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digital Journal of Computed Tomography
总第 61 期
Volume 20 No.3 2023
郑州大学第一附属医院专刊 eJCT
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digital Journal of Computed Tomography
总第 61 期
Volume 20 No.3 2023
郑州大学第一附属医院专刊 eJCT
卷首语
淬十年之火,锻十年之刃
古人云:十年铸一剑。
10年前郑州大学第一附属医院引进了宝石能谱CT,在“低调做人,踏实做事”的科训理念引导下,砥砺
耕耘,求实进取。这是艰苦创业的十年,也是茁壮成长的十年,更是硕果累累的十年。
宝石能谱CT临床应用以来,放射科积极科研探索,坚持科研引领,提升科研素养。仅仅半年时间,该院
于国内较早编写了《新编胸腹部能谱 CT 临床影像学》,彰显了放射科全体工作人员在能谱CT研究领域的深度
和广度,极大地调动了青年职工参与科研的主动性以及积极性,强化了科室科研的氛围,提供了新颖的科研思
路和方法,从中延伸出了多个科研方向。
十年发展,科室坚持科研积淀,国内外影响力不断凸显。“冲刺RSNA,圆梦芝加哥”的口号已经成为郑
州大学第一附属医院放射科科研工作者的座右铭,也是全体职工面向医学影像科学前沿,立足医学影像科技
创新的开篇之作,更是引领科室科研进步的助推器。当年就实现了“0”的突破并逐年递增。聚焦最新医学影
像技术和设备的专著编写和RSNA投稿,推动了规模化的科研论文转化,这已经成为郑州大学第一附属医院放
射科的科研模式。因此,十年前安装的宝石能谱CT可作为放射科科研跨越式发展的起点。
十年发展,科室追求整体进取,不断打造学科品质。基于引入的Revolution CT设备,郑州大学第一附属医
院放射科充分发挥和挖掘该设备集宽体,能谱和快速于一身的诸多优势,迅速组织全体职工进行病例收集和整
理工作,以科研的思维和角度进行顶层设计,申报相关科研课题研究和学术论文撰写,促使了《宽体探测器
CT临床应用》一书在国内的率先出版,取得了丰硕的科研成果。因此,可以说,Revolution CT设备的引入和专
著的编写高效地实现了郑州大学第一附属医院放射科科研的深化。
值得一提的是,十年后的今天,郑州大学第一附属医院放射科的APEX设备,利用其深度学习重建技术
(DLIR: TrueFidelity™),迄今已经有三篇SCI论文被收录和8篇 RSNA 中稿,且8篇RSNA论文中的6篇是关于体模研
究的,科室的科研不断上了新台阶。
淬十年之火,锻十年之刃。过去的十年,郑州大学第一附属医院放射科利用GE的CT平台,共实现50篇的
RSNA中稿;SCI论文收录116篇,其中发表于《Eur Radiol》杂志7篇;中文论文482篇,包括中华系列论文149篇,
占总数的33.0%。
十年铸一剑!目前郑州大学第一附属医院放射科发表的能谱CT的SCI论文数量位于全球医疗机构放射科的
第一位,中文系列论文居于全国第一位。
卷首语
郑州大学第一附属医院副院长
宽是基础,智是核心,能是未来
CT技术一直在变化,不变的是对更优秀的性能的追求。
当10年前,GE的宝石能谱CT推向市场,我们改变了探测器使用了宝石材料的结构,也就是CT的眼睛,
我们还改变了球管和高压器,是CT的心脏,然后发布了基于电压瞬间切换技术 fast kV-switching 的能谱成像 –
Gemstone Spectral Imaging(GSI),开启了CT能谱成像的时代。当时我们就想到,能量成像技术一定是CT技术的
最重要的技术,无论是临床还是科研都蕴含着巨大的潜力,就像郑大一放射科那样成为了许许多多医院的科研
新起点,代表着CT的未来;10年过去了,能量成像用于临床越来越多了,也有越来越多的国内外厂商尝试使
用电压瞬间切换技术来实现能谱成像,GSI的能谱成像技术成为了标准。
当 5 年前我们迎来了 Revolution CT 时,Revolution CT集宽体,能谱和快速于一身。这次我们改变了探测器
的宽度,使其成为拥有最宽探测器(之一)的CT,为此对CT进行了全面的新的开发,比如,机架能够承受更超高
速的旋转……,探测器宽度从2cm到4cm再到如今的16cm,这并非完全受限于影像技术的发展水平,而是取
决于实际的临床需求,人体解剖结构已经为超高端CT定义了天然的标准,16cm宽体探测器是超高端 CT 的必备
技术标准之一。就像郑大一放射科那样Revolution CT实现了许许多多医院的科研的深化。
而如今的APEX,这次GE人为CT换上了新的心脏(球管/高压发生器)和大脑(重建技术)。Apex CT搭载的“双
瞬切”能谱成像技术,通过人工智能芯片控制系统,实现了在0.00025s 内球管的电压和电流同步瞬间切换的“双
瞬切”技术。CT的英文全名为Computed Tomography,翻译为计算机断层成像,CT是拥有计算机的影像设备,
所以作为CT的大脑,从50年前CT诞生的第一天起,CT重建技术就是最核心的技术。依赖于一个具有百万参数
的深度神经网络(Deep Neural Network, DNN),GE 医疗获得了FDA 认证的基于深度学习(Deep Learning)的图像重
建,也就是为APEX换上了一个具有人工智能的大脑。训练完成的深度神经网络能够在极低的扫描剂量条件下,
还原出“0”失真的真实纹理图像,这就是TrueFidelity™真理图像。我们期待APEX能使郑大一及更多的医院实
现科研质的飞跃。
GE十年的技术研发,遵循的就是宽是基础,智是核心,能是未来的发展方向,也可以比喻为淬十年之火,
锻十年之刃,只是为了十年铸一剑!
GE 医疗中国副总裁
GE 医疗中国医疗影像业务总经理
eJCT
专栏一 《新编胸腹部能谱CT临床影像学》&科研起点
专栏二 《宽体探测器CT临床应用》&科研深化
专栏三 AEPX CT初遇 & 科研飞跃
10 《新编胸腹部能谱CT临床影像学》病案分析图解
13 《新编胸腹部能谱CT临床影像学》专著介绍
14 CT技术发展三步曲,螺旋式扫描模式,多排和宽体CT,能量和能谱CT
⸺来自著名专家和主编的寄语
特别篇
4 实至名归,郑州大学第一附属医院高剑波教授荣获2022医师最高奖
20 由人卫出版的《宽体探测器CT临床应用》
23 《宽体探测器CT临床应用》专著介绍
24 CT技术发展的两个方向,纵向发展的能量成像和横向发展的扫描速度和临床应用开发
⸺来自著名专家和主编的寄语
30 专家访谈:APEX CT一款同时代表三个发展方向的医学影像设备
35 独具匠心至宽致善APEX:宽是基础,能是未来,智是核心
39 心脏成像之路丨我给心脏拍个片
41 全新临床探索影像未知
46 APEX病例精选
58 APEX 科研初探:超越自我
总第61期
Volume 20 No.3 March 2023
digital Journal of Computed Tomography
目录
专栏四 10年科研汇总
编后感
108 奋斗12年,启航新征程:初次与RSNA和Radiology的接触
109 JCT,RSNA,还有科研模式
70 专家访谈:科研的机遇与挑战
75 厚积薄发,科研十年一览(2012-2022)
77 行稳致远,有GECT相伴的十年(从RSNA到SCI)
90 中华系列杂志发表文章精选
95 SCI发表高水平论文精选
105 郑州大学第一附属医院荣获《中国CT中文论文发表排行榜》第1名
eJCT 郑州大学
第一附属医院专刊
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实至名归,
郑州大学第一附属医院
高剑波教授荣获2022医师最高奖
2022年8月19日中国医师节,郑州大学第一附
属医院副院长高剑波教授荣获第十三届“中国医师
奖”。中国医师奖是2003年经卫生部批准设立的中
国医师行业最高奖,国人熟悉的钟南山院士是中国
医师奖首届获得者。同时,高剑波教授又是“国之
名医·卓越建树”的获得者。
活体生命真“摄像”洞悉病理永为高
他医术精湛,用小代价、快捷方式,为患者获取精
准的医学影像信息!他恪守医德,用智慧和汗水,铺就
人民群众的健康之路,诠释了医务工作者“健康所系,
性命相托”的崇高誓言。他在国内外率先突破了能量增
强 CT 精准诊断“四低技术 ( 低辐射、低碘量、低浓度、
低流速 )”的临床国际难题,创建和应用多维度能量 CT
精准诊断关键技术体系,突破了临床上微小病变早期检
新编胸腹部能谱
CT 临床影像学 & 科研起点
5
高剑波教授中国医师奖获奖专访
时间:2022 年 8 月 19 日
感谢教授百忙之中接受采访。实至名归,教授入选今年的2022年的第十三届“中国医师奖”。中国医师奖是
2003年经卫生部批准设立的中国医师行业最高奖,我们熟悉的钟南山院士为首届获得者。请和大家分享一下获
奖的感受。
德高望重,教授已经有30多年的医师的职业生涯,然后这次获得中国医师行业最高奖,能不能与读者分享一下
30多年的医师生涯中最值得和大家分享的3件事吗?
路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。作为医师行业最高奖的获得者,教授今后有什么抱负,对年轻放射学者有
什么寄语?
