宝石能谱ct原理
西门子force开源CT与宝石能谱CT冠状动脉成像 在冠心病诊断中的应用分析
西门子force开源CT与宝石能谱CT冠状动脉成像在冠心病诊断中的应用分析西门子force是一款基于最新的双层探测器技术的CT设备，具有出色的空间分辨率和时间分辨率，能够实现高分辨率成像。
而宝石能谱CT则是一种基于能量谱成像技术的CT 设备，能够获取心脏血管的钙化程度、斑块组成和血管狭窄情况等信息，从而提高对冠心病的诊断准确性。
下面将分别对这两种成像技术在冠心病诊断中的应用进行分析。
首先来看西门子force开源CT在冠心病诊断中的应用。
西门子force具有高速成像和低剂量成像的特点，非常适合用于心脏成像。
在冠心病的诊断中，西门子force能够提供清晰的冠状动脉影像，辅助医生准确评估动脉狭窄的程度和位置。
该设备还可以实现心肌灌注成像，帮助医生识别心肌梗死的范围和程度，为治疗方案的制定提供重要依据。
西门子force的心脏成像速度很快，可在一次注射造影剂的情况下进行多次成像，帮助医生观察心脏的动态变化，对冠心病患者进行全面评估。
接下来是宝石能谱CT在冠心病诊断中的应用分析。
宝石能谱CT能够通过能谱成像技术获取血管内斑块的成分信息，对钙化斑块、软斑块和混合斑块进行区分，并可以量化钙化程度，为冠心病患者的病情评估提供更多客观数据。
它还可以进行心脏血管造影，直观地显示冠状动脉的情况，全面了解血管狭窄的程度和部位。
宝石能谱CT还可以进行心肌灌注成像，辅助医生判断心肌缺血情况，对冠心病的诊断和治疗提供更多信息支持。
需要指出的是，虽然西门子force开源CT和宝石能谱CT在冠心病诊断中各自具有独特的优势和应用价值，但在临床实践中并非孤立存在，而是往往结合其他影像学检查手段一起使用，如核素显像和冠脉造影等，以期获得更全面、准确的诊断结果。
随着医疗技术的不断更新和完善，未来这两种成像技术还有望进一步发展，为冠心病的诊断带来更多可能性。
西门子force开源CT与宝石能谱CT作为冠状动脉成像的先进技术，已经在冠心病的诊断中展现出极大的潜力。
宝石能谱CT在冠状动脉成像ASiR结合最佳单能量的初步研究
宝石能谱CT在冠状动脉成像ASiR结合最佳单能量的初步研究摘要：近年来，宝石能谱CT成像技术凭借其高分辨率和低剂量的优势成为冠状动脉成像的前沿技术。
然而，宝石能谱CT在临床应用中仍面临一些挑战，如成像噪声和剂量问题。
本研究旨在通过结合ASiR（适应性统计迭代重建）算法和最佳单能量成像方法，来提高宝石能谱CT的成像质量和剂量节省效果。
引言：冠状动脉疾病是导致心血管疾病死亡的主要原因之一。
准确评估冠状动脉的病变程度对临床和患者的治疗决策具有重要意义。
传统的冠状动脉成像技术，如冠状动脉造影（CAG），虽然能提供较高的分辨率，但其侵入性和放射性对患者而言是一种负担，并且对肾功能存在一定的影响。
而宝石能谱CT技术则在成像质量和剂量方面有着优势，被认为是一种潜力巨大的替代技术。
方法：本研究共纳入100名接受冠状动脉成像的患者。
所有患者均接受了宝石能谱CT扫描，同时将ASiR算法和最佳单能量成像方法应用于图像重建。
图像重建后，我们评估了各种成像参数的质量和剂量。
结果：与传统的CT重建方法相比，ASiR算法的应用使得图像噪声得到有效控制，且成像质量明显提高。
同时，最佳单能量成像方法的使用进一步减少了噪声，使得冠状动脉狭窄和斑块的检测更加准确。
此外，宝石能谱CT结合ASiR和最佳单能量方法显著降低了放射剂量，减少对患者的辐射损害。
讨论：本研究初步证实了宝石能谱CT在冠状动脉成像中的应用前景。
ASiR算法和最佳单能量成像方法的结合不仅提高了成像质量，还有效控制了噪声。
此外，较低的剂量水平使得宝石能谱CT技术在临床中更具可行性。
结论：宝石能谱CT在冠状动脉成像中结合ASiR算法和最佳单能量成像方法具有广阔的应用前景。
进一步的研究可以进一步验证本研究结果，并优化成像参数，以更好地满足临床需求。
宝石能谱CT的发展将为冠状动脉疾病的诊断和治疗提供更精确、便捷和无创的手段。
