺动脉栓塞成像分析、心脏冠状动脉成像应用、胸腔积液成分分析的临床应用。

指出了能谱CT作为一种新兴的影像检查技术，弥补了以常规CT的检查局限性，使胸部影像诊断更加全面和精准。

关键词：能谱CT；胸部检查；影像检查技术；定量定性诊断Abstract: this paper briefly introduces the basic principle of spectral CT imaging and analysis platform, through energy spectrum CT material separation technology, single energy curve, energy spectrum curve, effective atomic number technology applied in the chest examination, respectively expounds the advantage of energy spectrum CT technical analysis platform in the lungs of space-occupying lesions, pulmonary embolism imaging analysis application, pleural effusion, heart coronary artery imaging component analysis of clinical application. Points out the energy spectrum CT as a new imaging technology, made up for by conventional CT examination limitations, making the diagnosis of chest imaging is more comprehensive and accurate.自1972年第一台CT机问世以来，CT技术迅速发展，扫描速度从最早的几百秒缩短到亚秒，层厚从10mm减少到0.625mm，而探测器排数从单排增加到目前的64排、128排……甚至更多。

能谱ct的特点在医院的放射科里，常常能听到患者们既紧张又好奇地讨论着各种检查项目，而能谱 CT 就是其中一个让人充满疑惑又满怀期待的存在。

想象一下，老王因为身体不舒服，在家人的陪伴下来到了医院。

医生建议他做一个能谱 CT 检查，这可让老王和他的家人一头雾水，啥是能谱 CT 呀？能谱 CT 啊，就像是一位超级侦探，有着独特的“火眼金睛”。

它可不一般，普通 CT 只能看到人体内部大致的情况，而能谱 CT 能够更精细、更准确地洞察人体的“小秘密”。

比如说，对于一些微小的病灶，能谱 CT 能快速发现，这就好像在一大片草丛中，别人还在费力地寻找一根针，而它一下子就精准定位了。

你说厉不厉害？能谱 CT 还有一个神奇的地方，它能够分辨不同的物质成分。

这就好比是一个超级品鉴师，能准确区分出是金子还是银子，是水还是油。

通过这种能力，医生可以更清楚地了解病变组织的性质，从而制定更精准的治疗方案。

而且啊，能谱 CT 在降低辐射剂量方面也表现出色。

大家都知道，辐射多了可不是什么好事。

能谱 CT 就像是一个贴心的小天使，在完成检查任务的同时，尽量减少对人体的辐射伤害。

再说说图像质量吧，能谱 CT 呈现出的图像那叫一个清晰、逼真。

就好像你原本是通过模糊的窗户看外面的世界，现在一下子换成了高清的落地窗，每一个细节都能看得清清楚楚。

这对于医生的诊断来说，简直是如虎添翼。

就拿肿瘤检查来说吧，以前的检查可能会让医生有些犹豫不决，不敢轻易下结论。

但有了能谱 CT ，医生就能更有把握地判断肿瘤的性质、边界和周围组织的关系。

这对于患者来说，无疑是带来了更多的希望和更好的治疗机会。

能谱 CT 还能对血管进行更清晰的成像。

想象一下血管就像一条条错综复杂的道路，能谱 CT 能让医生清楚地看到哪里有堵塞，哪里有异常，就像是给道路做了一次全面又精细的“路况监测”。

总之，能谱 CT 以其独特的优势，成为了医疗检查领域的一位得力“大将”。

它凭借着精细准确的探测能力、出色的物质分辨本领、贴心的低辐射关怀以及清晰逼真的图像呈现，为医生的诊断和治疗提供了强有力的支持，也为患者的健康带来了更多的保障。

Revolution能谱CT技术原理与临床应用张卫萍;甘泉;郭化明;欧阳欣子;赵明【摘要】Revolution energy spectral CT had its structural innovation introduced from the aspects of detector,driving system and CT bulb as well as high voltage generator,technical principle analyzed from the aspects of SSF,multi-model iterative reconstruction, cardiac imaging unlimited as well as material separation and quantitative analysis, and clinical application described in diagnoses of liver cancer, cholecystolithiasis and kidney stone, coronary arteriongraphy and metal artifact elimination.It's pointed out Revolution energy spectral CT was a new method for identifying the focal nature,tumor homology and components of inorganic substance as well as analyzing multi material quantitatively and qualitatively.%从探测器、驱动系统及CT球管和高压发生器3个方面介绍了Revolution能谱CT在结构上的创新,从冠状动脉运动追踪冻结成像、多模型迭代重建算法、无限制心脏成像、物质分离与定量分析4个方面分析了Revolution能谱CT的技术原理,阐述了Revolution 能谱CT在肝癌、胆囊结石、肾脏结石诊断,冠状动脉造影,去金属伪影方面的临床应用.指出了Revolution能谱CT将是鉴别病灶的性质、肿瘤是否同源性,无机物成分鉴别,多物质定量定性分析的一种新方法,能更好地应对CT在临床应用中的技术性挑战.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2018(039)003【总页数】4页(P99-102)【关键词】Revolution能谱CT;成像原理;CT检查;病灶诊断;定量定性分析【作者】张卫萍;甘泉;郭化明;欧阳欣子;赵明【作者单位】江西医学高等专科学校,江西上饶334000;江苏大学临床医学院,江苏镇江212001;江西医学高等专科学校,江西上饶334000;江西医学高等专科学校,江西上饶334000;江西医学高等专科学校,江西上饶334000【正文语种】中文【中图分类】R318.6;TH7740 引言随着CT技术的迅速发展，CT经历了从最初只能用于颅脑扫描的CT到全身扫描CT，单排螺旋CT、多排螺旋CT，容积CT、能量CT，直至最新的能将能谱、宽体、快速扫描、低辐射剂量和超清图像融合的Revolution能谱CT。