首先是感谢,感谢党和人民的关怀,感谢母校与医院40多年来对我的栽培,感谢广大病友的信任,
感谢同行同道们的支持,才使我获得了这一崇高的荣誉。再者是感慨,作为一位医务工作者,对病人须关心呵
护、尽心尽力;对自己严格要求、任劳任怨;对工作一丝不苟,恪守医德;对业务精益求精、探索创新;对同
事团结友爱、互助进步;对学生与青年医生,认真带教、立德树人、教书育人、培养高素质人才。尽自己所能
为病人解除病痛,为卫生与健康事业做出自己应有的贡献。第三是感悟,百尺竿头更进一步,不忘初心,牢记
使命,以医师奖表彰为契机,与党同行,为积极推动卫生事业高质量发展而努力。
我觉得一件事就够了。这30多年来,我更多的是从事消化系疾病的影像诊断与新技术研究,特别是
在空腔脏器诸如胃肠道和血管疾病方面积累了一定的经验,积极开展新技术新业务。比如在CT检查技术中,特
别是近十年来,能谱CT检查技术在空腔脏器诊断方面的确解决了过去常规CT不足的问题,尤其是在低辐射剂量、
低碘总量、低碘注射速率、低碘浓度这四低方面技术的应用的同时获得了质量更优的图像,并显著提高了病变
的检出率和诊断的正确率。郑州大学第一附属医院CT影像团队发表能谱CT的SCI论文数量目前处于全球医疗机
构放射科第一位,出版专著三部,获得国家自然基金七项、省部级成果七项,参加北美放射学会大会发言人次
等均处于国内前列。
对年轻放射工作者,在继续做好本职工作的同时,传承和发扬“敬佑生命、救死扶伤”的精神,也
希望年轻医生一定有远大的理想和志向,踏实工作,刻苦努力,尊师重道,恪守医德,看懂看透每一份儿影像
片子,做出合理正确的诊断,更好的为临床、为病人、为健康奉献一切。
出、定位、定性及定量诊断的重大技术障碍,形成多个专
家共识和指南,为能量 CT 的应用贡献了中国方案,极大
的推动了影像诊断技术乃至临床医学的科技进步,对降低
医保支出、保障人民健康作用巨大,社会经济效益显著。
特别篇
高剑波教授
高剑波教授
高剑波教授
eJCT 郑州大学
第一附属医院专刊
6
高剑波,医学博士,主任医师,二级教授,博士生导师。郑州大学第一附属医院副院
长,兼任影像学科学术带头人,郑大一附院首席专家,河南省消化影像重点实验室主任,
河南省放射影像质控中心主任。中华医学会影像技术分会第七届、第八届副主任委员,中
华医学会放射学分会腹部学组副组长,中国医师协会医学技师专业委员会副主任委员,中
国医学装备协会放射影像装备分会会长,河南省医学会影像技术分会主任委员等学术职务。
曾在美国霍普金斯大学短期访问学习。《中华放射学杂志》等国内外10余种学术期刊的常
务编委、编委或审稿人。
从事放射影像临床、教学、科研及管理工作至今37年。主要研究方向为胸腹部常见疾
病影像诊断及新技术临床应用。共发表学术论文500余篇,其中SCI收录80余篇。主编、副
主编及参编医学影像学高校教材10部、其他专著20余部。主持国家自然科学基金面上项目
3项,两部委先进医疗装备应用示范项目2项,参与国家科技部课题2项。获省部级科技进
步二等奖6项。
入选“国之名医·卓越建树”名誉榜单。获国务院政府特殊津贴专家、国家卫生计生突
出贡献中青年专家、河南省优秀专家、以及中原千人计划“中原名医”,河南省优秀青年
科技专家、河南省卫生系统先进工作者、河南省自主创新十大杰出青年、河南省优秀中青
年骨干教师、河南省教育系统师德先进个人、河南省高等学校教学名师、河南省“五一”
劳动奖章获得者、郑州市优秀教师。
郑州大学第一附属医院放射科目前是中华医学会影
像技术分会副主任委员单位、中华医学会放射学分会腹
部专委会副主委单位、中国医学装备协会普通放射装备
专业委员会主任委员单位、河南省医学会影像技术分会
主任委员单位、第一届全国高等学校医学影像技术专业
教材评审委员会委员单位、全国高等学校医学影像技术
专业第一轮规划教材《医学影像诊断学》第一主编单位、
全国高等学校医学影像学专业第四轮规划教材《医学影
像诊断学》副主编单位、全国高等学校放射诊断与治疗
学专业国家卫生计生委研究生规划教材《胸部放射诊断
学》第二主编单位、教育部博士学位授予点、国家临床
重点专科、河南省CT影像重点实验室、肿瘤影像河南省
工程实验室、郑州市医学影像技术与诊断重点实验室、
河南省医学影像国际联合实验室、河南省“创新型科技
团队”资助项目、河南省高校科技创新团队。截止至
2021年,放射科共培养博士40余人,共培养硕士150余人,
平均每年培养进修生130余人,实习生100余人,临床轮
转医师近500余人次。
放射科拥有全球四大家的高端CT设备、DR设备和高
端乳腺机,其新的科技理念和技术使得扫描速度更快、
覆盖面积更大、切片厚度更薄、微小病灶检出率更高、
软件功能更加齐全。CT日检查人数平均2500余人,普放
日检查人数平均1000余人。
在高剑波教授的带领下,团队齐心努力,国内核心
/SCI/国自然等的科研均产生了规模化的成果。近年来共
发表学术论文近700余篇,其中SCI 80余篇,中华放射学
杂志130余篇,主编及参编医学影像学专著和高校教材
50余部。共完成国家自然科学基金项目7项 ,国家卫健委、
工信息部先进医疗装备应用示范项目3项,省部级科研
项目30余项,获省部级科技进步奖10余项。河南省杰出
青年基金8项,获河南省科技厅科研项目10余项。
高剑波教授简介
放射科简介
新编胸腹部能谱
CT 临床影像学 & 科研起点
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中国医师奖是2003年经卫生部批准设立的中国医师行
业最高奖,其宗旨是通过表彰奖励医师队伍中做出突出贡
献的优秀代表,展示当代医师救死扶伤、爱岗敬业、乐于
奉献、文明行医的精神风貌。2003年为第一届,2005年为
第二届,然后到第七届(2005-2010年)为每年一评,从第八
届(2012年)开始固定为每两年一评。第一届有三十九位获
奖者,他们分别是:
钟南山、李兰娟、张应天、孟绍菁、宋先忠、丁岩、
凌锋、杨佳勇、丁义涛、张琪、颜德馨、莫一我、路新民、
姜洪池、柴家科、肖明第、陈照祥、吴一龙、张运、穆荣肖、
刘家发、吴疆、李建基、王义军、邱蔚六、吉中强、杨宣舒、
张愈、林江涛、周晋、王辰、龚莉、黄茂、李小平、张鑫生、
廖小平、胡锡衷、钱桂生、李兆申、时曼云。
我们发现其中就有全国人民熟悉的钟南山院士,还有
王辰院士。中国人民解放军联勤保障部队第九六〇医院(原
济南军区总医院)孙钢教授和北京医院周诚教授出现在十年
前的第八届(2012年)中国医师奖的获奖名单上。
2022年8月19日,在北京国际会议中心举行的2022年
中国医师节庆祝大会暨第十三届\"中国医师奖\"颁奖大会上,
第十三届“中国医师奖”名单正式公布,包括“人民英雄”、
中国工程院院士、天津中医药大学名誉校长张伯礼在内的
78位医师入选。其中4位放射人榜上有名:卢光明教授,
伍建林教授,高剑波教授,钱数森教授。从2003年第一届
到今年的2022年第十三届20年共有1023名医生获此殊荣。
中国医师奖简介
中国医师节和中国医师奖
特别篇
从左到右:高剑波教授、卢光明教授、金征宇教授、伍建林教授
eJCT 郑州大学
附属第一医院专刊
8
新编胸腹部能谱
CT 临床影像学 & 科研起点
9
新编胸腹部能谱
CT临床影像学
& 科研起点
专栏一
eJCT 郑州大学
附属第一医院专刊
10
《新编胸腹部能谱CT临床影像学》
病案分析图解
主编专访
主编 高剑波
高剑波主编,本书的编写是从什么时候开始启动的,又是什么样的原因和动机
让您决定来编写这本书?
能谱图书在国内的率先的出版中,由于缺乏相关的经验,在编写的过程中您觉得遇到的最大的困难是什么?
2011年年底,宝石能谱CT在我院装机半年余时启动。①宝石能谱 CT具备常规CT无可比拟的高分
辨率及多定量参数成像,业界应用短时间内已展现巨大潜力与应用前景。②截止2021年末,河南省常住人口
9883万人,我院作为全国百佳医院之一除外常规诊疗任务还承担了河南省大部分疑难病例的诊治及郑州大学医
学相关专业的教学工作,临床、科研及教学多方面需求促使我们对能谱CT各方面应用进一步深入探索。③当时,
能谱及其附带的强大多参数分析功能尚未被同行们所熟识,相关参考资料和书籍稀缺。我科多层次医技护团队
恰可在大量病例基础上编撰出《新编胸腹部能谱CT临床影像学―病案分析图解》一书,对能谱CT的临床应用
及科研成果进行归纳总结,使之更系统、更具体,更规范,积极推动该技术在临床中应用推广,并促使更多的
相关人员探索其潜在的临床价值,使更多的医生和患者从中获益。
更具体地说,在2011年底,距离我们医院使用宝石能谱CT机器半年余的时候,我们启动了这项编书计划。宝
石能谱CT在常规CT所具备的高空间分辨率和时间分辨率的基础上,又增加了能量分辨率及理化性质分辨率这
两项参数,实现了多参数成像,如基物质成像,单能量成像及有效原子序数测定等,使得组织CT值的内部差异
得到充分展现,更有利于物质成分的分析与鉴别。这些都是以往的单一CT值无法获得的,因此在国内外投入使
用的短短两三年内,就已经在临床应用中显示出巨大的潜力和广阔的应用前景。在该机引入我院临床使用后,
我们也积极地利用我院病人量大、病例种类广和疑难病例多等特点,在能谱CT机上努力地开展临床和科研工作,
并取得了一些成果。但是作为一项新的技术,CT能谱成像尚未被同行们所熟识,在临床工作中也非常需要介绍
其作用原理及临床应用的参考资料和书籍。因此,我们的科研团队将自身的科研成果和经验心得进行总结,编
撰出《新编胸腹部能谱CT临床影像学―病案分析图解》一书,希望能对该项技术在临床的推广起到积极的作用,
并促使更多的相关人员探索其潜在的临床价值,使得更多的医生和患者从中获益。
能谱 CT 作为一项新颖的影像学技术,当时最大的困难是缺乏国内外相关书籍及文献的指导,需要根
据设备自身特点和优势对其价值进行不断的摸索,这些原创的内容有时会得到同行们的质疑,有些观点也需要
大量的临床病例积累或是系统研究进一步证实,整个应用和再验证过程难免会走很多弯路。
高剑波主编
高剑波主编
新编胸腹部能谱
CT 临床影像学 & 科研起点
11
随着能谱的应用不断成熟,今后能谱的图书会越来越多,您觉得本书在同类书籍中的定位和特色是什么?
从这本书的启动编写到出版,大家都付出了很多心血,您觉得这本能谱书的出版,对本科室的临床和科研工作
产生哪些影响和帮助?
这本能谱专著已经出版10年了,你能不能讲讲对现在的读者,它的意义又在什么地方?
本书是介绍有关能谱CT在临床实际应用的专著。全书共分 4 个部分 , 主要介绍了能谱 CT 的概念、
作用原理、应用价值 , 以及能谱CT在胸部、腹部实质性脏器及心血管系统的临床应用 , 如从临床病例介绍、
扫描方案、病案分析3个方面 ,以图文解说的形式论述了能谱CT在肿瘤的定量诊断及鉴别诊断、淋巴结的定性、
艾滋病合并肺部病变的鉴别、肺栓塞的检测和随访、冠状动脉支架置入术后的随访、血管的优化成像等方面的
临床应用潜力和作用价值。本书可作为医学影像工作者的专业参考书 , 也可供临床其他学科人员、医学高等院
校师生阅读参考。其特色贵在都是我们自己的病例,一些问题或者研究方法均为首次提出。
本书是全科的医生和研究生在能谱CT使用的心得和体会,并参考国内外最新的医学文献和临床资料
所编撰出的成果。此书的编撰不但加深了已经在能谱 CT 上进行工作的科研人员研究的深度,同时也调动了科里
其他更多人员参与科研的积极性,提高了整个科室科研的积极性,也强化了科室科研的氛围,并提供了新颖的
科研思路和方法,从中延伸出了多个科研方向,实现了RSNA的零的突破,发表了多篇科研论文并申请了多项科
技成果,在某种意义上能谱CT专著的汇编为我们带来了科研的新起点。能谱CT作为一项新颖的医学影像学技术,
缔造了一个全新的影像学平台,为更多的研究生和爱好科研的医学工作者提供了新颖的科研思路和方法,丰富
了影像学的内容。科研工作始于临床的需要,一些成熟的科研成果如: 结石成分的分析,胆囊阴性结石的判别和
小病灶的检出等,对临床具有直接的指导和应用价值,也使得我们的放射学者的工作更加有乐趣和成就感。获
得的经验可以驱使我们更有信心开发其它新设备,以专著的形式尽早地和大家见面,共享应用成果。临床方面:
能谱 CT 作为一项新颖的医学影像学技术,缔造了一个全新的影像学平台,单能量成像及其附带的多参数成像技
术,诸如结石成分的分析,胆囊阴性结石的判别和小病灶的检出等,为临床鉴别诊断及治疗提供了更多的依据。
10年前,能谱CT 成像作为一项全新的技术、以“崭新的面孔”将CT影像学研究推向了更高的领域,
实现了将传统影像学依赖形态的诊断方法转变成为一种可提供多种定量分析工具与多参数成像为基础的综合诊
断模式,但对于这一新颖的影像学技术,当时很多放射学者及临床医生们并不了解,《新编胸腹部能谱 CT 临床
影像学―病案分析图解》是国内少有的关于能谱CT的专著之一,书中以具体病例为切入点,涉及头颈部、胸部、
腹部、盆部以及骨关节各个部位,凝聚了科室团队的心血,书中从单能量成像、体模实验、医源性金属植入物
术后去金属伪影技术、肿瘤性病变的诊断与鉴别诊断及疗效评估、血管性疾病的“双低”成像等等多方面满足
临床化标准,实现了能谱临床化,真正实现了能谱技术让更多的医生和患者受益。我们总结了关于能谱CT使用
心得和体会,并参考国内外最新的医学文献和相关资料,从能谱 CT 的概念、作用原理、应用价值以及能谱 CT
在胸部、腹部实质性脏器及心血管系统的临床应用,从临床病例介绍、扫描方案、病案分析3个方面,以图文
高剑波主编
高剑波主编
高剑波主编
eJCT 郑州大学
附属第一医院专刊
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感谢高剑波主编接受采访,通过教授的介绍,使读者
了解了在宝石能谱 CT 在医院装机半年余时就启动了这本
专著的汇编工作,能谱 CT 作为一项新颖的影像学技术,
当时最大的困难是缺乏国内外相关书籍及文献的指导,需
要根据设备自身特点和优势对其价值进行不断的摸索。虽
然这本能谱专著已经出版 10 年了,但因为凝聚了科室团
队的心血,书中以具体病例为切入点,涉及头颈部、胸部、
腹部、盆部以及骨关节各个部位,同时,书中还显示了,
从单能量成像、体模实验、医源性金属植入物术后去金属
伪影技术、肿瘤性病变的诊断与鉴别诊断及疗效评估、血
管性疾病的“双低”成像等等多方面满足临床化标准,实
现了能谱临床化,真正实现了能谱技术让更多的医生和患
者受益。所以我们可以相信虽然离初版,十年过去了,它
依然是一本不可多得的能谱参考书。采访中,主编还介绍
道,此书的编撰不但加深了已经在能谱 CT 上进行工作的
科研人员研究的深度,同时也调动了科里其他更多人员参
与科研的主动性,提高了整个科室科研的积极性,也强化
了科室科研的氛围,并提供了新颖的科研思路和方法,从
中延伸出了多个科研方向,十年来,从 RSNA 的零的突破,
到科研论文 ( 国内核心和 SCI) 的规模化的发表,特别值得
一提的是郑州大学第一附属医院放射科团队发表的能谱 CT
的 SCI 论文数量目前排名为全球医疗机构第一,所以说这
本能谱专著的汇编和出版是放射科团队科研的起点也不过
言。再次感谢!
