光子計數探測器CT 在骨肌系統疾病中的研究進展

孫振業，王植，孟祥虹

自Hounsfield 開發出CT 并應用于醫學以來，CT 技術經歷多次革新，目前醫學領域主流的CT 成像設備是多層螺旋CT，是通過能量積分探測器（energy integrating detector,EID）將接收到的所有帶有信息的X 線先轉化為光信號，再經過電子元件轉換為圖像信號的間接檢測方法，存在檢查輻射劑量高、信號電子噪聲大等缺點[1]。光子計數探測器（photon counting detector,PCD）是CT 的一種新興技術，可以完成單個X 線光子的信息采集和處理，探測器單元小，分辨力高，后處理能力強[2]。骨肌系統CT 檢查是臨床工作中的重要組成部分，PCD-CT 的主要成像技術包括物質分離、低劑量成像、超高分辨力（ultra-high resolution，UHR）成像、去金屬偽影成像等。本文主要對PCD-CT 的成像特點及在骨關節炎分析、骨腫瘤定量診斷、兒童骨肌低劑量掃描、骨骼微結構顯示及骨關節假體評估中的應用予以綜述。

1 PCD-CT 的成像特點

EID-CT 采用閃爍體和硅原件完成光電轉換，信號轉換率低，轉換時間長。PCD-CT 不存在“X 線-光信號-電信號”之間的轉換，而是通過特殊材料，即碲化鎘（CdTe）來完成“X 線-電信號”的直接轉換[3]。因此，PCD-CT 可以保證較高的信號轉化率和響應速度，且不受發光二極管單元尺寸的限制，完成單個X 線光子直接轉換為電信號的過程，空間分辨力更高。

PCD 感應X 線產生的電脈沖信號與X 線能量成正比，對信號超過預設閾值的脈沖數進行計數。閾值設置在高于電子噪聲水平且低于入射X 線產生的脈沖信號之間，將每個脈沖與各閾值進行比較，可以劃定不同信號的能級[4]。因此，PCD-CT 可以大大降低電子噪聲對脈沖信號的影響，從而保證影像質量，降低掃描劑量。……