引言
常规CT发出的X线是具有混合能量的射线，只能根据组织衰减区分几种物质，很多物质的衰减是重叠的。根据X线的能量，组织的衰减有特定的分布。双能量CT能够根据不同的能级下组织的衰减，进一步区分组织。双能量成像的分类方法和版本有分三种：双源技术、快速kVp切换技术、双层探测器技术；也有分为五种：双源技术、快速kVp切换技术、双层探测器技术、滤片分离技术、序列采集技术。基于双层探测器的能谱CT成像是一种新的双能量技术，其能谱的分离发生在探测器的水平。
双层探测器能谱CT一次扫描生成常规Dicom数据和SBI(Spectral based image)数据，即光谱基数据包。前者将接收高、低能量的探测器的数据结合起来，采用滤过反投影或迭代重建技术，获得类似单一能量CT获得的混合能量图像，用于常规的临床诊断。后者产生了以光电效应和康普顿效应为基础的图像，并由此进一步产生附加了物质成分的图像，包括单能级(MonoE)图、等效常规图像的单能级[MonoE(Equiv. to conventional CT)]图、虚拟平扫(VNC)图、无水碘(Iodine no Water)图、碘密度(Iodine Density)图、有效原子序数(Z-Effective)图、组织强化(Contrast-Enh.Structures)图、碘移除(Iodine Removed)图、尿酸(Uric Acid)图、去尿酸(Uric Acid Removed)图、电子密度(Electron Density)图、钙抑制[Calcium Suppression (CaSupp) ]图等光谱多参数信息。
单能级(MonoE)图及等效常规图像的单能级(MonoE equiv. to conventional CT)图
单能级(MonoE)图虚拟单一能量X射线成像，像素单位为HU，成像范围40-200keV，共161能级。传统CT成像采用混合能量成像，只能提供混合能量下CT值衰减的图像；而光谱成像可以将混合能量拆分开，一次扫描中可以虚拟不同keV光子能级下的均匀低噪声图像，并且针对不同的扫描目的，可以选取不同的keV图像进行观察。
单能级40-60keV成像，一般认为是单能低keV成像，可改善强化组织显示，增加组织对比，可用于隐匿性病变的检出、低对比剂成像、CTV成像等。>70keV的单能级成像为高能级成像，可以有效减少线束硬化伪影，还原周围组织结构，可用于去除金属内置物伪影、钙化斑块伪影等。不同组织的单能级等效常规图像的keV值不同，Spectral Viewer浏览器可智能识别不同组织并显示，一般为单能65-70keV，相比于常规图像，可以降低图像噪声，改善图像质量。
虚拟平扫(VNC)图
虚拟平扫图是利用从增强扫描图像中移除碘物质对CT值的贡献，除碘化组织外的所有组织均以其原始HU值表示。从而得到无碘对比剂的图像以代替传统成像的常规平扫图像，避免了重复扫描，减少辐射剂量，也可用于平扫时出血与造影后碘剂残留鉴别。
无水碘 (Iodine no Water) 图与碘密度 (Iodine Density) 图
无水碘图像中的像素值以mg/ml为单位表示所显示组织的碘浓度。体内水样组织会被识别和抑制。无水碘图可增强对碘增强组织的可视化能力。临床用于含碘病变的检出与定量测量。碘密度图像中将无碘体素调整至0mg/ml(显示为黑色)，含碘组织按照碘浓度呈灰阶显示。碘浓度[mg/ml]图像具有量化碘增强和改善造影增强组织内碘可视化效果的潜力，可定量测量每个体素的碘浓度值。临床用于含碘病变的检出与定量测量。
对比剂增强结构(Contrast-Enh. Structures)图与碘移除(Iodine Removed)图
对比剂增强结构图像中将所有含碘的体素均保持与MonoE 75keV完全相同。不含碘的体素调整至HU=-1024(显示为黑色)。生成的图像侧重于表现碘增强结构，同时去除未增强的结构。可用于血管成像中的去骨显示。