解说的形式编撰了这本专著,供CT影像工作者、临床医生及医学院校师生阅读参考。10年过去了,但即便是现
如今,随着技术水平的飞速发展,从宝石能谱到合三为一的Revolution CT再到以深度学习重建(DLIR)和双切换能
谱为核心的APEX,能谱CT技术依然是高端CT设备和技术发展的核心。因此,熟悉能谱CT成像原理、影像表现与
临床应用价值是非常必要的。所以,虽然已经过去了整整10年,对于广大读者还是有很大的现实意义和可读性。
新编胸腹部能谱
CT 临床影像学 & 科研起点
13
《新编胸腹部能谱CT临床影像学》
专著介绍
桃月梅色春日游,杏花吹满头,转眼已是万物复苏、
春暖花开,到处都洋溢着春天的气息。回首十年前能谱CT
的问世,这一技术革新,带给CT发展又一新的契机,带领
我们进入一个崭新的CT世界。
目前CT已成为临床疾病诊断的一种重要手段。传统CT
虽然可以产生很清晰的解剖图像,但当2种或多种不同物
质呈现相同或相近密度时,CT则有很大的限度,无法将其
区分。换言之,传统的常规CT无法对物质成分进行精确定
性和定量分析。在20世纪80年代,科学家们也开展了早
期双能减影技术的研究,在实际应用中双能减影可通过两
种方法实现:单球管高低电压两次扫描(序列扫描成像技
术)和双球管高低电压同时但不同向扫描(双球管双能量成
像技术)。然而,这两组能量信息获取时存在不一致,我们
只能使用两组各自重建的不同能量的图像进行双能减影。
这种能量成像对成像要求相对较低,但由于当时CT硬件设
备和软件的限制,图像空间上完成的双能减影的物质分离
技术缺乏足够定量的信息,因此无法真正应用于临床。而
能谱CT成像是基于以上原理通过单一球管在亚毫秒内完成
80~140kVp高低能量间的瞬时切换,并能维持稳定的输出
电压波形,从而实现投影数据空间的能谱分析。
与传统CT相比,宝石能谱CT在常规CT所具备的高空间
分辨率和时间分辨率的基础上,又增加了能量分辨率及理
化性质分辨率这两项参数,实现了多参数成像,如基物质
成像,单能量成像及有效原子序数测定等,使得组织CT值
的内部差异得到完全展现,更有利于物质成分的分析与鉴
别。其独特的多参数成像模式实现了将传统影像学依赖形
态的诊断方法转变成为一种可提供多种定量分析工具与多
参数成像为基础的综合诊断模式。但对于这一新颖的影像
学技术,当时很多放射学者及临床医生们并不了解,即便
是现如今,随着技术水平的飞速发展,从宝石能谱到合三
为一的Revolution CT再到以深度学习重建(DLIR)和双切换能
谱为核心的APEX,能谱CT技术依然是高端CT设备和技术发
展的核心。因此,熟悉能谱CT成像原理、影像表现与临床
应用价值是非常必要的。
鉴于当时国内外缺乏相关书籍及文献的指导,与上海
交通大学附属瑞金医院出版的国内外首部能谱CT专著-《能
谱CT的基本原理与临床应用》几乎同时间,由郑州大学第
一附属医院高剑波教授团队组织编纂及出版了以能谱成像
技术为影像手段的《新编胸腹部能谱CT临床影像学-病案分
析图解》一书,该书是一本介绍有关能谱CT在临床实际应
用的专著。本书分为能谱CT基本原理和能谱CT在胸腹部实
质脏器及心血管系统的临床应用两大部分,共计4章50节。
第一章主要概述了能谱 CT 的概念、作用原理及实现能谱
技术所必需的硬件平台、图像分析平台和解析技术;第二
章能谱CT在胸部方面的应用价值包括胸部肿块的定性,胸
水的定性,淋巴结的定性及艾滋病合并肺炎的鉴别等;第
三章腹部方面的应用价值包括小病灶的检测,肿瘤的定性,
虚拟平扫,肾结石的定性,胆囊阴性结石的检出等;第四
章心血管系统方面的应用价值包括血管优化成像,斑块成
分检出及支架伪影去除等,从临床病例介绍、扫描方案、
病案分析3个方面,以理论与实践相结合、用图文并茂的
形式论述了能谱CT的临床应用潜力和作用价值。虽然这本
能谱专著已经出版10年了,但因为凝聚了科室团队的太多
的心血和拥有图文并茂形式等多种特点,本书依然可作为
医学影像工作者的专业参考书,也可供临床其他学科人员、
医学高等院校师生阅读参考。
eJCT 郑州大学
附属第一医院专刊
14
CT技术发展三步曲,螺旋式扫描模式,
多排和宽体CT,能量和能谱CT
虽 然 RSNA 的诞生离不开 1895 年德国物理学家
Willhelm Roentgen(伦琴)X 放射线的发现,而 CT 被称为
Willhelm Roentgen(伦琴)X 放射线的发现以来最大的发明,
它毫无疑问地成了 1972 年乃至整个百年 RSNA 中的最大亮
点。
第 13 集 RSNA 历史记中的 CT诞生记
下面是第 13 集 RSNA 历史记(RSNA History Series)中
的有关 CT 的一个整理。
“许多与会者预计 1972 年的 RSNA 在 Palmer House 一
定是一个令人沮丧的事情。因为在此期间,与会者,导
师,论文演讲和参展商不得不面对 Palmer House 的空间不
足。然而,本次会议成为了最重要的一个 RSNA 年会,因
为它包括了一台新的设备被称为计算机轴向断层扫描仪,
或 CAT 扫描仪的显示,后来被人们称为‘CT’。该 CT 是
在楼上的通常保留给销售人员的 Palmer House 的房间,以
显示他们的产品。所有的参会者推挤电梯,并几乎被迫地
被推挤着一起去观看这个新玩意儿。英国的 EMI 公司科学
家 Hounsfield 博士发明的 CT 大大提高了旧的 X 光片的有
效性。因为传统的 X 光片从一个角度观看的主体,骨骼和
器官的阴影被彼此叠加,而通过 CT,放射科医师可查看该
主体的‘切片’。通过转动身体周围的 X 射线管得到投影
图,再利用一台计算机通过使用数学公式称为算法来创建
一个二维的‘切片’的图像,这是比较容易理解的重建的
原理。展出的 CT 扫描仪在 1972 年北美放射学会会议时只
能用于头部的成像。而 EMI 公司,因为 20 世纪 60 年代的
著名的甲壳虫乐队(the Beatles)而闻名。这导致了随后
很长的一段时间,人们、特别是非放射学者的一时的混乱,
误以为著名的摇滚乐队 the Beatles 做出了 CT。更重要的
是 1972 的 RSNA,CT 的亮相使放射科医生认识到,虽然电
脑会更加复杂更加让人难以理解,但却能提高诊断和治疗
程序的速度。几个月后,大众电子功能的文章,描述了第
一个‘个人’计算机⸺ 牵牛星(Altair)8800,它的运行
是在一个叫比尔·盖茨的少年发明的一个 BASIC 程序编写器
上进行的。北美放射学会的领导人很快认识到,CT 是放射
科未来的一个标志,放射科医生将不得不变得更加精通电
脑。”
1972 年 RSNA 上 CT 第一次亮相距今已有整整 50 年。
在这半个世纪,CT 技术和临床应用得到了迅速的发展,从
最初的头部专用 CT 到以全身 CT 检查为主的体部 CT,从非
螺旋 CT 到以 CT 的血管成像检查为主的螺旋 CT(1990 年),
从单排 CT 到以 CT 的心脏冠脉成像检查为主的多排 CT 和
宽体 CT1998 年),再从多排 CT 到以多参数诊断为主的能
谱 CT(2008 年)……,我们接下来看看 10 年前的 2012
年来自《新编胸腹部能谱 CT 临床影像学》作序的著名专
家和主编们对 CT 技术发展的寄语。
冯晓源教授论CT技术的发展
原中华医学会放射学分会主任委员和复旦大学副校长
冯晓源教授在《新编胸腹部能谱 CT 临床影像学》一书的
序中讲到了 CT 的发展。
CT 技术目前是医学影像中进步最快的部分之一。20
世纪 80 年代,CT 发展着重在扫描部位的延伸,90 年代,
CT 发展重点在扫描速度的演变,从 2000 年后 .CT 发展表
现为扫描层 / 排数“竞赛”,近几年来,CT 发展为能谱成
像的“PK”。虽然能量 CT 自 20 世纪 70 年代已经产生,
在 80 年代也开展了早期双能量减影的临床研究,但是由
于成像技术的原因沉积了多年。近几十年来,随着 CT 成
像技术的发展和临床需求的增加,能量 CT 重新成为了研
究的热点,2008 年出现的能谱 CT 更为先进的临床应用和
研究打开了大门。能量 CT 成像的发展不但是满足临床需
求的产物,同时也是 CT 作为一个影像模式能够生存和发
――来自著名专家和主编的寄语
新编胸腹部能谱
CT 临床影像学 & 科研起点
15
展的需要。能量 CT 成像的发展到目前为止经历了双能减
影和能谱成像两个阶段。由于成像模式的不一样,能谱 CT
成像能够实现的临床功能存在很大的区别。当两组能量信
息获取时存在不一致时,我们只能使用两组各自重建的不
同能量的图像进行双能减影。这种能量成像对成像要求相
对较低。但同时临床应用也有限。但是如果双能量数据信
息具有一致性,那么我们就能进行能量数据空间的解析以
获取能谱信息,实现能谱成像以提供更多的成像工具,完
成更多的临床应用。能谱 CT 成像就是基于以上原理通过
单一球管高低双能 (80kVp 和 140kVp) 的瞬时切换 (<0.5ms
能量时间分辨率 ) 产生时空上完美组合的双能数据,实现
数据空间能谱解析。这种方法还使得我们能够在 50cm 的
完整空间内进行能谱成像。
在常规 CT 所具有的高空间分辨率和时间分辨率的基
础上,能谱 CT 又增加了能量分辨率及理化性质分辨率这
两项参数,实现了多参数成像,如基物质成像,单能量成
像及有效原子序数测定等,使得组织 CT 值的内部差异得
到完全展现,更有利于物质的成分的分析与鉴别。这些都
是以往的 CT 无法获得的,并且已经在临床应用上显示出
其巨大的潜力和广阔的应用前景。
陈克敏教授论CT技术的发展
原上海交通大学医学院医学影像系主任陈克敏教授在
《新编胸腹部能谱 CT 临床影像学》一书的序中也讲到了
CT 的发展。
1972 年英国科学家 Hounsfield 研制成功的横断面成
像 CT 的问世,可以说是医学影像学乃至整个医学界的一
个革命,此后几十年中医学影像新技术不断涌现,尤其是
CT 发展非常迅速。它把人体的组织器官通过最直观的图
像方式显示出来,将疾病的临床诊治提高到了一个新的阶
段。过去的 20 多年 CT 发展的过程中,两项技术使 X 射线
CT 在临床实践中有了突破性的应用。一项技术是螺旋式扫
描模式的引入,能够在一次屏气内完成,呈现一个完整器
官的图像。另一项技术是多排 CT 的发展,使得我们在任
何时间对任何解剖部位都可进行各向同性的空间分辨率成
像。近年来的技术革新则是能量和能谱 CT 的诞生。
传统 CT 虽然可以产生很清晰的解剖图像,但当 2 种
或多种不同物质呈现相同密度的时候,CT 则有很大的限
