Investigative Radiology：超高分辨率光子计数探测器CT的颞骨光谱成像

现阶段，超高分辨率（UHR）计算机断层扫描（CT）有助于勾勒出颞骨的精细解剖结构，对于感音神经性听力损失的诊断评估来说是不可或缺的。植入耳蜗手术前的准备工作需要对内耳的解剖结构进行精确的观察，而对听小骨的清晰显示对于检测和辨别各种形式的听小骨发育不良至关重要。尽管降低辐射负荷仍然是当前CT研究的主要目标之一，但最新一代的能量整合型多探头甚至锥形束CT系统的剂量降低受到了结构上的限制，使扫描仪无法达到更高的几何剂量效能。

然而，能量整合探测器CT（EID-CT）的剂量降低工作已经从双源（和现代单源）CT扫描仪中通过锡预过滤引入的光谱整形中获益匪浅。这些系统的第二代只包括在双源模式下的锡预过滤以增加应用规格之间的差异，而第三代双源CT也提供锡预过滤以塑造单能量采集模式下的X射线束。这对高对比度的成像任务特别有帮助，例如肺结节检测、急性鼻炎或尿路结石的诊断。

基于半导体的光子计数探测器（PCD-CT）取代了已建立的、基于闪烁体的光子-光转换，在像素化的阳极和共同的阴极之间产生一个强电场，CT扫描仪比EID-CT产生更高的几何剂量效率。不需要包括反射性的像素间隔膜，可通过非分化的探测器读出更小的有效像素尺寸，从而促进UHR成像，不需要额外的病人后网格或梳状过滤器。然而据我们所知，目前临床上缺乏颞骨PCD-CT和EID-CT之间的充分比较。

近日，发表在Investigative Radiology杂志的一项研究探讨了在颞骨的光子计数探测器CT（PCD-CT）中使用锡预滤Proto-cols的剂量节省潜力，为进一步的临床应用提供了技术支持。

本项研究在PCD-CT和EID-CT系统上进行了不同剂量匹配的扫描方案（低/中/足剂量：4.8/7.6-7.7/27.0-27.1 mGy），对5具尸体的头部分别进行了12次超高分辨率检查。标准成像采用120 kVp，而频谱塑形的Proto-cols则采用锡预过滤的最高电位（EID-CT：Sn 150 kVp，PCD-CT：Sn 140 kVp）。对每台扫描仪都计算了对比度-噪声比和Proto-cols的剂量节省潜力。由三位专家独立评估了每项检查的图像质量，并计算了类内相关系数以衡量评估者之间的一致性。

无论锡预过滤如何，低剂量（171.2±10.3HU）和中剂量（134.7±4.5HU）的PCD-CT比全剂量EID-CT（177.0±14.2HU；P<0.001）的图像噪声要小。以120 kVp EID-CT的匹配图像噪声为目标，120 kVp PCD-CT可实现平均剂量减少79.3% ± 3.9%。在每个剂量水平上，PCD-CT的主观图像质量都优于EID-CT（P < 0.050）。虽然在有锡预过滤和无锡预过滤的剂量匹配的PCD-CT之间没有发现区别（P≥0.928），但Sn 150 kVp EID-CT在高和中等剂量水平上比120 kVp EID-CT的图像质量更好（P>0.050）。大多数低剂量的EID-CT检查被认为没有诊断价值，而相同剂量水平的PCD-CT扫描得到了满意或更好的评价。双方的可靠性非常好（类内相关系数0.903）。

 
图 有锡预过滤和无锡预过滤的耳蜗超高分辨率PCD-CT（上行）和EID-CT（下行）

与能量整合型CT相比，光子计数型CT在颞骨的UHR成像中提供了卓越的图像质量和大幅度的降噪。以匹配的图像噪声为目标，带有锡预过滤的高压扫描方案有利于进一步降低能量整合CT的剂量；而卓越的内在去噪、较低的最大管电位（Sn 140 kVp而不是Sn 150 kVp）和过滤器厚度（0.4 mm而不是0.6 mm），降低了光谱整形与PCD结合的剂量减少潜力。

原文出处：

Jan-Peter Grunz,Julius Frederik Heidenreich,Simon Lennartz,et al.Spectral Shaping Via Tin Prefiltration in Ultra-High-Resolution Photon-Counting and Energy-Integrating Detector CT of the Temporal Bone.DOI:10.1097/RLI.0000000000000901