能谱CT技术参数随着医疗技术的不断进步，能谱CT作为一项先进的技术，正在被越来越多的医疗机构所采用。

为了更好地了解和利用能谱CT，我们首先需要对其技术参数有一个清晰的认识。

本文将详细介绍能谱CT的技术参数，以期为相关人士提供参考。

一、设备简介能谱CT是一种先进的医疗影像技术，具有无创、无痛、无辐射等优点。

它通过采集人体不同组织在不同能量下的X线衰减数据，生成能谱图像，从而提供更丰富的诊断信息。

相较于传统的CT技术，能谱CT能够更好地鉴别不同组织之间的差异，提高诊断的准确性。

二、技术参数1. 扫描方式：能谱CT采用动态双能量扫描方式，可在短时间内完成全身扫描。

扫描过程中，X线管以不同的能量状态对同一部位进行多次扫描，获取大量数据。

2. 探测器类型：能谱CT采用高分辨率探测器，可实现多通道数据采集。

探测器通常由闪烁晶体和光电倍增管组成，能够将X线光子转换为电信号，进而转换为数字信号。

3. 扫描野：能谱CT的扫描野可根据实际需求进行调整，一般覆盖范围较广。

在全身扫描时，扫描野通常覆盖整个人体或特定部位。

4. 扫描时间：能谱CT的扫描时间较短，通常在数秒至数分钟内完成全身扫描。

这有助于减少患者因长时间保持固定姿势而产生的疲劳感。

5. 重建算法：能谱CT采用先进的重建算法，包括反投影算法、滤波反投影算法等。

这些算法能够根据采集到的原始数据进行图像重建，提高图像质量。

6. 图像显示：能谱CT的图像显示包括原始图像、单能量图像和能谱曲线等。

原始图像显示了人体组织的基本结构；单能量图像则可以展示不同组织在不同能量下的表现；能谱曲线则可以反映不同组织对X 线的吸收特性。

7. 定量分析：能谱CT可以进行定量分析，通过对不同组织在能谱曲线上的表现进行量化评估，提供更准确的诊断依据。

例如，通过测量碘含量、水含量等参数，可以对肿瘤、炎症等病变进行定量评估。

8. 伪彩色技术：能谱CT采用伪彩色技术对图像进行着色处理，使得不同组织在图像中呈现不同的颜色。

CT灌注原理及临床CT灌注成像是一种非侵入性的医学影像技术，能够提供人体器官和组织的血流动力学信息。

这种技术通过静脉注射造影剂，然后利用CT扫描获取图像，从而显示造影剂在组织中的分布情况。

本文将介绍CT灌注成像的基本原理以及在临床上的应用。

一、CT灌注成像原理CT灌注成像的原理基于造影剂在血液中的分布情况。

当造影剂注入血液后，会随着血液流动到各个组织器官中。

在毛细血管水平上，造影剂会随着血流进入组织细胞之间，使局部组织的密度增加。