度,无法将其区分。筒而言之 , 传统 CT 无法对物质成分进
行精确定性和定量的分析。但是 CT 所用的 X 射线是一种
具有一定能量范围的射线,如果能充分利用这种 X 射线拥
有的内在特性,CT 就可以对物质成分进行定性和定量的
分析。这方面的追求,包括 CT 的创始人 Hounsfield 在内
的一代又一代科学家们进行了长达 40 年的 CT 能谱成像的
相关研究,当时由于技术的限制未能实现,而如今,能谱
CT 作为一项新的技术呈现在我们面前。通过高低瞬时切换
的 X 射线管和材料技术突破的探测器的应用,及一系列成
像链的改进,能谱 CT 将传统 X 射线的混合能量分解成为
40~140keV 连续不断的 101 个单能量,获得了不同物质的
能谱曲线,可在一定程度上进行物质的定性和定量测定。
不仅如此,能谱 CT 还可以提供基物质图像、有效原子序
数图像等,实现以多参数成像为基础的综合诊断模式,对
被检组织的性质和功能状态进行多方位的评价。这项技术
的出现和应用,对放射科医生而言,是具有挑战意义的。
近期国内外的能谱 CT 技术应用结果,已经为我们展现了
很多的应用前景。
主编高剑波教授论CT技术的发展
在《新编胸腹部能谱 CT 临床影像学》一书的前言中
是这样介绍 CT 的发展。
CT 自 1972 年在 RSNA1972 诞生以来,已经走过了 50
年的风风雨雨,随着计算机技术、探测器技术及球管技术
的不断进步,科学家们逐渐研制出了单排螺旋 CT、双排、
4 排、16 排、64 排乃至数百排,经历了 \" 平移 - 旋转”、\"
旋转 - 旋转”、“单排螺旋”\" 多排螺旋 \"、\" 能谱成像 \"5
个发展阶段,为医学做出了巨大的贡献。在后多排时代,
CT 不再是单纯排数持续延伸,而是要突破“排”和 \" 层 \"
的限制,进行全面的革新,而能谱 CT 的出现或许可以实
现这一点。能谱 CT 技术创造了影像学界的里程碑,不但
可以提供高分辨率下的低剂量图像和能谱成像,还给临床
带来了诸多前所未有的突破。CT 对能量的研究经历了能量
减影和能谱的革命,从科研到临床的变革。虽然双能量 CT
成像早在 CT 发明的初期就已经被人们所提及,但是由于
当时 CT 硬件设备和软件的限制,无法真正应用于临床。
在随后的时间里,大家都专注于 CT 排数的发展,通过增
加 CT 探测器的排数,扩大探测器单位时间内覆盖的范围,
以获取更快的 CT 扫描速度。直到近几年技术的发展,能
谱 CT 成像技术才得以实现。
能谱成像新技术使能谱 CT 成像由原来的能量减影跃
变为能谱成像,并突破常规 CT 依靠 CT 值的单参数成像诊
eJCT 郑州大学
附属第一医院专刊
16
断模式,把 CT 成像推向了 5 维空间 (x, y, z, 时间和能量 )
的多参数成像的新诊断模式。能谱 CT 不但能够观察人体
解剖形态学信息,而且通过能谱成像技术,利用单能量图
像、基物质密度图像及有效原子序数图像等,可以观察分
析人体的组织病理学信息,并能够对其进行定性和定量分
析,使影像诊断进入了一个更加前沿的领域,拓宽 CT 临
床应用和科学研究的应用平台,由此,能谱 CT 已成为后
多排 CT 时代的一个新的发展方向。能谱 CT 这种多参数成
像的诊断模式打破了以往的常规的思维习惯和工作流程,
在临床应用中,特别是在物质分离和定量分析方面具有重
要的潜力和价值。
有关《新编胸腹部能谱CT临床影像学》
一书的介绍和推荐
冯晓源教授在序中讲到,然而对于能谱这项新技术,
还有很多医生并不了解,甚至持有疑虑,我本人也是如此。
带着诸多问题浏览了高剑波教授主编的这本书。书中的内
容为郑大一附院放射科近一年来的临床实践结果,虽然有
些篇节的内容不够翔实,有些观点也需要大量的临床病例
积累来讲一步证实,但是我看到的更多的是能谱 CT 作为
一项新颖的影像学技术在临床工作和科学研究中所凸显的
价值,等待着更多的研究学者去挖掘、研究和论证。它已
经展现的和将要被挖掘出的在许多领域的临床价值,不但
丰富着影像学的内容,同时还为影像学人才的培养提供着
新的舞台。在此,我要衷心的祝贺高剑波教授所主编的这
本书能够顺利出版,为广大放射学同行了解和使用能谱 CT
提供参考。相信大家阅读完此书后,会对能谱 CT 的原理
和临床应用方法有更加深刻的认识,也为它在将来更多领
域的应用提供更多的启迪。有鉴于此,欣然应邀作序。
陈克敏教授是这样推荐的,作为一项新的技术,CT 能
谱成像尚未被同行们所熟识,在临床工作中非常需要介绍
其原理及临床应用的参考资料和书籍。郑州大学第一附属
医院放射科高剑波主任领导的科研团队凭借医院先进的技
术设备和自身深厚的科研实力以及在能谱方面的优势,努
力研究,深入探索,总结经验,撰写出了《新编胸腹部能
谱 CT 临床影像学 ---- 病案分析图解》一书。此书是对关于
能谱 CT 在临床应用相关经验的初步总结,同时融入了国
内外近期的文献资料和相关经验,对能谱 CT 的原理,及
其在胸腹部实质性脏器及心血管系统的临床应用价值进行
了较为详细的介绍。此书贯彻了理论与实践相结合,专业
性与通俗性相结合的原则,图文并茂地介绍了能谱 CT 的
相关应用价值,力求做到通俗、易懂。目前专门介绍能谱
CT 应用的书籍尚少,作为一本能谱 CT 在临床实际应用经
验总结的专著,必然会对该项技术在临床的推广起到积极
的作用,促使相关专业人员更多地探索其潜在的临床应用
价值,使得更多的医生和患者从中获益。相信本书的出版
会对能谱 CT 的临床科研和临床应用起到非常十分有益的
作用。
主编高剑波教授是这样介绍《新编胸腹部能谱 CT 临
床影像学》一书的。作为一项新颖的影像学技术,能谱 CT
在临床上如何应用及能谱的原理如何很多放射学者并不了
解。因此,临床上非常需要有相关的参考书和资料。我们
总结了最近 1 年多来关于能谱 CT 使用的心得和体会,并
参考国内外最新的医学文献和相关资料编写了此书。本书
主要阐述了能谱 CT 的原理及其在胸腹部实质性脏器及心
血管系统 3 个方面应用的知识,第一部分概述了能谱 CT
的发展简史,概念,原理及临床应用价值等;第二部分胸
部方面的应用价值包括胸部肿块的定性,胸水的定性,淋
巴结的定性及艾滋病合并肺炎的鉴别等;第三部分腹部方
面的应用价值包括小病灶的检测,肿瘤的定性,虚拟平扫,
肾结石的定性,胆囊阴性结石的检出等;而第四部分心血
管系统方面的应用价值则包括血管优化成像,斑块成分检
出及支架伪影去除等,从能谱 CT 的扫描技术及应用原理
等方面分析介绍,理论与实践相结合,深入浅出,有利于
读者能够深层次的了解 CT 能谱成像在各个领域的应用价
值。在本书的编写过程中,得到了中华医学会放射学分会
主任委员、复旦大学副校长冯晓源教授和上海交通大学医
学院医学影像系主任、上海交通大学医学院附属瑞金医院
陈克敏教授的大力支持,并在百忙之中为本书作序,在此
表示由衷地感谢。虽然我们使用能谱 CT 的时间还不够长,
此书涉及的领域也不够全面,但是参与编撰此书的全体人
员展现了极大的热忱和认真仔细的态度。希望通过此书的
出版,能为拓展能谱 CT 的科学研究和临床应用提供借鉴
和帮助。限于编写者的认识和经验,书中某些观点和想法
不一定全面和恰当,或许还会有一些不妥之处,敬请广大
同行专家及读者不吝批评和指正。
读着 10 年前的著名放射专家和主编的序和前言,对
于一个几十年从事 CT 的研发及 CT 的技术支持的笔者还是
非常感慨的,也有一丝丝的自豪和满足感。
新编胸腹部能谱
CT 临床影像学 & 科研起点
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《新编胸腹部能谱CT临床影像学》的主要目录
1 绪论
1.1 概念
1.2 能谱成像的原理
1.3 能谱成像的临床应用
1.4 展望
2 胸部
2.1 肺结节性质的鉴别
2.2 肺肿瘤边缘的确认
2.3 肺癌转移至纵隔内淋巴结的评估
2.4 肺癌粒子伪影去除及疗效评估
2.5 放射性肺炎的评估
2.6 气胸压缩肺组织的评估
2.7 艾滋病合并肺部病变的研究
2.8 食管癌转移至纵隔内淋巴结的评估
2.9 纵隔内肿瘤的鉴别
2.10 不同类型胸水的鉴别诊断
3 腹部
3.1 腹盆解剖结构的显示
3.2 肝癌的检出
3.3 小肝癌和小血管瘤的鉴别
3.4 单能融合图像
3.5 肝门区病灶的鉴别
3.6 胆囊阴性结石的检出
3.7 胆总管内可疑占位的鉴别
3.8 胰头癌伴转移的诊断与鉴别诊断
3.9 胰头癌与胰腺实性假乳头状瘤的鉴别诊断
3.10 胰腺胰岛细胞瘤的检出
3.11 肾上腺出血性囊肿和肾上腺良性肿瘤的鉴别
3.12 肾上腺良恶性病灶的诊断和鉴别诊断
3.13 肾脏出血性囊肿和肿瘤的鉴别
3.14 虚拟平扫
3.15 泌尿系结石的成分分析
3.16 胃癌化疗疗效评估
3 17 胃肿瘤鉴别
3.18 直肠炎与直肠肿瘤的鉴别
3.19 膀胱肿瘤的浸润范围测定
3.20 膀胱癌转移性淋巴结与非转移性淋巴结的鉴别
3.21 实质性脏器碘钙分离的应用
3.22 含脂肪病变的确定
4 心血管
4.1 复杂型先天性心脏病的低剂量成像
4.2 冠状动脉支架术后再狭窄的评估
4.3、冠状动脉造影低剂量成像
4.4 肺动脉 CTA 优化成像
4.5 肺栓塞的检测和随访
4.6 门静脉系统 CT 血管成像
4.7 肝门静脉血栓与癌栓的鉴别
4.8 布加综合征
4.9 胃周动脉血管评估
4.10 腹部动脉血管及与肿瘤关系的优化显示
4.11 血管斑块的检出及成分分析
4.12 血管钙化斑块与对比剂分离
4 13 血管支架伪影去除
4.14 直肠占位与血管的关系
eJCT 郑州大学
第一附属医院专刊
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宽体探测器 CT 临床应用
& 科研深化
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宽体探测器CT
临床应用
& 科研深化
专栏二
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第一附属医院专刊
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由人卫出版的
《宽体探测器CT临床应用》
主编 高剑波 吕培杰
主编专访
主编,本书的编写是从什么时候开始启动的,又是什么样的原因和动机让您决定
来编写这本专著?
在国内率先出版有关宽体探测器CT的专著,由于缺乏相关的经验,在编写的过程中一定会遇到很多困难,您觉
得在这过程中遇到的最大的困难是什么?
