更低辐射、更高分辨率的全球首款光子CT今起落户瑞金医院

CT已经成为医疗机构里常用的检查设备。由于传统CT采用的固体闪烁晶体探测器是通过间接转换的方式获得图像（X线→可见光→电信号），因此目前的CT技术仍然面临着诸如探测器像素尺寸存在物理极限，从而影响着空间分辨率；不同的扫描参数（kV等）给CT定量一致性带来挑战等不同局限。

光子CT变革式改进了传统CT的成像方式。与现有CT不同的是，光子CT可以实现单个X线光子检测，并对记录的脉冲信号进行分析，可以获知X线光子的能量范围，其检测灵敏度有大幅提高。它以半导体探测器为特征，直接获取X射线光子及其能量，使得所获取的CT衰减值不再受到扫描条件的影响，标准化了CT定量值。此外，光子CT可消除电子噪声，即使在极低辐射剂量下或肥胖患者的CT检查中，光子CT也将拥有比传统设备更低的图像噪声、更少的条纹伪影和更稳定的CT值，使CT检查更准确、更安全，拓宽了CT临床应用。

随着技术的升级换代，患者接受的辐射剂量已经非常之低，但仍有很多患者对“吃射线”心存疑虑。实际上，辐射本身是一个相当普遍的现象存在于自然界中，日常生活中我们吃的香蕉也是存在天然放射性的，所以科学上有个名词叫“香蕉等效剂量”，用吃了多少根香蕉来衡量所受到的辐射剂量。

“使用光子计数CT进行检查，一次肺部CT平扫的辐射剂量大约为0.03msv，相当于吃了200根香蕉所受到的辐射剂量。一次鼻窦扫描的辐射剂量大约为0.001 mSv，相当于晒了两个小时太阳，远远低于每个人每年平均接受的天然辐射剂量—2.4mSv。”瑞金医院放射科主任严福华表示：“随着科技的不断进步，CT扫描的辐射剂量大幅降低的同时，保证了优良的图像质量，让放射诊断真正做到了看得清、看得准、看的全、安全看。”

分辨率是指CT可识别图像中最细微结构的能力，对CT尤为重要。和传统CT相比，光子CT有着高达110微米的空间分辨率，可以以更精准的成像，为疾病诊疗提供影像学支撑。

例如，冠心病是由于冠状动脉粥样硬化引起血管管腔狭窄或阻塞，造成心肌缺血、缺氧或坏死而导致的心脏病，也是最常见的心脏疾病之一。冠脉有无狭窄以及狭窄程度的评估对冠心病的诊断和治疗非常重要，针对管壁有严重钙化的管腔狭窄和置放支架后的再狭窄，基于传统CT的血管成像常常因分辨率不足，导致对实际狭窄程度的判断不准确。光子CT在评估管壁的严重钙化、管腔弥漫性狭窄、分析高危斑块性质等方面都有显著优势，对于冠脉CT成像可以获得更多诊断信息，这能够极大减少患者接受创伤性的冠状动脉造影检查的次数，有望未来真正改变以往的诊疗模式和流程，让患者获益。

普通人做CT检查，往往会有一定的恐惧、紧张心情。光子CT设计了很多人性化的患者关怀功能，82 cm的大孔径，明显减轻受检者的幽闭恐惧，整个机房设计的也更加明亮、温暖，以缓解受检者的紧张情绪，使患者能更放松地完成检查。光子CT还通过提示灯的方式为听力障碍或惯用方言的患者提供可视化指令，在检查过程中与患者保持有效的沟通，从细微处入手，有效提升检查成功率。此外，大螺距的快速扫描，能够实现亚秒级的大范围扫描，进一步降低了辐射剂量，并为无法屏气的患者带来了福音。

《中国居民营养与慢性病状况报告（2020年）》指出，中国现有确诊慢性病人近3亿，2019年我国因慢性病导致的死亡人数占总死亡人数的88.5%，其中心脑血管病、肿瘤、慢性呼吸系统疾病死亡比例达80.7%，防控工作仍面临巨大挑战。健康中国行动将检测、 监测、早诊早治、规范化治疗等建议贯穿四类重大慢性病防治行动，在策略上从注重“治已病”向“治未病”转变。严福华表示，医学影像学在慢病早期诊断和患者管理中也能发挥重要作用，光子CT展现出的临床应用价值对于重大慢病防治意义重大。

瑞金医院作为国内首家使用光子CT的单位，在前期临床测试阶段已经积累了一定的使用经验，并且开展了多个体模研究和临床病例的初步研究，已有数篇论著发表在影像学的专业期刊上。如不同成像模式下脂肪定量的稳定性和准确性研究、保钙重建算法与虚拟平扫以及真实平扫的比较研究、超高分辨率评估不同内径冠脉支架的研究、低辐射剂量条件下同时定量铁和脂肪的可靠性研究等。