宝石能谱CT结合ASiR算法和最佳单能量成像方法在冠状动脉成像中表现出潜力巨大。
探讨宝石能谱CT在胃癌诊断中的应用价值
探讨宝石能谱CT在胃癌诊断中的应用价值【摘要】宝石能谱CT是一种新兴的诊断技术，具有高分辨率和对比度、无创伤等优势。
本文探讨了宝石能谱CT在胃癌诊断中的应用价值。
通过介绍技术原理和优势，对比传统CT技术，分析临床试验结果，并展望其未来的应用前景。
研究发现，宝石能谱CT在胃癌诊断中具有更高的准确性和敏感性，有助于早期发现和治疗。
宝石能谱CT在胃癌诊断中有着广阔的应用前景，未来有望成为一种重要的诊断工具。
【关键词】宝石能谱CT、胃癌、诊断、应用价值、技术介绍、优势、对比研究、临床试验、应用前景、总结、展望1. 引言1.1 背景介绍胃癌是一种常见的恶性肿瘤，其发病率在全球范围内呈逐年增加的趋势。
胃癌的早期诊断对于提高患者的生存率和治疗效果至关重要。
传统的CT技术在胃癌的诊断中起到了重要作用，但在一些特殊情况下存在一定的局限性，如对于小肿块的检测和区分恶性肿瘤与良性病变的诊断等方面。
本研究旨在探讨宝石能谱CT在胃癌诊断中的应用价值，通过比较宝石能谱CT与传统CT在胃癌诊断中的优劣势，分析临床试验结果，探讨其潜在的应用前景，为胃癌的早期诊断和治疗提供更有效的方法和策略。
1.2 研究目的：研究目的是为了探讨宝石能谱CT在胃癌诊断中的应用价值，通过比较宝石能谱CT与传统CT在胃癌诊断中的优劣势来评估其在临床实践中的可行性和准确性。
本研究旨在分析宝石能谱CT在胃癌早期诊断和治疗监测中的潜在优势，为临床医生提供更准确、更及时的诊断结果，从而提高胃癌患者的生存率和治疗效果。
通过本研究的结果，希望可以为医学界提供更多关于宝石能谱CT技术在胃癌诊断中的应用指导，并为进一步的临床实践和研究提供参考依据。
2. 正文2.1 宝石能谱CT技术介绍宝石能谱CT技术是一种新型的医学影像技术，能够提供高分辨率、高对比度的图像，从而帮助医生更准确地诊断病变。
宝石能谱CT技术利用能量分辨的探测器，可以实现不同物质的光谱分离，从而能够区分不同组织的化学成分。
宝石能谱CT(64排
能量CT信号获取要求
• 能量CT在高低能量信号强度的匹配和获取 时间的一致性上，有很高要求
运动对序列扫描成像技术的影响
•轨 迹. 时 间. 图 像
运动伪影
双球管能量成像
• 双球管的设计的挑战 （一）散射线 （二）扫描野受限 （三）运动伪影
• 一、虚拟平扫水、碘分离技术获得水基图，水基 图不含碘物质，可用水基图代替平扫图像
• 二、选择水和碘作为基物质，应用碘基图可以敏 感地识别病灶中的含碘对比剂，确定有无强化
• 三、去除钙化的CTA
碘、钙物质分离血管中的含碘造影剂 与钙化或相邻骨结构的分离，有助于评估 血管狭窄
单能量图像的临床应用
二.伪影 运动伪影、金属伪影、射束硬化
伪影、部分容积效应、系统伪影
• 运动伪影：心脏跳动、呼吸运动、胃肠蠕动、意思 不清
• 金属伪影：当X线穿透金属时，X线强度急剧衰减， 产生金属伪影
• 射线束硬化：X线穿过人体时，低能射线吸收多， 高能射线易穿透，平均能量变高，射线逐渐变硬
• 部分容积效应：同一扫描层内含有两种以上不同密 度而又相互重叠的物质时，检出密度为平均值
• 骨骼和碘的吸收曲线随能量变化比较强烈
• 任何物质都有对应的吸收曲线，区分不同的物 质
• 探测器具备良好高低能量数据的采集能力并被免信 号干扰，信号转换效率高
• 探测器两个基本特征：初始速度、余晖效应
（快的初始速度方能保证瞬时KVp切换时，极短时间内两组
信号被分别采集；余晖效应要能使高低信号独立采集，互 相不干扰）
2.物质对不同X线能量的吸收具有选择性而产 生射线硬化效应
能谱CT原理与临床
精选课件
13
日本东京女子医科大学关于宝石CT能谱成像与常规 CT的射线剂量和图像质量的对比的研究
方法：对照组使用120kV的常规CT进行扫描．第二 组采用能谱采集扫描模式(80 kV，140 kV瞬时切换) 进行扫描，两组扫描其它的参数完全一值，能谱成 像使用65 kV的单能量图像用于图像质量的评估。
精选课件
14
结果：
精选课件
15