2019年初,使用Revolution宽体探测器CT后就启动了编书计划。
之所以想编撰这本书主要是基于宽体探测器 CT相对于传统CT 的优势:①在覆盖范围方面宽体探测器 CT 通过
一次旋转即可完成对单器官 (心脏、大脑、腹部等)的成像,例如可以完成单心动周期内的一站式心脏成像、
全心灌注、全脑灌注;②宽探测器CT有更好的时间分辨率和低剂量成像能力可以更快速的胸痛三联成像、更
低剂量的儿 科成像等。所以宽体探测器CT是综合了宽体和速度再加上能谱扫描,可以为临床提供出色的图像
质量和诊断能力。
基于此,我们总结了使用宽体探测器CT检查设备后的心得和体会,收集了身体各部位典型病例的图像资料,
参阅国内外最新的医学文献和相关资料,总结分析宽体探测器CT在全身各部位相关疾病的检查中所具有的独
特优势,编写成此书。希望能对宽体探测器CT在临床中的推广起到积极的作用,并促使更多的相关人员探索
其潜在的临床及科研应用价值。
本书属于前瞻性的编写,仅是目录部分就经过GE公司以及国内的很多专家进行了多轮讨论才最终
确定下来。既往没有数据参考,也缺乏国内外的相关书籍及文献指导,在编写时需要对不同的内容进行探索、
应用和验证。
在我院购买了以宽体探测器为特征的Revolution CT,发现这种类型的高端CT机器(集宽体,能谱和
快速于一身)在临床上较常规CT有诸多优势,特别是在多器官联合扫描、一站式多器官灌注扫描及低剂量成像
等方面,有助于为临床提供更多有价值的诊断信息的同时减少造影剂使用量,具有重要的临床意义。基于此,
我们萌生出了将该技术的诸多价值以出版专著的形式在业界进行普及和推广,更好的服务于临床和患者。
最大的困难就是缺乏参考借鉴,需要我们自主探索挖掘宽体探测器在各个系统的创新性应用,因
此在实际工作中需要群策群力、集思广益、探索验证,在挖掘宽体CT在临床应用价值的同时实现技术操作的
最优化,达到技术与诊断的平衡。
高剑波主编
高剑波主编
吕培杰主编
吕培杰主编
宽体探测器 CT 临床应用
& 科研深化
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从能谱专著到宽体探测器专著的启动编写到出版,大家都付出了很多心血,您觉得这本宽体探测器专著的出版,
对本科室的临床和科研工作产生哪些影响和帮助?所产生的影响又和能谱专著的时候(时代)有什么不同?
从启动到一本专著的问世一般需要 10 个月左右的时间,也许更长,就像十月怀胎一样,大家付出了很多心血。
我读了一下这本书,从第三章到第八章,每章大概都有三方面内容。您觉得本书最大的亮点是什么?
纵观CT应用的发展史,有两项技术使得CT在临床实践中的应用得到突破性的进展。一项技术是多
排 CT 的发展,实际上是探测器 z 轴宽度的增宽。螺旋扫描技术和多排探测器的结合,进一步提升了扫描速度,
使 得各向同性的空间分辨率成像成为可能,CT 影像质量也得以提升。另一项技术就是是双能量 CT,使 CT 从
单参数图像进入多参数图像的全新时代。
宽体探测器CT探测器宽度可达到160mm,不仅可以进行更快速的扫描,还可通过轴扫描完成大范围的容积成
像,空间分辨率、时间分辨率等性能大幅提高。宽体探测器 CT 扫描速度快,一个心跳周期扫描就能获得高
清晰图像和丰富的信息,可覆盖心脏、颅脑、肝脏等单器官,同时可进行四维成像、动态灌注和能谱成像等
功能分析。这为本科室的临床及科研提供了很好的应用平台。
《宽体探测器 CT 临床应用》一书,是对能谱专注的拓展和延伸,不仅包含心血管成像、多部位多器官的联
合扫描,更包含了一站式能谱联合灌注与增强联合灌注的扫描、低剂量扫描、能谱扫描,所以本书能为拓展
宽体探测器 CT 的科学研究和临床应用提供借鉴和帮助。
本书从第三章至第八章分别介绍了宽体探测器 CT 主要检查技术在临床中的应用。在介绍宽体探测
器 CT 主要技术和应用原理的基础上,加入了大量临床病例及图片,特别增加了相关疾病的影像表现、临床
诊断等,有利于读者更直观、深入的了解宽体探测器 CT 检查技术在各个领域的应用价值。
参与出版这本专著的人员包括科室的诸多研究生和年轻放射科员工,通过参与编写,他们不但熟
悉了专著出版的要求和流程,为以后更多专著的出版积累了经验,还熟练掌握了高端CT机器Revolution CT的
诸多优势和应用价值,为后续本人的科研工作的开展提供了便利。宽体探测器专著这本专著的内容即包含了
能谱又显著优于能谱,它是对能谱专著的进一步拓展和延伸,无论是临床应用还是科研产出都提升到了一个
新的高度,具有更大的应用价值。
本书以图文并茂的形式介绍宽体CT在临床各个系统的重要应用价值,相关同类书籍较少,具有创
新性高、临床实用性强、可操作性高、且临床参考借鉴意义大的诸多亮点。
高剑波主编
高剑波主编
吕培杰主编
吕培杰主编
感谢两位主编接受采访,通过两位教授的介绍,使读
者了解了在医院引进了以宽体探测器为特征的 Revolution
CT,发现这种类型的高端 CT 机器 ( 集宽体,能谱和快速
于一身 ) 在临床上有诸多优势,就萌生了要把它出版为专
著的想法。本书属于前瞻性的编写,仅是目录部分就经和
GE 公司以及国内的很多专家进行了多轮讨论才最终确定下
来。本书的一个优点,或者说一个特点,各章分别设置了
对宽体探测器 CT 的简要技术介绍,临床应用病例展示和
分析总结栏目。在介绍宽体探测器 CT 主要技术和应用原
理的基础上,加入了大量临床病例及图片,特别增加了相
关疾病的影像表现、临床诊断等,有利于读者更直观、深
入的了解宽体探测器 CT 检查技术在各个领域的应用价值。
参与出版这本专著的人员包括科室的诸多研究生和年轻放
射科员工,通过参与编写,他们不但熟悉了专著出版的要
求和流程,为以后更多专著的出版积累了经验,还熟练掌
握了高端 CT 机器 Revolution CT 的诸多优势和应用价值,
eJCT 郑州大学
第一附属医院专刊
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为后续本人的科研工作的开展提供了便利。宽体探测器专
著这本专著的内容即包含了能谱又显著优于能谱,它是对
能谱专著的进一步拓展和延伸,无论是临床应用还是科研
产出都提升到了一个新的高度,具有更大的应用价值。所
以,如果说能谱专著的汇编和出版是 CT 影像团队科研的
起点,而这本宽体探测器专著的汇编和出版也许为我们带
来了科研的深化。再次感谢。
宽体探测器 CT 临床应用
& 科研深化
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《宽体探测器CT临床应用》
专著介绍
宽体探测器 CT 具有静音超高速扫描系统、一体化机
架、无碳刷滑环等创新 技术,相对于传统 CT,在覆盖范围、
时间分辨率、空间分辨率、低剂量成像、 能量成像等方面
具有显著优势。16cm宽体探测器 CT 通过一次旋转即可完
成对单器官 (心脏、大脑、腹部等)的成像,例如可以完成
单心动周期内的一站式心脏成像、 全心灌注、全脑灌注、
腹部单器官灌注、更快速的胸痛三联成像、更低剂量的儿
科成像等;还可以用轴位扫描完成临床上大多数容积成像,
不仅去除了螺旋伪影, 而且用更低的辐射剂量和对比剂用
量得到更高清的图像。宽体探测器 CT 综合了 “能谱-宽体速度”的优势,为临床提供出色的图像质量和诊断能力,
在心血管、 急诊、儿科方面拥有更加突出的优势。
《宽体探测器 CT 临床应用》一书是高剑波教授及其
团队总结了近年来的临床应用结果,参阅国内外大量文献
及相关资料编著了此书。该书以技术与诊断融合为主线,
主要阐述了宽体探测器 CT 各种检查技术在全身各个部位
疾病诊断中的临床应用,尤其是联合检查、一站式扫描、
低剂量检查、急诊及儿科检查方面的应用。第一章、第二
章介绍了宽体探测器 CT 的发展及技术和应用原理;第三
章至第八章分别介绍了宽体探测器 CT 主要检查技术在临
床中的应用:心血管检查,联合检查,一站式扫描,低剂
量检查,能谱检查,和急诊及儿科检查。在介绍宽体探测
器 CT 主要技术和应用原理的基础上,加入了大量临床病
例及图片,特别增加了相关疾病的影像表现、临床诊断等,
有利于读者更直观、深入的了解宽体探测器 CT 检查技术
在各个领域的应用价值。本书的一个特点,在介绍宽体探
测器 CT 主要检查技术在临床中的应用各章里,均由三部
分组成,简要技术应用介绍,丰富的临床应用病例,第三
部分的知识扩充和延伸的分析总结。这是一个非常有特色
的创意,所以除了通篇阅读整本书以外,你也可以选择某
一个宽体探测器 CT 主要检查技术的临床应用,阅读有关
的三部分,从而能够非常全面地理解和掌握这个临床应用。
该书是一部具有丰富理论知识及大量图像资料的影像学专
著,内容覆盖面广,病例翔实可靠,临床和科研方面价值
突出,有利于启发更多的学者挖掘、研究和论证宽体探测
器 CT 的理论和临床应用。
eJCT 郑州大学
第一附属医院专刊
24
CT技术发展的两个方向,纵向发展的
能量成像和横向发展的扫描速度和临
床应用开发
――来自著名专家和主编的寄语
读着著名放射专家和主编为《宽体探测器 CT 临床应
用》作的序和前言,对于一个几十年从事 CT 的研发及 CT
技术支持的笔者还是非常感慨的,也有一丝丝的自豪和满
足感。CT 诞生于 1972 年的 RSNA,近 30 年的技术发展可
以概括为 CT 技术三部曲,螺旋式扫描模式,多排和宽体
CT,能量和能谱 CT,也可以呈现为纵向和横向两个发展
方向,纵向发展的能量成像和横向发展的扫描速度和临床
应用开发。
金征宇教授论CT技术的发展
前中华医学会放射学分会主任委员北京协和医院金征
宇教授在《宽体探测器 CT 临床应用》一书的序中讲到了
CT 的发展。
目前,CT 技术呈纵向和横向两个发展方向,其中纵向
发展表现为能量成像,即计算两组投影数据产生的独立参
数识别一种物质,用于准确识别和定性;横向发展针对扫
描速度和临床应用开发,体现在时间分辨率的提升和覆盖
范围的增宽。而覆盖范围增宽本质是探测器 z 轴增宽,与
螺旋扫描技术结合,进一步提升扫描 速度,有助于进行各
向同性的空间分辨率成像,获得更高的 CT 影像质量。
宽体探测器通过一次旋转完成更大的扫描范围,获得
更多同一时刻的图像,是最直接提高 z 轴方向检测效率的
方式。目前探测器致力于实现“更宽”的发展方向,结合
解决宽体伪影难题的新技术,在多个方面解决了传统宽体
CT 遇到的问题。例如,采用高清容积重建技术解决足跟效
应,以及由于 X 线穿过物体产生 的不均匀衰减和探测器 X
线频谱不均匀响应导致的伪影;采用等焦点设计使探测器
单元与入射的 X 线垂直,最大程度解决锥形束现象。以上
技术的革新和进步使 得宽体探测器成为 CT 非常重要的发
展方向,在单次旋转完成单器官(心脏、大 脑、腹部等)
成像的同时,还可实现快速的胸痛三联、心脑血管联合扫
描等多部 位多器官的联合成像,便于在轴位扫描条件下完
成多数容积成像,在低辐射剂量 和低对比剂使用量条件下
获得更高清的图像。值得一提的是,目前能谱 CT 成像 亦
可实现宽体探测器 CT 扫描,真正实现灌注与能谱的联合
扫描,可为临床提供 更多的诊断信息。
付海鸿教授论CT技术的发展
前中华医学会影像技术分会主任委员北京协和医院金
征宇教授在《宽体探测器 CT 临床应用》一书的序中也讲
