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1、为什么要进行双源CT (DSCT)的技术开发？
无创心脏CT成象是推动多层CT技术发展的动力，心脏CT检查需要解决的3个难题是
（1）扫描时候的屏气时间；
（2）时间分辨率，有效冻结心脏运动；
（3）空间分辨率。
64 层CT引入临床后，心脏CT检查可以<10 秒以内完成，病人屏气基本没有问题。
然而面临高心率病人，常常需要必要的临床准备或等待确保检查的成功，同时对重度冠状动脉钙化或金属支架的狭窄评估，空间分辨率受到一定的限制。
时间分辨率可以通过“软性”提高和“硬性”提高来实现，“软性时间分辨率提高是指通过软件“多扇区”重建由多个心动周期叠加来缩短成像时间窗，由于扫描时间长，不同心动周期叠加错位导致空间分辨率明显下降，而且剂量大大增加，临床结果没有得到充分的认可（至今没有文献报告其临床价值）；“硬性时间分辨率”过提升机架旋转速度来实现，需要强大的硬件支持，多层CT 0.42 秒/3600 旋转的离心力为17G, 0.33秒/3600 旋转的离心力为28G, EBCT 的经验是理想冻结心脏的时间分辨率需要<100 毫米，现代CT 至少1800 数据成像原理就需要扫描机架的旋转速度< 0.2 秒/3600, 如此高速旋转的扫描，其离心力高达75G,目前的机械工业还达不到如此高的要求。
所以西门子在SomatomSensation 64 成熟技术和Straton 零兆球管的基础上，在机架内一体化整合2 套64 层CT 的成像系统，实现时间分辨率明显的提升，实现单扇区心脏成像的常规化。
2、双源CT (DSCT)和目前普通的多层CT 有什么不同？
双源 CT 是以西门子的64 层CT Somatom Sensation 64 为基础的,它得益于多层CT 技术的全部优势，但不再采用传统的1 套球管和1 套探测器，而整合了2 套X 线球管系统和2 套对应的64 层探测器系统，从而达到时间分辩率明显提升，可以在任何心率条件下不需要β阻滞剂，使无创心脏CT成像常规化。
而且2套X线系统的需要时其功率可叠加，足够的功率储备能力即使肥胖病人大范围全速扫描，不会因剂量不足而牺牲图像质量；双能量减影技术的应用，大大拓展了CT的前景，甚至可以区分组织成分、直接血管减影等。
3、双源CT (DSCT)和 EBCT 有什么不同？
EBCT 的原理是电子枪通过电磁偏转，打击固定于机架的靶环产生射线，由于没有机械运动，电子束掠过一层的扫描时间可以快达50 毫秒，但是由于没有连续的螺旋扫描技术（仅仅是横断扫描），单次屏气时间内的扫描层厚在3 毫米以上，所以空间分辨率大大受到限制，从1984 年作为无创心脏成像用于临床，主要用于钙化分析积分评价，在体部的应用非常有限。
DSCT 双源CT 基于成熟的64 层CT 技术，0.33 秒/3600 扫描，单扇区时间分辨率83 毫秒，功能成像时重建时间窗可以快达43 毫秒，使心脏的形态学和功能成像成为常规，0.24mm 的各项同性分辨率可以广泛用于全身。而且双能量减影成像使CT的前景充满期望，可以有效的鉴别血管钙化和狭窄、动脉内软硬斑块的定性诊断。78cm 机架孔径和200cm 扫描范围，2 套X线系统功率叠加达到160kw,任何体型病人在全速大范围扫描不受任何限制。
4、双源CT 需要哪些核心技术？
双源 CT Somatom Definition 基于西门子成熟的64 层CT（全球安装超过500 台），实现最快的扫描速度、最佳的时间分辨率、最高的空间分辨率，其核心技术包括：
（1）STRATON 零兆金属球管，Straton 球管恰似紧缩的EBCT, 体积和重量是常规玻璃球管的1/4，通过电磁偏转线圈控制电子束使管电流mA 达到实时控制。同时在现有的64 层CT有限的机架空间内放置2套X线球管和探测器系统，体积庞大的普通球管显然做不到，高速旋转下对离心力的耐受力，普通玻璃球管也受到了挑战。
（2）电磁直接驱动技术，净音扫描技术。
（3）特殊散射线校正重建技术；
（4）特殊的射线剂量调控技术，特别是适应性ECG门控剂量调控技术。
5、SOMATOM Definition 是一个128 层CT 吗？
不是的，SOMATOM Definition的机架内一体化整合了2套64层CT的X线系统和2套对应的探测器信号采集系统，在数据采集时相当于获得了128层数据信息，但由于在时间和空间上的特殊性，DSCT是在同一个时间和空间内得到2个64层图像信息，如果按照传统CT理念，考虑的是在相同的时间不同空间来实现128层图像采集，目前由于锥形线束的影响还不能克服。
6、SOMATOM Definition 的探测器构造到底是怎样的？