精选课件
16
讨论：
这个基础实验提示人们，在同一毫安秒的扫描条件 下能谱成像的图像质量同等于常规CT的120 kV的图 像质量,但剂量只有常规CT扫描的76.1％。
精选课件
17
对于能谱成像的辐射剂量，有二个方面值得探讨：
其一，因受80 kV和l40kV瞬时高速切换的物理 条件的限制能谱成像的扫描不易实现自动毫安功能。
图1、2混合能常规CT图；图3、4选 择性单能量图像。
精选课件
25
精选课件
26
将不同成份肾结石（磷酸钙结石、鸟粪石、草酸钙结石、胱氨酸结石及尿素结 石）放入新鲜猪肾脏中，能谱扫描，可以观察出不同成份结石的能谱曲线各不 相同。
精b 为５０keV 图像，当肺动脉充盈欠佳时， 调整单能量图，提高CT 值，保证图像质量，利于诊断。 能谱扫描模式使用２０ml 对比剂CTPA，检查的影像与常规扫描模式使用 ５０ml 对比剂CTPA 形成的图像质量与肺动静脉增强相比，对比更好， 可实现降低对比剂用量，减少患者对比剂不良反应。
精选课件
21
图1甲状腺右叶乳头状癌。图１A 平扫碘基图，测得结节内ICnod=0.05mg/ml 。 图１B 增强后动脉期碘基图，测得结节内Icnod=3.63mg/ml ；图２甲状腺左 叶结节性甲状腺肿。图２A 平扫碘基图，测得结节实性部分ICnod =0.4mg/ml 。 图２B 增强后动脉期碘基图，测得结节实性部分ICnod =2.44mg／ml 。甲状 腺内的碘是以甲状腺球蛋白的形式存储于甲状腺滤泡内，正常甲状腺滤泡结 构完整，在CT 上表现为高密度 。不同种类甲状腺病变导致其内滤泡数量不同 程度减少，使甲状腺内的碘含量也相应减少。
宝石CT能谱成像检查手册7.2-终
放射学专家谈能谱成像能谱成像是CT领域的突破性进展，代表了后64时代CT 发展的重要风向标。
作为引领当今CT技术前沿风骚的能谱CT，与常规CT相比其最显著的特征就是以多参数成像为基础的综合诊断模式。
能谱对小病灶的检出和分辨如果能达到一定比例，可以说这将是CT具有革命性改变的一章。
因为有了能谱，不同的组织和病变才有了体现各自特征性和性质的衰减曲线；因为有了能谱，才有了最佳单能量，不同的组织和病灶在最佳单能量的时候被得以最好地显示、最大程度地被区分；因为有了能谱，影像诊断和鉴别诊断的古老话题才有了新的模式和工具。
能谱CT的应用打开了CT发展史上崭新的一页，它在影像学发展史上的意义远远超过当年由黑白电视向彩色电视的变迁，使我们走进了炫丽多彩的临床诊断平台。
能谱成像作为一个崭新的CT成像模式不但给我们提供了丰富的临床影像诊断手段，也挑战了我们对新事物的认知。
CT有两年余，经过不断的探索与实践，已在临床工作中获得了一些令人欣喜的应用结果。
相关专业人员和患者的了解和认可，指导的想法特编写该检查手册。
希望能够增进交流、优化流程、规范操作，共同推进相信随着研究成果的不断总结和发表，宝石能谱床应用前景会越来越受到同行的关注，也将会丰富影像诊断的手段。
2宝石CT 及能谱成像 原理介绍 的高压发生器可以在非常短的时间内（80kVp 140kVp4宝石CT及能谱成像 原理介绍 CT 能谱成像说明CT 能谱成像具有物质分离的功能，其重建的基物质图像能够特征性地显示相应的物质成分；比如最常见的碘基图，可以显示局部组织内碘浓度高低从而反映该组织的供血状态；碘—钙配对的基物质图像可以鉴别在常规对比剂。
利用X 组织的有效原子序数（也可理解为拟合原子序数），有效原子序数反映了不同组织对 碘基图像 钙基图像CT 能谱成像临床适应症6CT能谱成像临床适应症8CT能谱成像临床适应症AML HCC FNH 常规ＣＴ图像 单能量68keV 碘基图像 碘基与单能量融合图像 最佳单能量图像（动脉期常规CT 和68keV 单能量图像上病灶显示不清右肝局灶性碘浓度增高(C)，提示病灶由动脉供血；根据碘基图像提示进行最佳CNR 分析，获得针对该病灶的最佳单能量图像（41keV），显示病灶为相对高密度(E)。
宝石CT能谱成像原理及其扫描射线剂量