到了 CT 的发展。
相较于磁共振、超声等影像检查手段,CT 具有成像速
度快及全身各部位禁忌证少、适应证更广的优势。需要指
出的是,三项革命性的技术使 CT 在临床实践中的应用得
到了突破性进展。第一项技术是螺旋扫描模式的引入,大
幅提升了单排探测器 CT 的扫描速度。第二项技术是多排
CT 的发展,实际上是探测器 z 轴宽度的增宽。螺旋扫描技
术和多排探测器的结合,进一步提升了扫描速度,使 得各
向同性的空间分辨率成像成为可能,CT 影像质量也得以提
升。第三项技术 是双能量 CT,使 CT 从单参数图像进入多
参数图像的全新时代。纵观 CT 发展历程,CT 设备的发展
遵循着探测器排数不断扩宽的路线,即不断地扩大单位时
间 内的覆盖范围,以获得更快的 CT 扫描速度。近年来,
CT 的探测器宽度可达到 80mm 和 160mm,宽体探测器 CT
不仅可以进行更快速的扫描,还可通过轴扫描完成大 范围
的容积成像,空间分辨率、时间分辨率等性能大幅提高。
宽体探测器 CT 临床应用
& 科研深化
25
宽体探测器 CT 扫描速度快,一个心跳周期扫描就能
获得高清晰图像和丰富的信息,可覆盖心脏、颅脑、肝脏
等单器官,同时可进行四维成像、动态灌注和 能谱成像等
功能分析。随着今后 CT 硬件性能的不断提高、重建算法
和扫描技术 的不断进步,定将进一步实现宽体探测器 CT
检查的优越性。
主编高剑波教授和吕培杰教授
论CT技术的发展
在《宽体探测器 CT 临床应用》一书的前言中是这样
介绍 CT 技术的发展。
从 1972 年 CT 正式宣告诞生以来,CT 成像技术已经不
断演化发展成为全球 广泛使用的重要诊断手段之一。随着
科技的不断发展,CT 设备飞速地更新换代, 目前的 CT 设
备都在向着更宽探测器以及双能量成像方面发展。宽体探
测器 CT 的出现,解决了许多传统 CT 遇到的问题。
宽体探测器 CT 具有静音超高速扫描系统、一体化机
架、无碳刷滑环等创新 技术,相对于传统 CT,在覆盖范围、
时间分辨率、空间分辨率、低剂量成像、 能量成像等方面
具有显著优势。宽体探测器 CT 通过一次旋转即可完成对
单器官 (心脏、大脑、腹部等)的成像,例如可以完成单
心动周期内的一站式心脏成像、 全心灌注、全脑灌注、腹
部单器官灌注、更快速的胸痛三联成像、更低剂量的儿 科
成像等;还可以用轴位扫描完成临床上大多数容积成像,
不仅去除了螺旋伪影, 而且用更低的辐射剂量和对比剂用
量得到更高清的图像。宽体探测器 CT 综合了“能谱 - 宽体 -
速度”的优势,为临床提供出色的图像质量和诊断能力,
在心血管、 急诊、儿科方面拥有着更加突出的优势。
有关《宽体探测器CT临床应用》
一书的介绍和推荐
金征宇教授在序中讲到,宽体探测器 CT 在临床应用
中已显示出巨大的潜力和广阔的应用前景。需要 指出的是,
尚有许多业界人士不甚了解其技术原理、检查方法及临床
应用价值,在临床工作中更是缺乏此类相关的参考资料和
书籍。高剑波教授吕培杰教授主编的《宽体探测器 CT 临
床应用》一书,包含心血管成像、多部位多器官的联合扫描、
一站式 能谱联合灌注与增强联合灌注的扫描、低剂量扫描、
能谱扫描以及急诊与儿科的 扫描,内容覆盖面广,病例翔
实可靠,临床和科研方面价值突出,有利于启发更 多的学
者挖掘、研究和论证宽体探测器 CT 的理论和临床应用,
是我国影像医学 专业人员、临床医生及广大医学院校师生
难得的参考书。最后,我希望该书能够进一步启发和指导
宽体探测器 CT 的临床和科研应用,加速我国医学影像事
业的发展,更好地为人民群众的健康保驾护航。
付海鸿教授是这样推荐的,如何更好的设计宽体探测
器 CT 扫描模式,使其特性得到最大程度的发挥, 是一个
值得深入探讨的重要问题。郑州大学第一附属医院放射科
拥有不同厂家的 宽体探测器 CT 检查设备,高剑波教授及
其团队总结了近年来的临床应用结果,参阅国内外大量文
献及相关资料编著了此书。该书以技术与诊断融合为主线,
具有新颖性、综合性及很强的实用性。在此,我要衷心祝
贺高剑波教授吕培杰教授所主编的这本书能够顺利出版,
为广大放射 学同行了解和使用宽体探测器 CT 提供参考。
该书是一部具有丰富理论知识及大 量图像资料的影像学专
著,相信该书的出版会对宽体探测器 CT 的科学研究和临
床应用起到非常有益的促进作用。
主编高剑波教授是这样介绍《宽体探测器 CT 临床应
用》一书的。我们总结了使用宽体探测器 CT 检查设备后
的心得和体会,收集了身体各部位典型病例的图像资料,
参阅国内外最新的医学文献和相关资料,总结分析宽体 探
测器 CT 在全身各部位相关疾病的检查中所具有的独特优
势,编写成此书。本书主要阐述了宽体探测器 CT 各种检
查技术在全身各个部位疾病诊断中的临床应用,尤其是联
合检查、一站式扫描、低剂量检查、急诊及儿科检查方面
的应用。第一章、第二章介绍了宽体探测器 CT 的发展及
技术和应用原理;第三章至第八章分别介绍了宽体探测器
CT 主要检查技术在临床中的应用。在介绍宽体探测器 CT
主要技术和应用原理的基础上,加入了大量临床病例及图
片,特别增加了相关疾病的影像表现、临床诊断等,有利
于读者更直观、深入的了解宽体探测器 CT 检查技术在各
个领域的应用价值。虽然参与编撰此书的全体人员都投入
了极大的热忱和兢兢业业的工作态度, 但是疾病的种类繁
多,检查技术的应用千变万化,我们只是收集了其中很少
的一部分。希望通过此书的出版,能为拓展宽体探测器 CT
的科学研究和临床应用提供借鉴和帮助。限于编写者的认
识和经验,书中某些观点和想法不一定全面和恰当,或许
还会有一些不妥之处,敬请广大同行专家及读者不吝批评
和指正,以便再版时修订。
eJCT 郑州大学
第一附属医院专刊
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《宽体探测器CT临床应用》的主要目录
第一章 CT 技术应用简史
一、 CT 的发明
二、 CT 技术的发展及应用
第二章 宽体探测器 CT 的特点
一、宽体探测器技术
二、时间分辨率技术的提高
三、宽体探测器 CT 能量成像技术
第三章 心血管检查
第一节 简要技术应用介绍
第二节 临床应用病例
一、冠脉检查
二、左心房检查
三、成人先天性心脏病扫描
四、静息态心肌灌注
第三节 分析总结
第四章 联合检查
第一节 简要技术介绍
第二节 临床应用病例
一、冠脉与头颈部 CTA 联合检查
二、主动脉与下肢动脉 CTA 联合检查
三、冠脉与主动脉 CTA 联合检查
四、冠脉 CTA 与腹部增强联合检查
五、上肢造瘘术后动静脉联合检查
第三节 分析总结
第五章 一站式扫描
第一节 简要技术应用介绍
第二节 临床应用病例
一、脑一站式扫描
二、肺一站式扫描
三、肝脏一站式扫描
四、胃一站式扫描
五、胰腺一站式扫描
六、肾脏一站式扫描
第三节 分析总结
第六章 低剂量检查
第一节 简要技术应用介绍
第二节 临床应用病例
一、头颈部 CT 检查
二、胸部 CT 检查
三、腹部 CT 检查
四、血管 CT 成像检查
第三节 分析总结
第七章 能谱检查
第一节 简要技术应用介绍
第二节 临床应用病例
一、能谱参数应用
二、血管优化
三、虚拟平扫
四、伪影去除
第三节 分析总结
第八章 急诊及儿科检查
第一节 简要技术应用介绍
第二节 临床应用病例
一、胸痛三联检查
二、头颈部 CTA 检查评估急性脑卒中侧支循环
三、儿科检查
第三节 分析总结
宽体探测器 CT 临床应用
& 科研深化
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eJCT 郑州大学
第一附属医院专刊
28
APEX CT 初遇
& 科研飞跃
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AEPX CT初遇
& 科研飞跃
专栏三
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第一附属医院专刊
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专家访谈
APEX CT一款同时代表三个发展方向的
医学影像设备
从宝石能谱到合三为一的Revolution CT再到以深度学习重建(DLIR)和双切换能谱为核心的APEX,CT技术在不断
更新和发展,作为APEX的首批使用者,对APEX的第一印象是什么?
随着能谱技术临床化的应用及人工智能、大数据等数字化技术的发展,目前,医学影像的发展
方向,正从以往依靠“肉眼”和经验对疾病的判断,转为从影像中提取数字化、定量化信息,多参数成像模
式联合定量物质分析,提高疾病的诊疗效果,从而推动精准医疗的实现。
APEX CT作为全球数字化深度学习CT机,留给我们临床工作者的第一印象,主要概括为以下三点:
1.辐射剂量低:TrueFidelity™深度学习平台,可以在低剂量水平下最大程度的保留图像的真实纹理和解剖结构,
而不影响图像质量,特别是提高了低密度及微小病灶的检出能力,真正实现“低剂量常规化”。
2.操作流程简:比如,APEX CT先进的智能kV选择助手的使用,可根据患者体型和扫描任务,自动调整噪声指
数和自动管电流的设置,使扫描参数设置实现自动化;再比如,心脏CT检查中的高心率、心律不齐、房颤和
憋气困难四大难题,APEX CT利用16厘米宽体探测器SmartPhase技术可以自动推荐最佳时相,及全新的全心
追踪冻结平台可很好的降低冠脉运动伪影,提供更清晰的心脏图像,简化工作流程,提高工作效率。
3.能谱精度高:能谱kV/mA双瞬切技术可提高微克级精准能谱成像,使医生能更早的发现病变并做定性和定
量分析。
作为APEX的首批使用者,无疑给我们科室的临床和科研工作提供了更高、更多的硬件条件,下一
步需要落实的是在临床工作中如何深度挖掘设备先进技术优势,结合临床医疗科研方向,例如肿瘤、心脑血
管成像等方面,提高科研产出,加强临床转化,积极申报新技术和新业务。
GE医疗全球人工智能APEX CT,是一款256排512层能谱CT。对APEX的第一印象就是其“返璞归真”
的图像质量,以往在Revolution CT以及宝石CT上我们发现对于大体重患者扫描时可能因为扫描条件的限制(比
如管电流达不到理想的数值以至于不能满足预设的噪声指数)而导致图像噪声明显,若采用高等级的迭代算法
重建所得图像则给人一种不真实感,APEX得到的图像则不存在这个问题,这使我们在特殊病例扫描时多了很
多信心,没想到APEX低调的外观下隐藏的实力不容小觑。
随着CT新技术的不断发展,特别是宝石能谱新技术的诞生,为我科科研和临床工作带来了重要的
契机,随后Discover CT以及Revolution CT等一系列先进机器的引入也使我们能够及时掌握CT新技术发展的动
态。得益于我院的快速发展和对影像新技术的重视,我们有幸成为APEX的首批使用者,对APEX第一印象便是
高兴和忐忑,高兴在于有机会第一时间对本机器的科研和临床进行探索从而为同行提供些使用分享和经验心
得,忐忑在于无法尽快深度挖掘该机器的优点而导致资源的浪费。
高剑波副院长
岳松伟教授
张永高教授
吕培杰教授
APEX CT 初遇
& 科研飞跃
31
APEX在临床应用方面有哪些优势(DLIR,双切换能谱,70kV高mA等) ?