碘移除图像中，所有不含碘的体素均保持与MonoE 75keV完全相同。含碘的体素调整至HU=-1024 (显示为黑色)。对比剂增强结构与除碘这两种图像类型互为补充。
有效原子序数(Z-Effective)图
如果某元素对X线的吸收系数与某化合物或混合物的吸收衰减系数相同，该元素的原子序数就是某化合物或混合物的有效原子序数。通过计算得出化合物和混合物的有效原子序数，可以用来进行物质检测、鉴别及物质分离等。物理学家已经确定了两个单能量下μ值的比值和有效原子序数的对应关系。
有效原子序数图是基于组织的有效原子序数不同获得的彩色编码图，通过能谱物质分离过程计算出来的光电效应和康普顿散射效应系数代表了组织空间分布的功能，系数的比例与物质的有效原子序数成比例，有效原子序数描述了物质的组成，代表了更高水平的物质差异。
此图像中的像素值表示所显示组织的有效原子序数。图像可以彩阶或灰阶显示，动态范围在0至50之间。有效原子序数平均值取决于该区域内的物质成分。可根据ROI的原子序数值 (例如，结石特征) 辅助区分不同组织。临床应用于隐匿病灶 (如胆固醇结石、肺栓塞、乏血供肿瘤等)的检出。
尿酸(Uric Acid)图与去尿酸(Uric Acid Removed)图
尿酸图显示组织含有的尿酸成分, 在此结果中，所有含尿酸的体素均保持与MonoE 75keV完全相同。不含尿酸的体素调整至HU=-1024 (显示为黑色)。尿酸图像可用于痛风病诊断和结石特征显示。
去尿酸图显示组织而移除尿酸成分。在此结果中，所有不含尿酸的体素均保持与MonoE 75keV完全相同。含尿酸的体素调整至HU=-1024 (显示为黑色)。去尿酸图与尿酸图这两种图像类型互为补充。
电子密度图(Electron Density)
电子密度图是由于光电效应数据和康普顿效应数据经过线性整合生成，可直接定量电子密度。电子密度值为各体素所对应的电子密度与水的电子密度相对值分布图，单位为[%EDW]；测量结果乘以水的电子密度 (3.34x10^29electrons/m3 )为绝对电子密度值。常规CT值用于放疗规划是电子密度的近似解，带来误差，应用光谱技术求解电子密度可以提高放疗规划准确性。临床影像应用于发现早期肺炎、早期脑梗塞等，对组织含水量变化敏感。
钙抑制(Calcium Suppression，CaSupp)图
钙抑制图是基于对钙物质的识别和抑制，组织中的含钙体素被虚拟HU值替代，无限接近于组织没有钙衰减时的HU值。可以根据目标组织含钙量的多少选择合适的钙抑制指数X(范围为25-100)。钙抑制图设置了76个不同的级别，指数越低，抑钙程度越大，可用于显示骨髓水肿以及骨转移等。
双能量散点图是利用物质在两种不同能量的X线下衰减系数的差异来进行物质分离和鉴别的一种能谱分析工具，基于双层探测器的CT扫描技术，通过120 kVp常规扫描，选择其中的160keV图像为横坐标轴赋值，以及40keV图像为纵坐标赋值，然后进行不同ROI（颜色标记）的勾画就获得了不同物质的散点图分布（相应颜色标记），可用于等密度病灶（如急性脑缺血）的鉴别诊断。
双层探测器能谱CT的应用范围广阔，较常规CT扫描，能提高图像识别，提供更多的影像学信息。Rajiah等的研究结果显示81%的CT检查由于无法获得足够诊断信息，需要进一步检查，而基于双层探测器的技术可保证每一次常规CT扫描都有能谱信息，可以根据需要随时进行回顾性能谱分析，这对临床意味着可额外提供78%的诊断有用信息，并减少约30%的漏诊。
双层探测器能谱CT技术是一种新的双能量成像技术，可以提供能谱信息。在心血管成像方面、肿瘤全流程诊疗方面、器官灌注方面及骨肌等方面具有非常大的优势。双层探测器能谱CT技术拥有很好的前景，值得我们在用好常规检查的基础上，开拓出新的应用途径，帮助临床诊疗。
来都来了，点个在看再走吧~~~