通过CT扫描，可以获取造影剂在组织中的分布情况，从而反映组织的灌注情况。

二、CT灌注成像的临床应用1、脑灌注成像脑灌注成像是一种利用CT灌注技术来评估脑部血流情况的检查方法。

通过脑灌注成像，医生可以了解脑部缺血、脑梗塞等脑部疾病的情况，为制定治疗方案提供依据。

例如，在脑梗塞患者中，如果局部脑组织的血流减少，造影剂的分布也会相应减少，从而在CT图像上呈现出低密度影。

通过观察这些影像学表现，医生可以判断出梗塞的部位和程度。

2、肝灌注成像肝灌注成像是一种评估肝脏血流情况的检查方法。

通过肝灌注成像，医生可以了解肝脏的灌注情况以及肝脏病变的情况。

例如，在肝脏肿瘤患者中，如果肿瘤组织的血流增加，造影剂在肿瘤组织中的分布也会相应增加，从而在CT图像上呈现出高密度影。

通过观察这些影像学表现，医生可以判断出肿瘤的位置、大小以及病变程度。

3、肿瘤诊断与评估CT灌注成像还可以用于肿瘤的诊断和评估。

在肿瘤组织中，血管的生长和分布与正常组织不同，因此通过观察造影剂在组织中的分布情况，可以判断出肿瘤的性质和恶性程度。

例如，在肺癌患者中，如果肿瘤组织的血流增加，造影剂在肿瘤组织中的分布也会相应增加，从而在CT图像上呈现出高密度影。

通过观察这些影像学表现，医生可以判断出肿瘤的性质和恶性程度。

结论：CT灌注成像是一种重要的医学影像技术，能够提供人体器官和组织的血流动力学信息。

这种技术在临床上的应用广泛，包括脑灌注成像、肝灌注成像以及肿瘤诊断与评估等。

奥泰光子计数能谱ct
奥泰光子计数能谱CT是一种先进的医疗影像技术，具有以下特点和优势：
高分辨率：光子计数能谱CT采用光子计数探测器，能够实现高分辨率的成像，提供更加清晰、准确的图像。

能量分辨力高：光子计数能谱CT具有较高的能量分辨力，能够区分不同能量的X 射线，从而更好地鉴别不同物质。

定量分析：光子计数能谱CT可以进行定量分析，通过对不同物质进行定性和定量测量，帮助医生更准确地诊断病情。

低剂量成像：光子计数能谱CT采用低剂量技术，能够在保证图像质量的同时，减少对患者的辐射剂量。

广泛适用范围：光子计数能谱CT适用于多种临床场景，包括心血管、肿瘤、神经系统等领域，能够帮助医生更好地诊断和治疗各种疾病。

总之，奥泰光子计数能谱CT是一种先进的医疗影像技术，具有高分辨率、能量分辨力高、定量分析、低剂量成像和广泛适用范围等特点和优势。

它可以帮助医生更准确地诊断病情，为患者提供更加精准的治疗方案。

·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。