1.DLIR深度学习重建平台。可以在低剂量水平下最大程度的保留图像的真实纹理和解剖结构,而
不影响图像质量,在低剂量成像方面展示了巨大的潜力和优势。
2.能谱kV/mA双瞬切技术。突破常规能谱扫描低能量采集信号强度不足的瓶颈,使能谱信号中高低能量的分
布更均匀,从而使基物质图像、低能量图像及虚拟平扫的图像质量都有一个质的飞跃。改善低能量信号可极
大的提高碘物质成像和低keV单能量图像的质量,而这正是低密度微小病变检测和评估最需要的条件。因此,
对低能量图像质量的改善,可对微小病变或低对比度病灶的检测和评估能力得到明显提升。
3.70kV临床应用常规化。Apex CT量子球管Quantix™ 160的强大功率,在70kV和80kV的扫描条件下,电流可
达1300mA,100kV的条件下,电流可达1080mA。因此,任何体型的患者都可以使用低kV的扫描条件,而不
用担心图像噪声。同时联合DLIR算法,可使得不同体型患者间可采用一致的数据采集标准,既提高了对比噪
声比和数据准确性,又降低了辐射剂量和对比剂用量,保护了患者。
人工智能CT APEX还原原始图像的深度学习重建算法。颠覆了传统CT迭代重建的算法,突破以往
十数年来CT影像重建算法导致图像过度平滑问题的桎梏,使扫描成像好比千万像素摄像头捕捉到的、极其还
原真实的效果,为医生提供更有利于精准诊断的信息。对患者而言,可实现更低射线剂量的精准诊断,减少
漏诊的可能性,让每一次扫描都能获得以往CT设备无法比拟的高清图像质量。
不论是常规扫描还是能谱扫描,Apex平台都能够为患者提供50cm全扫描视野下的极速扫描工作流,“冻结”
扫描部位,减少屏气和镇静时间。管电压-管电流的同步匹配双瞬切能力带来了卓越的能谱图像质量。
APEX CT自带的深度学习重建算法大大降低图像噪声使扫描的图像更清晰;双切换能谱技术更易观察出小病
灶;高mA的调整能适应管电压的降低,在保证图像质量的同时大大降低辐射剂量。
作为GE CT数十年来的见证者,从单排CT到现如今的256排高端CT,重建算法从最初的迭代重建算法ASIR、
ASIR-V到基于深度学习的图像重建算法(DLIR),我们一路见证了设备的变革并从中获益,广大患者也因新技术
的迭代更新从中切实受益,比如管电压从多年前120kV甚至140kV降到如今最低70kV,这对于减少患者受辐
射剂量方面的效果呈指数级,能谱成像时因球管升级的加持,管电流的大幅提升可以改善图像质量。第二代
冠脉追踪冻结技术(SSF2)的常规应用也提升了我们对高心率患者行冠状动脉扫描的信心。
1. 操作更加简便:随着机器硬件的提升,操作的流程日益简化方便,尤其是心脏成像方面,SSF2
带我们进入一个全新的领域,无论是老年人,无法屏气的患者,ICU的重症患者,都可以快速的进行心脏检查;
高管电流更是实现24小时无障碍检查,大大降低了病人等待的时间,加大了固定时间内的病人检查量。
2. DLIR图像清晰:无论是重建的清晰度,重建的速度都使得深度学习算法为APEX增光不少,为放射领域的低
剂量绿色CT奠定了坚实的基础
3. 辐射剂量明显降低:辐射剂量和图像质量就像一个天秤一样,此消彼长,APEX的高管电流和DLIR永远都是
天秤座的守护者,在日常的操作中,低管电压成为常态,低辐射剂量也成为常态,有了APEX CT的双重守护,
辐射剂量明显降低。
高剑波副院长
张永高教授
刘杰技师长
eJCT 郑州大学
第一附属医院专刊
32
APEX的DLIR算法在人体的各个系统CT方面均显著改善了图像质量,极大的弥补了以往ASIR-V算法
在图像纹理方面的不足,使得放射科诊断医师和临床医生更易对疾病进行诊断。而且通过将DLIR算法与能谱
或低管电压(如70kV)相结合,不仅有利于在减少辐射剂量的条件下改善提高或保持图像质量不变,还有利于
能谱实现临床的常规化应用。
吕培杰教授
1. 以DLIR为基础,可以全面研究降低剂量的科研与方法
全球的学者这两年聚焦的闪光点就是DLIR,一种全新的学习算法,一种既可以保证低剂量又可以提供高清图
像的算法,尽管大量的文献都报道了这些内容,但是还有很多我们涉及的内容和领域,科研的潜力巨大,还
是靠在一线工作的技师多做,多想,多研究,我认为在DLIR的研究领域,总有适合自己的一片天地。
2. 70kV高mA带来非常高的CNR,全身血管都可以进行尝试
70kV已经在临床上使用了十几年的时间了,但是一直以来却是我们科研的达人,现实中的短板,很少有医院
的主任同意70kV的常规使用,因为它带来的是图像质量的损失和有可能造成漏诊的图像,但是70kV联合DLIR
却可以在全身的血管中大显身手,这样才能形成真正意义上的双低成像。
刘杰技师长
新的技术往往会带动科研的开展,作为APEX的首批使用者,利用APEX在哪些方面开展了哪些临床研究和技术验
证性的研究?能和广大的JCT读者分享一下吗?
作为一款先进的数字化深度学习CT机,我们对它的探索还处于初级阶段。我们开展了一系列的
研究,包括体模研究和临床实验等。体模实验是探索新技术不可缺少的一种方法,我们利用胸部、腹部、头
颅体模及动物实验等研究DLIR算法对图像质量的影响及能谱双瞬切技术的优势,为临床科研的进一步开展奠
定了基础。在临床方面,我们开展了相关的临床和科研工作,目前其临床应用研究主要集中在深度学习算法
在各系统成像中价值、能谱双瞬切技术在肝脏肿瘤、胃肠道、骨肌等诊断及功能评估、脑卒中、去金属伪影、
血管成像等方面,都有相应临床课题的开展。目前,APEX CT已显示出其具有相当广阔的研究前景,我相信,
这是我们影像学研究的又一有力手段和技术平台,借助于这个平台,有助于年轻医生的培养,激发他们勇于
探索,刻苦钻研,促进学科不断向前发展,期待APEX CT的临床应用可以结出更多的丰硕果实!
在脑血管疾病特别是脑卒中CTA和CTP等方面,积极探索APEX在提高图像质量和脑卒中早期精准诊
断方面重要应用价值,目前该项研究已经在进行中,前期研究结果正在撰稿和投稿过程中。
DLIR对基于CAC评分的心血管风险再分层的影响。我们的研究发现,与FBP相比, DLIR可以显著降
低噪声,而对基于Agatston评分的风险评估或根据Agatston评分、年龄、性别和种族调整的CAC百分位数风险
类别几乎没有影响。
我们医院在腹部、冠状动脉等低剂量检查方面都进行了细致的研究。张永高团队根据患者不同BMI范围选择
适合的低剂量扫描方案,探讨DLIR算法结合低剂量成像进行检查的可行性,这对于患者个性化低剂量扫描带
来实在的好处,有助于我们医院更好的实现“精准影像,技术先行”的理念。吕培杰老师在评估胰腺癌可切
除性时认为DLIR-H算法改善了噪声纹理和低对比度空间分辨率,可以提高病变的清晰度并增加CT图像的诊断
高剑波副院长
岳松伟教授
张永高教授
APEX CT 初遇
& 科研飞跃
33
有哪些可以分享的有关APEX的临床应用和临床研究的感想吗?
对于肿瘤病人病灶的早发现早干预是实现较好预后的关键。APEX CT配备的肿瘤自动追踪分析平台,
能够将每次检查的结果自动追踪、比对分析,帮助医生更加及时准确的疗效评估,及时调整治疗方案。期待
APEX在微小病灶肿瘤的患者中带来更大收益。
APEX在冠状动脉CT血管成像上的增益最为显著,我们最大的体会就是与上一代Revolution CT相比,我们为
患者进行检查时变的更“大胆”,心率高于100次/分或者心律不齐的患者我们都敢于挑战,这得益于APEX
16cm宽的探测器以及0.28s的扫描时间,在一个心脏周期内患者无需憋气即可完成检查,二代冠脉追踪冻结
技术(SSF2)的应用明显降低了冠状动脉的运动伪影,这有助于优化我们的临床工作流程。
DLIR算法的显著优势使其在科研方面具有重要意义,在技术优化方面的科研包括体模研究、腹部
图像质量改善、双低扫描等,在临床研究方面包括胰腺癌术前评估的准确性,肝转移病灶的检测等,相关文
章已经发表或正在撰稿中。
DLIR算法与70kV的联合应用将有利于现在减少辐射剂量,因此适合于低体重或儿童的CT扫描应用。
另外,APEX在硬件方面也显著提升,使得扫描流程和重建速度等方面也显著优化。
张永高教授
吕培杰教授
吕培杰教授
性能。吴艳教授团队亦发现DLIR在低剂量条件下降噪的效果更加明显,这在一项涉及多家厂商CT扫描设备
的体模研究中被证实。
目前我院在APEX CT上正在研究一站式CT心肌灌注(CT-MPI)和CCTA检查,通过深度学习重建算法的应用将CTMPI中提取血管强化最好的一期重建,相较于传统的ASIR-V 50%的重建算法,大大提高了冠脉的图像质量。
并且管电压也从原来的100kV降至80kV,动态负荷CTP的辐射剂量在6-7mSv。相较于传统的CCTA和CT-MPI单
独扫描,不仅优化了扫描流程还降低了辐射剂量,在成本效益上也具有较大收益。
1、经过半年7000多例的心脏扫描,借助SSF2的强大算法,心脏真正进入无障碍检查时代
冠状动脉CTA是常规的心脏血管检查,从摆位、训练吸气、闭气,操作检查,注药,结束扫描,一个标准的流程
下来,10-15分钟,做好以后技师还要寻求最佳的时相,往往需要耗费大量的精力放在心脏检查上,而APEX CT
的SSF2却让整个检查流程省心很多,不但检查速度快,而且成功率也高,即使是重症ICU的患者也能成功检查,
真正进入心脏无障碍检查的新时代。
2、以冠脉+为代表的新的常规临床检查正在悄然出现,使用一支造影剂将会获得比以往一次CT增强检查更多的
临床信息
冠脉联合多部位检查在我院开展非常广泛,临床有需求,我们就能够帮助他们解决问题,患者一次注药,一次检查,
分次曝光就能看到各个脏器的影像情况,对于临床医生和患者而言都是一种意想不到的结果,也大大减少了患
者的费用和住院的平均时间,实实在在地为医疗事业做出巨大贡献。
刘杰技师长
eJCT 郑州大学
第一附属医院专刊
34
感谢高副院长和各位主任接受采访,通过采访使读者
对 APEX 有了更好的理解。作为首批 APEX 用户的第一印象,
基于 SSF2, TrueFidelity,能谱 kV/mA 双瞬切技术等新技术,
使得操作更加简便,DLIR 图像清晰,辐射剂量明显降低,
能谱精度更高;APEX 创新性突破以往十年来 CT 影像重建
算法的桎梏,有着极“清”全身血管、极“早”肿瘤筛查、
极“低”剂量真理图像的特点和优势,对心脑血管疾病和
肿瘤疾病诊断有着很大的帮助;对 APEX 第一印象便是高
兴和忐忑,高兴在于有机会第一时间对本机器的科研和临
床进行探索从而为同行提供些使用分享和经验心得,忐忑
在于无法尽快深度挖掘该机器的优点而导致资源的浪费。
关于 APEX 在临床应用方面的优势,DLIR 深度学习重建平
台可以在低剂量水平下最大程度的保留图像的真实纹理和
解剖结构,在低剂量成像方面展示了巨大的潜力和优势;
通过将 DLIR 算法与能谱或低管电压 ( 如 70kV) 相结合,不
仅有利于在减少辐射剂量的条件下改善提高或保持图像质
量不变,还有利于能谱实现临床的常规化应用;全球的学
者这两年聚焦的闪光点就是 DLIR,一种全新的学习算法,
一种既可以保证低剂量又可以提供高清图像的算法,科研
的潜力巨大,在 DLIR 的研究领域,总有适合自己的一片
天地。关于 APEX 的科研,体模实验是探索新技术不可缺
少的一种方法,利用胸部、腹部、头颅体模及动物实验等
研究 DLIR 算法对图像质量的影响及能谱双瞬切技术的优
势,为临床科研的进一步开展奠定了基础,被收录的三篇
SCI 文章有一篇就是发现 DLIR 在低剂量条件下降噪的效果
更加明显,这在一项涉及多家厂商 CT 扫描设备的体模研
究中被证实,而 8 篇中稿的 RSNA 摘要中就有 6 篇是有关
体模的研究;DLIR 算法的显著优势使其在科研方面具有重
要意义,在技术优化方面的科研包括体模研究、腹部图像
质量改善、双低扫描等,在临床研究方面包括胰腺癌术前
评估的准确性,肝转移病灶的检测等。内容非常丰厚的一
个专访,再次感谢高副院长和各位主任。
APEX CT 初遇
& 科研飞跃
35
独具匠心至宽致善APEX:
宽是基础,能是未来,智是核心
APEX CT,让能谱回归临床,让图像归于真理,返「谱」
归「真」,重塑影像未来! APEX CT的开发始终坚持宽体
是基础,能谱是未来,智能(AI)是核心的GE CT的发展理念。
APEX CT的Quantix™ 160球管和高压发
生器及160mm宽体探测器
CT可以考虑由以下五大部分组成,1)球管和高压发生
器;2)探测器和数据采集系统;3)机架和滑环;4)准直器和
滤线器;5)图像重建引擎。其实,APEX CT也是一样。
数字化高功率双平板阴极,电子发射面积增加了4倍,
突破了焦点对于mA的限制,低电压下可产生1300mA的最
大电流值。阳极靶面的10度广角设计,更是可以在单次不
动床的曝光中产生160mm Z轴覆盖的高质量X射线束。
最大33MHU高热容量的高能量子球管,为高清成像提
供源源不断的动力,让APEX CT能面对高通量患者检查以
及大范围联合扫描时游刃有余。同时在每一次宽至16cm的
检查中也能做最高1300mA的强劲动力,即使在很低kV(70
或80)的情况下也能做到。如同车企一直追求却从来未能
做出来的一辆超长续航且很省油的瞬时加速最快的理想完
美的超级跑车,不可思议地把几乎矛盾的几方面都做到不
妥协的和谐且极致,同时做到了瞬间加速快(1300mA),省
油(低70kV),续航长(高热容量)。融合了高性能和低消耗的
双重智慧,对于大量长时间的扫描工作进行了硬件上的优
化设计,保证了长时间的连续扫描能力和球管工作的稳定
性。数字智能阴极控制和结构更改,新技术的运用比任何
模拟阴极快 2000 倍。
同时液态轴承球管的改进,使用最新流体力学技术的
液态金属来润滑且支撑轴承表面工作在极高旋转转速下的
重力加速度载荷,载荷分布更均匀且面积更大,却基本实
现零摩擦力,从而在承受更高的负载情况下,却消除了与
传统滚珠轴承中各个接触点相关的故障模式,以及噪音,
比传统的滚珠轴承,运行更安静,振动更小。
结合散热冷却系统各种最新的技术的优化改进并运
用最终保证了即使在双瞬切能谱成像,超高清采集模式
下也持续保持高球管寿命,高压回路供电稳定, 控制系统
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精准。
其次,高能量子球管与高压发生器相配合,每秒4000
次的管电压、管电流同步双重切换能力,为能谱提供更精
准的能量分离。保证了高压快速瞬切的同时,mA也同时到
达,成倍的缩短了切换之间的时间,从而极大的提高了双
能切换的高压(mA/kV)的占空比,减少了切换过程中的无用
剂量的损失,让更多的时间的剂量都是用于临床成像的剂
量,因此可以在更低的剂量下,更精准地保证了不同能量
模式下的稳定的可区分的不同能量下的能谱,类似于通信
技术里面时分改频分,从时间顺序区分控制,改成同时同
步的不同频率的控制,在非常低的5V电压的通讯领域容易,
但这在如此140kV的高压系统中也是前所未有的。为后期
更好的能谱分离重建出更精准的能谱图像打下了伏笔和坚
定的基础。
当X射线到达采集端,业内最宽的160cm等焦排列覆
盖的宝石高清探测器,其Gemstone宝石闪烁晶体材质具
备极快的0.03微秒的响应速度,相比传统稀土陶瓷探测器
提升了100倍,低至0.001%更优余晖清除率,性能比传统
GOS 材质优越 4 倍,为双瞬切能谱成像提供了从容的X射
线的采集与转化能力, 配合“蜂巢” 3D 准直器,将宽体探
测器的散射线和硬化伪影降到更低,有效消除了图像的伪
影,从而确保CT值的准确性,使得可以达到极高的可视空
间分辨率。
宽是基础,能是未来,智是核心的GE CT的发展理念
APEX CT 初遇
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为什么超高端CT的APEX CT需要16cm
宽体探测器?