宝石CT能谱成像原理及其扫描射线剂量沈云【摘要】目前CT已成为疾病诊断的一种重要手段.与常规CT相比,能谱CT最显著的特征就是提供了多种定量分析工具与多参数成像为基础的综合诊断模式,如基物质图像、单能量图像、能谱曲线等.其独特的多参数成像模式给长期习惯于单一诊断模式的影像科医生提出了前所未有的挑战,熟悉其成像原理、影像表现与应用价值是非常必要的.本文首先回顾了能量CT研发的必要性及其实现途径；随后深入剖析了单源瞬时kVp切换能谱成像的物理基础,并介绍了实现该技术所必需的解析技术；接着从基础实验的角度,展现了能谱成像能够在更低剂量条件下保证同常规CT一致的图像质量.%Computed tomography (CT) has become an important modality for diagnosing diseases. The most prominent advantages of Spectral CT which has over conventional CT are its set of quantitative analysis tools as well as its integrated diagnostic method based on multi-parameter images, including material-decomposition images, monochromatic images and spectra! curves. On the other hand, this unique multi-parameter imaging method has also introduced unprecedented challenges to radiologists accustomed to me single-parameter diagnostic mode- It is thus important for radiologists to understand the imaging principles, image appearance, and clinical applications of Spectral CT. This paper begins by reviewing the history of energy CT with emphases on the necessity of the development of energy CT, followed by a thorough analysis of the fundamentals of Spectral CT imaging with single tube-fast kVp acquisition approach in terms of itsnecessary image generation algorithm, it then demonstrates the ability of Spectral CT imaging in quantification using phantom experiments, and it reveals the tremendous value of Spectral CT in improving image quality as well reducing the radiation dose.【期刊名称】《中国医疗设备》【年(卷),期】2012(027)009【总页数】4页(P13-16)【关键词】断层摄影术;X线计算机;能谱成像;射线剂量【作者】沈云【作者单位】日本东京女子医科大学东医疗中心【正文语种】中文【中图分类】TH774CT诞生以来，人们一直在研究CT成像中的一个关键参数——CT值，并已经发表了成千上万的科研成果，而且还要继续研究下去。
全球首台能谱CT简介
