雙能CT系統

雙能CT系統可以利用兩種不同能量的X射線對物體進行成像，能夠精確得到物體的構成比例。

基本介紹

• 中文名：雙能CT系統
• 原理：用不同能量的X射線對物體成像
• 工作原理：X射線光子束通過人體時的衰減
• 創建者：戈弗雷·豪斯菲爾德爵士

背景介紹

英國諾貝爾醫學獎獲得者戈弗雷·豪斯菲爾德爵士1972年將世界上第一台計算機斷層成像系統（CT掃描機）運用於臨床，開創了醫療史上的新紀元。西門子公司則在最近將這一技術推上了一個新台階。它所開發的Somatom Definition掃描機是全球首台雙能CT系統。

“通過兩種不同能量的光子束穿透舞台進行成像，利用不同物質能量吸收曲線的差異，能夠準確地推算出該物體的成分構成。”這一科學原理早在19世紀70年代，CT投入臨床套用的最初幾年內就被提出。過去單一能量成像的局限性在於成分不同的物體可能表現出相似的衰減特徵，此時單純套用CT值就難以區分不同物質。

優勢

由於不同物質對於不同能量的X射線有不同的、特異性的吸收係數。當物質的比例未知時，可以分別利用兩種不同能量的X射線對物體進行成像，通過類似解線性方程的方法得到物質的構成比例。這是雙能CT相比傳統單能CT相比最大的優勢所在。

發展進程

早期CT掃描時間解析度較低，兩次掃描的圖像難以達到精確配準，尤其是運動的臟器，如心臟、腹部臟器（隨呼吸運動）等，令雙能掃描失去意義。

直到2006年，雙能CT系統出現了突破性的技術進展。西門子公司研製出的雙源CT（Somatom Definition）將兩套不同能量的管球和探測器整合在同一CT系統當中，兩套管球相互獨立，互相垂直，能夠幾乎同時對患者進行掃描和圖像採集，極大地提高了圖像配準的精確度，使雙能CT的“物質分離”理念從理想變為現實。

該種新技術可套用於大量臨床實踐，可以對心率過快、心率不齊以及屏氣有困難的患者進行成像，僅用幾秒鐘的時間就可以完成對心臟的研究。該系統具備業內最高的成像速度，僅用十二分之一秒的時間就可以完成對整個人體的掃描，比人的一次心跳所用的時間還要少，同時，圖像的質量可以精確到0.4毫米左右。尤為值得稱道的是，新型CT可以對高大肥胖的患者進行全身掃描，這也是目前常規的CT機所望塵莫及的。這種雙能CT系統2005年9月獲得了美國食品藥品管理局的市場準入許可。

工作原理

CT成像的基本原理是X射線光子束通過人體時的衰減。

雙能CT對兩種不同物質的區分能力，一方面取決於兩種物質本身原子序數的差別，另一方面取決於“雙能”的兩種能譜本身的重疊程度。理論上兩種能量的峰值相差越遠，重疊成分越少，物質區分能力就越強，哪怕原子序數相對接近的兩種物質與能夠被區分出來。