RSNA Force全球科研热点之kV纯谱技术

2016北美放射学年会（RSNA）刚刚落下帷幕。本届大会除了吸引各家医疗领域参展商展出自己最新的技术、产品，还汇聚了全球影像届最顶尖的研究者一起探讨最有价值的影像学科研课题。据详细统计，此次RSNA上涉及西门子CT新技术的报告共127项，占所有与主流厂家技术相关的研究报告总数的51%，超过了其他所有厂家的总和。这127项报告中，接近一半是在Force CT平台上开展的。作为西门子最新一代超高端双源CT， SOMATOM Force拥有业界最快的机架转速（0.25s/rot）、最短的单扇区时间分辨率（66ms）、最佳的空间分辨率（32lp/cm）、最快的Z轴扫描速度（73.7cm/s）、最大范围的动态成像（80cm）、最全面的双能量功能（7秒全身双能量）和最低的辐射剂量（冠脉CTA约0.1mSv，肝脏动态灌注约3mSv）。可以说Force的诞生开启了CT技术的一场革命，在为临床工作带来福音的同时，更是大大推动了科研的进展。

Force的硬件技术和临床功能已超越了常规CT，那么Force的使用者又利用这些技术开创了哪些前瞻性的科学研究呢？让我们通过对基于Force新技术的RSNA学术报告的深入分析，来一窥究竟吧！

如上图所示，Force独有的kV纯谱技术和心脏相关成像成为本届RSNA的研究热点。

Force CT通过特殊的纳米锡技术在球管端滤除了X光光谱中低能量的部分，一方面保证了平扫图像在超低剂量下的图像质量，另一方面消除了低能量X光光子从球管端的输出，降低了病患实际受到的辐射。

由于人体中肺部的天然对比很高，用很少的剂量就可以得到具有良好对比度的图像，因此在以往的研究中，kV纯谱技术通常用于超低剂量肺部扫描。例如在2015年Holger Haubenreisser等人发表在European Journal of Radiology的一篇文章中，作者通过对比Flash CT的100kV胸部扫描和Force CT的Sn100kV胸部扫描，发现在图像质量无显著差异的前提下，Sn100kV扫描减少了90%的辐射剂量（3.0 vs 0.32 mSv）（见下图）。而发表于Investigative Radiology杂志上的一个研究显示，在使用Sn100kV技术进行仅检测肺结节的超低剂量废筛查时，辐射剂量可以降至0.06mSv，仅相当于一张胸片的辐射剂量（Invest Radiol. 2014Jul; 49(7):465-73）。   

然而，kV纯谱技术的运用并不仅限于肺部的应用，优秀的技术在优秀的使用者手里势必会发挥出更多的潜能，而低剂量肺部CT仅仅是个开始。在本届RSNA上kV纯谱技术的新应用可谓五花八门：

Christian Tesche等人采用kV纯谱技术计算冠状动脉的钙化积分，对比传统的120kV扫描方案，两者的平均Agatston评分具有极佳的一致性，并且辐射剂量也从0.86mSv降低至了0.20mSv，说明Sn100kV技术在降低患者所受辐射剂量的同时，依旧维持了精准的心脏钙化的检测与定量。（见下图）

另外，北京协和医院Liu Jingjuan等人开展了一项将kV纯谱技术应用于结肠成像的研究。对照组采用120kV+FBP重建的常规扫描方案，低剂量组和超低剂量组扫描时则分别采用Sn100kV+ADMIRE迭代重建和Sn150kV+ADMIRE迭代重建。经比较，三组数据的平均辐射剂量依次为2.02 ± 0.55 mSv，0.26 ± 0.08 mSv和1.60 ± 0.31mSv，其中p < 0.01，也就是说Sn150kV和Sn100kV的剂量相比传统120kV扫描方案分别降低了21%和87%；而图像质量方面，无论是噪声水平还是病灶部位SNR，Sn150kV图像都要远优于120kV图像，Sn100kV图像质量则与120kV图像相当，但对于诊断来说已经足够。因此，采用Sn100kV和Sn150kV技术进行结肠扫描，不仅辐射剂量低，图像质量也得到显著提高，成为了病人进行低剂量结肠CT扫描的另一种选择。（见下图）

Zhang Yang Mu GU等人率先采用Sn150kV低剂量腹部扫描进行肾结石检查，相对120kV标准扫描方案可以降低55%左右的辐射剂量，并且获得极佳的图像质量和高结石检出率。

这些研究大大拓展了能谱纯化技术的应用范围，也带来了新的思路，为临床、科研都起到了良好的促进作用。作为Force上独家的新技术，我们相信随着应用的更加深入，kV纯谱技术这种对于平扫有着独特效果的技术必将在更多的CT成像领域开出科研之花。