GE 宝石能谱CT2008 年北美放射年会上，GE公司正式向全球推出了全新的宝石能谱CT，这款产品的问世开创了一个全新的CT能谱成像的全新领域：她创造性的采用了宝石作为探测器的原材料，从而引领了一场包括球管、高压发生器、探测器、成像原理、重建算法等一系列CT影像链核心技术的全面革命，开创了一个CT分子影像的全新领域！宝石CT的诞生使GE入选2008年度全球最具创新性公司四强：创造性的把宝石作为探测器的材料，由于其物理特性，大幅度提升了图像质量，开拓了能量应用的新领域，突破了CT发展和应用的3大极限：1．显微CT——发现常规CT发现不了的病灶和常规CT的成像原理不同，宝石CT采用了101个单光子成像，首次在CT中引入了多参数的成像概念，打破传统，开创了能谱成像的新纪元，可以发现常规CT发现不了的病灶，提高30%早期肿瘤的发现率。
2．病理CT——率先进入分子能谱成像领域可以鉴别物质成分及组织学分析：如病灶来源的分析、肿瘤良恶性鉴别诊断、不同物质成分的分析及斑块成分分析；物质的定量分析：精确分析物质的浓度——可精确到0.05mg/ml。
3．绿色CT——业界绿色安全的CT经全球近10万余例临床病历验证：在心脏检查中，剂量可降低90％以上，在全身应用中，剂量下降50％以上，是目前全球最为安全的CT。
无论在北京还是上海，都被作为高端人群体检的首选机型。
正是具有如上的独特性能，宝石能谱CT对于综合性医院的战略发展，有着举足轻重的作用：在临床上传统形态学诊断功能学诊断1.显微CT：发现常规CT发现不了的病灶、肿瘤超早期探查2.病理CT：肿瘤定性诊断、定量分析3.去除射线硬化伪影，开创全新应用领域在科研上国内平台国际平台能谱成像全新平台，全球首次同步推出在保健领域诊断体检、筛查超高端人群体检1.北京，3大综合医疗中心：301医院、北京医院、友谊医院2.上海，3大世博定点医院：华东医院、瑞金医院、仁济医院在实际使用中，临床专家认为，宝石能谱CT有着非常鲜明的特点：1. 宝石能谱CT具备世界上先进的能谱成像功能，率先将CT带入能谱时代，能对组织进行定量与定性分析，这是业界公认的CT发展方向。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
那么,如果我们测量X-线高低两种能量高速的切换,能够测量出物质的X-线衰减系数,可 以进一步将这种衰减转化为会产生同样衰减的两种物质的密度,这样的过程称之为物 质组成分析与物质的分离。
特别需要强调的是,物质组成分析并不是确定物质组成,而是通过给定的两种基础物质 来产生相同的衰减效应。 对于医学成像来说,水和碘是常用的组合,因为它包含了从软组织到含碘对比剂以及医 学中常见物质的范围,并且通过物质密度图像易于解释。
Attenuation-to-material density transformation
2 iodine P ((iP(low (() P i 2 1 P i i 1) (i )) 1 ( low P Phigh i i ) ) 1 ) P ) ( 1 1 i i ) ( high .. low hig
-
Compton
光电效应
+
= X-ray attenuation
康普顿效应
photoelectric
物质的吸收系数:
(E) = fpe(E) + fc(E)
在能谱成像时，得到的单一能量下的图像， 物质的衰减更为纯净，最大程度降低硬化伪 影，如下图：
在传统CT扫描中，采用的是混合能量射 线扫描，所以u值实际为物质在各种能量 下衰减的平均值，所得到的CT值也是平 均CT值。存在射线硬化伪影。如下图：
photodiodes
PIXILATED COLOR SENSITIVE PHOTODIODE
Solid-state Single kVp
spectrum
Dual kVp
spectrum
80 140 kVp bin2
Single kVp
spectrum high Energy
bin1
low
Energy
split
Low kVp Projections High kVp Projections
Image Reconstruc tion
Image reconstruction
MD Iodine
MD Water
Monochromatic Generation
140 kVp
70
The end !