SOMATOM Definition 机架内放置了2 套Sensation 64 的X 线源-探测器系统，位于相同扫描平面（放置于同一个滑环上），2套采集系统成900 度位置。由于受到机架内空间的限制，1套探测器系统用于覆盖整个扫描视野50cmFOV，另1套探测器系统 主要用于扫描中心视野26cmFOV。2套探测器均为40 排，中央部分为32×0.6mm，周边为8×1.2mm,通过西门子特有的飞焦点技术得到64×0.3mm 临床图像信息。
2 套X 线系统由Straton球管与一体化高压发生器组成，可以分别调节相应的KV 和mAs,例如1套系统可以用80kV，而另1套可以用140KV。
7、双源CT 机器的正常运行时间有没有改变？
SOMATOM Definition内置了2套64层CT的X线系统和2套探测器系统，但对于常规CT检查来说，该系统可以只运行1套X线系统，在需要的时候采用2套系统同时工作。
8、DSCT 是否加倍了辐射剂量？
SOMATOM Definition内置了2套64层CT的X线系统和2套探测器系统, 所以按照常规的思维，放射剂量是否2倍增加? 设计和临床验证的回答完全不是这样。
西门子科学家在设计时候充分考虑到了双源CT 的剂量问题。其原理是：
（1） 在常规体部扫描时，可以使用1 套X 射线/探测器系统组合，因此和目前成熟的SOMATOMSensation 64 没有差别。
（2） 当需要2 套射线/探测器系统的双源组合，特别用于心脏扫描时，首先在设定范围扫描的容积覆盖速度提高2 倍，其次是心电门控的成像时间窗比现有的64层CT缩短了1/2,还有新近研发的心电门控剂量调节技术，在不需要成像时候的监控仅仅需要20％的剂量。此外，DSCT所保证的83ms时间分辨率能够所有心率条件下单扇区心脏成像，从而避免需要长时间曝光引起剂量积累的多扇区重建。
（3） 2005 年RSNA 有3
9、为什麽SOMATOM Definition 比任何一次心跳都快？
心脏CT的成功是速度和信心的结合，对诊断结果没有信心是成功的心脏成像吗？显然不是。
DSCT之所以能提供可信赖的心脏成像，不仅是因为不依赖于心率的变化，更重要的是不需要传统的β阻滞剂和多扇区重建。单球管CT为了采集一幅心脏图像，至少旋转180度来获得足够的图像数据，而双源只需要旋转90度即可。常规单扇区的时间分辨率为83毫米，需要功能成像时可达43毫米。
10、所有心率失常的患者都是否可以成功扫描？
DSCT 的目标是心脏CT 常规化，受检病人到达CT室时，不需要额外的等待或特殊的临床准备（除了增强CT的临床禁忌）。
DSCT 83ms 的时间分辨率，可以适应于所有的心率条件，特殊的心电门控和心电编辑功能，对于心率失常患者的检查将有很大改善。新的额外心跳探测计算法，额外的心跳将被自动移除，并被排除在重建数据外。针对贯穿整个心动周期的高精确度的功能性成像，可提供42ms 时间分辨率的双期重建算法。然而对于冠脉CTA来说，单期重建能提供更好的图像质量。
新的心电门控技术包括：
（1）测量前面3次心跳中R-R间期的中间值；
（2）预测下个R-波可能出现的最早可能时间和最晚可能时间，根据前面得到的R－R间期中间值计算对应的准确重建时间窗；
（3）根据预测的重建时间窗控制剂量调整脉冲和数据采集窗。
（4）辨认不规则ECG,调整剂量控制脉冲，和图像重建数据，不需要的数据或额外的心跳可以剔除。
11、SOMATOM Definition 是如何以50％剂量来获得100％心脏细节的？
（1）首先在设定范围扫描的容积覆盖速度提高2倍，
（2）其次是心电门控的成像时间窗比现有的64层CT缩短1/2,
（3）还有新近研发的心电门控剂量调节技术，在不需要成像的监视时空仅仅需要20％的剂量。
（4）此外，DSCT所保证的83ms时间分辨率能够实现所有心率条件下单扇区心脏成像，从而避免需要长时间曝光引起剂量积累的多扇区重建。
（5）心率较快时，常常需要降低床的移动速度（螺距更小）来保证足够的成像数据,所以扫描时间和剂量会成倍增加。DSCT在高心率时同样可以保持快速扫描，剂量反而会有所下降。
12、SOMATOM Definition 如何在急性病诊治中提供 “一站式”诊断方案？
双源 CT SOMATOM Definition以2套X线系统叠加使用，提供一个160KW功率组合，即使肥胖病人在全速扫描下也同样保障最佳图像质量。78cm空间和200cm 扫描范围，即使非常危重病人，可以和生命支持系统一起扫描。急性胸痛病人可以在12 秒时间完成全胸心电门控扫描，明确肺动脉栓塞、冠状动脉狭窄和主动脉夹层等致命病变的诊断。
13、SOMATOM Definition 总是使用双源吗？
不是的，DSCT可以根据临床诊断的需要选择1套或2套X线成像系统。
对于常规应用，可以采用1套X线成像系统，使用和SOMATOM Sensation64相同；
对于特殊的临床如心电门控心血管采集，全身大范围全速扫描，双能量减影成像等，可以采用双源CT特殊的成像。
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发表于 2016-1-30 15:59:04
