European Radiology：腹部光子计数CT在临床常规应用中的一般图像质量和剂量暴露评估

计算机断层扫描（CT）是现代放射诊断学中广泛使用的一个重要工具。自20世纪70年代引入临床以来，技术的进步使诊断的准确性提高，同时减少了单次检查的辐射剂量。此外，近年来利用双能量（DE）技术进行组织分化或重建虚拟非对比图像的应用，进一步提高了CT的诊断潜力。

然而，目前的扫描仪技术在几个方面仍有改进的余地。有限的空间分辨率影响了对小的解剖结构的评估，如鼓室、肺间质或CT血管成像中的小血管。此外，更高的空间分辨率有利于减少小血管中钙化斑块造成的发散伪影。尽管有迭代重建算法、滤波技术以及探测器中集成电子器件的使用，CT的图像质量仍然受到图像噪声的影响，特别是在特殊情况下（如肥胖患者、低剂量成像/方案）。

尽管近年来技术的进步使得单个CT检查的剂量负荷有所下降，但辐射暴露是计算机断层摄影中一个持续关注的问题，因为所进行的检查的总数量仍在上升。例如，在美国，数量从2006年的6200万增加到2016年的7400万，这与剂量暴露减少的趋势相反。其中，腹部CT是个人有效剂量第二高的检查。尽管可以认为现代CT诊断的总体危害相当小，但这些CT检查导致的辐射暴露已被证明会引起基因毒性应激和基因表达的变化，其生物学意义至今尚未得到解决。

在CT技术进一步发展的背景下，光子计数计算机断层扫描（PCCT）可能是克服上述限制的一个重大改进。与基于固态闪烁体的传统探测器相比，PCCT探测器由一个具有能量解析特性的半导体层组成。这种新技术通过省略探测器单元中的额外分离层，实现了相对较高的空间分辨率，并通过消除代表电子噪声的低能量X射线和基于其注册光子能量水平的反向散射减少了图像噪声。此外，PCCT提供了更好的碘对比度和低剂量成像，从而在保持足够的诊断质量的同时减少了病人的剂量。

直到最近，PCCT扫描仪还只能在研究环境中使用。随着2021年9月美国食品和药物管理局的批准，第一台PCCT扫描仪在商业上可用于临床应用。然而，由于缺乏有关其在临床常规中表现的经验，PCCT是否会成为临床诊断成像的标准工具仍不清楚。

近日，发表在European Radiology杂志的一项研究探讨了临床常规腹部PCCT检查对一般图像质量、图像噪声、图像伪影、剂量暴露及其对DNA完整性的影响，并将结果与传统的CT扫描仪进行了比较，进一步深入了解了PCCT在临床常规中的诊断优势和局限。

本项回顾性研究对66名患者进行了光子计数和传统腹部CT扫描。四位放射科医生评估了一般图像质量、图像噪声和图像伪影。比较了两种技术在临床应用中的信噪比和剂量特性。体外模型研究通过列举γ-H2AX+53BP1病灶，揭示了外周血细胞中DNA双链断裂的辐射生物学影响。

根据李克特量表，研究发现光子计数CT的一般图像质量较好（4.74±0.46 vs. 4.25±0.54；p < 0.001）。光子计数CT的信噪比（p < 0.001）和剂量暴露也较高（DLP：419.2 ± 162.2 vs. 372.3 ± 236.6 mGy*cm；p = 0.0435）。与假对照组相比，CT暴露导致的DNA损伤明显增加（P < 0.001）。对每个细胞的平均病灶和辐射引起的病灶数量的调查显示，光子计数CT后的病灶数量明显升高（分别为p = 0.004和p < 0.0001）。

图 腹部常规CT（A和C）和PCCT（B和D）的用于描述主观图像印象的轴位和冠状位重建实例。PCCT和常规CT的DLP分别为413.38和453.98 mGy*cm。所有检查者对这两项检查的评价都是 "非常好"（一般图像质量PCCT：4.75 ± 0.5；一般图像质量常规CT：4.75 ± 0.5）

本项研究表明，PCCT检查提供了更好的一般图像质量，在临床常规的腹部计算机断层扫描中，图像噪音和轻微的图像伪影均较少。然而，按照制造商推荐的标准方案，剂量暴露高于最先进的传统扫描仪的先进方案。需要进一步优化PCCT方案，以便在图像质量和剂量暴露的合理妥协下在临床常规中充分释放PCCT的潜力。然而，对于专门的检查，如评估小的解剖结构，有图像噪声问题的低剂量方案或光谱分析，PCCT技术十分临床前景。

原文出处：

Benjamin V Becker,Hanns Leonhard Kaatsch,Kai Nestler,et al.Initial experience on abdominal photon-counting computed tomography in clinical routine: general image quality and dose exposure.DOI:10.1007/s00330-022-09278-1