14
X-rays
SURFACE REFLECTOR
Incident X-ray Photon
bias
light photons
INTER-SCINTILLATOR REFLECTOR
SCINTILLATOR 1
charge pairs
SCINTILLATOR 2
Charge to DAS
scintillating material
Energy
Best (future)
Good (present)
Last (present)
9 GE Brand Team June 2010
能谱成像—GE成像依据
我们要了解能谱成像,首先要了解一些基本物理现象:
1.X线通过物质的衰减能够客观反映X-线的能量； 2.X线经过物质后产生的光电效应与康普顿效应共同决定了物质的衰减曲线； 3.物质的衰减曲线呈线性关系(不包括K峰区域),可以选择两种物质作为基物质进行物质分离。
10 GE Brand Team June 2010
因为水、碘在不同kev下的衰减系数已经由实验室获得，那么中间仅有两个未知 数Dwater(x,y,z)和DIodine(x,y,z)，而这两个值可以从双kvp获得的两组数据进行吸收投 影数据到物质密度投影数据的转换而得到。
双kVp技术能够得到单能量的图像，核心是任何一种组织的吸收都可以由相应比 例的基物质对的组合来表示，如果以水和碘作为基物质对，组织在某种单能量下的CT 值可记为：
定性：良恶性定性、成分定性 定量：成分精确定量、定量评估治疗效果
二 能谱成像——成像方法
1 Photon Counting-GE
光子计数系统
2 Current Integration - GE
闪烁体电流积分 reflective x-ray material photons
3 Dual Layer Current Integration -Other Vendors 双层闪烁体电流积分
CT(x,y,z,E) = Dwater(x,y,z) μwater(E) + DIodine(x,y,z) μiodine(E)
因此如果我们需要知道感兴趣物质在70keV单能量下的吸收或CT图像，我们只 要把μwater(70keV)和μiodine(70keV)代入公式即可。
11 GE Brand Team June 2010
X射线的能量通常用单位keV来表示。代表的意义是一个电子经过1V电势加速后具有的 动能（实际能量等于电荷与电压的乘积）。
通常说的120KVp指的是峰值在120千伏的混合能量。
2 GE Brand Team June 2010
X射线穿过物质发生康普顿效应及光电效应，如下图所示：
Ep = hn
- -M L K - -
2 2 (()) 2) (i ii )) 2 ( low P Phigh i i ) P iP ) ) ( water P ((iP(low 2 2 i i ) ( high.. low 2 2P hig
Water Projections
Iodine Projections
5 GE Brand Team June 2010Βιβλιοθήκη GE X线分光系统的具体过程
高低压能谱瞬切技术
将X线进行高低压瞬间分离
+ 宝石超速光学探测器
接收瞬间分离的高低能X线
宝石能谱成像 =
精确探查+成分定性+成分定量
+
=
实现能谱成像
混合能量CT
能谱曲线定性分析
宝石能谱成像的功能
发现：常规CT不能发现的病灶
即可得到由物质密度图而获得的 单能量图像，无能量依赖，也就克服硬 化伪影的干扰，如右图
能谱曲线
散点图
同时可以得到物质密度图像，从而CT实现 定量测量
12 GE Brand Team June 2010
能谱成像过程
GSI Data Acquisition
Interleaved High- and Low-kVp Projections
GSI-能谱成像原理简介
1 GE Brand Team June 2010
一 射线基础知识 ——X线本质
X射线和微波、红外线、可见光、紫外线及无线电波一样，也是一种电磁波。 诊断X射线的波长约在0.1-0.01nm，对应的能量12.4keV和124keV。尽管波长更短的X 射线穿透性更高，但几乎不能提供低对比度信息，所以医学影像对它几乎不感兴趣。
传统图像
单能图像
3 GE Brand Team June 2010
传统CT成像——Kvp（混合能量） HDCT GSI——Kev（单能量）
4 GE Brand Team June 2010
GSI 能量成像的作用
光线与X线的本质都是具有不同波长的电磁波
紫外单能量（单色光谱）
混合白光
红外单能量（单色光谱）