探测器由单排发展为多排,是CT设备的一个重要改革。
从1971年的第一台CT扫描仪开始,到1992年推出的两排
扫描仪(Elscint CT Twin),但人们普遍认为,对临床实践产
生重大影响的多层扫描仪是在1998年推出的,1998年的
RSNA上,GE等厂商推出了划时代的4排探测器CT。从那时
起,探测器排数迅速从4增加到8、16、32和64排。因为
各公司的开发理念的不同,目前各公司的产品最高有 96排,
128排,或256排(或320排)探测器,而值得一提的是这里
的256排或320排的探测器宽度均为16cm,只是前者采用
0.625mm和后者采用0.500mm的差异。目前最宽的探测器
是16cm。
纵观CT 过去20年的发展历史,探测器宽度从 2cm 到
4cm 再到如今的16cm,这并非完全受限于影像技术的发展
水平,而是取决于实际的临床需求,成人全脑所需的覆盖
范围约为12~14cm,成人的心脏约为12~15cm,人体解剖
结构已经为超高端CT定义了天然的标准,16cm 宽体探测
器是超高端 CT 的必备技术标准之一。
APEX CT的16厘米256排宽体探测器CT要比64排多层
CT的探测器和数据采集系统(data acquisition system,DAS)
多整整4倍,要比16排多层CT多16倍,同时对CT的各部件,
球管和高压发生器,机架和滑环,准直器和滤线器,图像
重建引擎等都提出了极高的开发要求。
为什么超高端CT的APEX CT需要“双瞬
切”能谱成像技术?
2008年,GE医疗在RSNA发布了基于电压瞬间切换技
术fast kV-switching的宝石能谱CT成像–Gemstone Spectral
Imaging(GSI),引起了业界轰动,开启了CT能谱成像的时代。
通过电压在80/140kV之间的瞬间切换,在每一次能谱CT扫
描时,可以获得高低电压两组数据。通过对两组投影数据
的解析,能谱CT能够通过一次扫描就获得包括基物质图像,
单能量图像,虚拟平扫图像,去金属伪影图像,有效原子
序数,能谱曲线等多参数图像。
能谱CT的出现突破了常规CT只有单一的CT值这一参数
的边界,可以提高细小结构的显示,发现传统CT难以发现
的病灶,对物质成分进行鉴别,做出更精确的良恶性定性
诊断,并可以进行物质成分的定量分析和追踪。
在2020年的RSNA上,Apex CT搭载的全新一代“双瞬切”
能谱成像技术闪亮登场。不仅将能谱高低压两组数据采集
和瞬间切换的周期提升到了创纪录的0.25ms,而且通过人
工智能芯片控制系统,首次在CT上实现了在0.25ms内球管
的电压和电流同步瞬间切换的“双瞬切”技术。
根据病人条件和检查要r求,在高压140kV时匹配低mA
小电流,在电压瞬间切换到80kV低电压时,将电流也同步
提升至高mA大电流。而这种对球管电流的瞬间控制能力,
是目前所有CT球管无法达到的。这种电压和电流间的同步
匹配使能谱的高低压两组数据采集时的光子能量分配更加
均匀,尤其是极大的提高了80kVp时的信号强度。改善低
能量信号,可极大的改善碘物质图像和低keV单能量图像,
而这正是低密度微小病变检测和评估最需要的条件。
超高端CT的APEX CT重新定义CT成像:全
面进入深度学习成像时代
前几年AI影像的发展主要集中在影像链的后端,也就
是对已经获取的图像进行分析上,针对某个特定的领域,
如肺结节、心脏和头颈血管等,优化图像处理和分析的流
程,提供辅助诊断信息。
而GE医疗在2019年的RSNA上率先推出的TrueFidelity™
平台,是基于影像链前端获得的原始数据,通过深度学习
方式进行图像重建。这是首次由影像设备厂商研发,将CT
设备上扫描得到的原始数据,经过深度神经网络的处理,
完美的克服了一直困扰CT成像的迭代算法降低噪声的同时
扭曲图像纹理并且有可能降低空间分辨率的难题,得到“0”
噪声且保持了真实纹理和高空间分辨率的图像,为所有后
端的分析、处理和诊断提供了标准化的“源头”。
在刚刚过去的2022RSNA上,契合Empowering Patients
and Partners in Care(赋予需要护理的患者和护理合作伙
伴以力量)的大会主题,GE医疗又一次推出了获得FDA和
4厘米64排多层探测器和16厘米256排宽体探测器
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NMPA双认证的,基于“双瞬切”能谱数据进行图像重建
的平台TrueFidelity™ for GSI。
双瞬切扫描获得的原始数据,首先在投影域进行物质
分解运算,分解为碘和水两种基物质的弦图(signogram),
再输入GE研发的、、专用于能谱数据重建的深度神经网络
(Deep Neural Network, DNN)进行处理,分离和抑制噪声并
强化信号,最终可输出包含能谱全域图像(至少11组可选)
的深度学习图像。一次扫描,所有的能谱图像输出均经过
深度学习,获得标准、稳定、优质的图像质量,且显著降
低能谱CT检查所需的辐射剂量。TrueFidelity™ for GSI让常
规由于体型限制,无法进行能谱CT检查的病人,也能获得
高质量的能谱检查图像。
至此, GE CT全面进入深度学习成像时代。
TrueFidelity™(常规CT检查)和TrueFidelity™ for GSI(能谱
CT检查),使每一位病患,每一次检查,每一个部位,都能
得到优秀且稳定的图像质量,以及极安全的辐射剂量。GE
的TrueFidelity™以高剂量、高质量的FBP图像作为金标准进
行训练,可以避免传统的迭代重建技术容易出现的降低空
间分辨率和“过度平滑”的现象,因此有更大的降低剂量
的潜能,从而能显著提高图像质量和诊断信心。
基于坚实核心技术的APEX CT的巨大的
临床应用潜力
具备多项尖端科技加持的APEX CT到底有什么样的临
床表现,简短总结的话,可以使用“三全”来简要概括
APEX CT的临床能力:
全“心”
心脏对于人的重要性不言而喻,与之辅牙相倚的冠脉
也是重中之重,如何通过一次CT检查,更早、更精准的探
查到冠脉以及全心的疾患对CT来讲是个巨大的挑战,APEX
CT做到了。
全“能”
日常人们谈“癌”色变,肿瘤类疾患是现代医学最难
攻克的一座大山,APEX全新双瞬切能谱,能谱更纯净、定
量更精准、操作更便捷,助力临床医生“克敌制胜”。
全“域”
针对现今繁多、复杂的临床需求,比如:胸痛的检查、
卒中的诊断、TAVI的需求、不配合患者的CT检查、肾功能
不全患者的增强CT、儿童患者的CT检查需求……等等,各
种需求层出不穷,存在即合理,完美的解决临床需求对于
CT设备性能提出巨大的挑战,在笔者看来,新技术及功能
包罗万象的APEX CT也做到了,可谓之全“域”CT。
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跳动的每一个阶段都留下精彩的瞬间。
全期相的心脏和彩色的心肌运动牛眼图得益于SSF2
心脏成像之路丨我给心脏拍个片
人的一生中心脏大约要跳25亿至30亿次,它日夜无
休的为全身忙碌着,因为它记录了我的悲欢离合、阴晴圆
缺的七彩人生,所以我特别想给心脏拍个片,留下它的美
好瞬间。当我有了这个想法以后,就开始了心脏成像之路。
可是,想给心脏拍出高清的图像可难了,往往我们
拍出来的照片是这样的,不好看,不开心,为什么会是
这样呢?我怎么样才能让自己的心脏拍的更好看,更漂
亮呢?
因为心脏是呈三维运动的器官,我们发现当心率较慢
时左右冠脉会在舒张期时运动速度接近且最低,那只要把
心率降低,最好降低到60次/分钟左右的时候就可以捕捉
到清楚的冠脉图像,可如果心率高于75次/分且无法通过
人工干预得到有效控制的时候,那左右冠脉则速度最低的
时间点很难重合,且运动速度变快,单纯通过提高硬件速
度并不足以捕捉清晰的图像。
于是提高球管旋转时间和寻找冠脉运动轨迹就变得非
常重要,今天我们来谈谈冠脉运动追踪冻结技术(SnapShot
Freeze,SSF1),这项特殊的技术就是为了能够进行心脏的
高清成像而生,通过记录相邻期相冠脉运动的路径和速度,
像运动场上的高速摄影机一样最终将冠脉定格下来,这样
就可以在任意心率下看到这样的图像,此时此刻,心里不
禁窃喜,愿望终于可以实现了。
幸福总是不期而遇,在第一代SSF的基础上,搭载了
新一代全心运动追踪冻结技术(SSF2)应运而生,一次冠脉
扫描在一个心跳内还能获得心脏所有期相的高清冠脉。
全期相/任意期相冠脉树重建与分析:每一个数字的背
后都蕴藏了高科技的产物,采用心脏冻结技术能够在心脏
运动中的左冠(蓝箭头)和右冠(红圈)
冠状动脉分析
心肌舒缩运动功能牛眼图:心脏运动的状态是否完好,我们一目了然,
完全做到心中有数
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与全器官覆盖、单次心跳采集相结合,对冠脉运动冻结矫
正进一步提高并可冻结整个心脏与邻近大血管结构,不仅
保障了在任意心率/心律条件下冠脉的成功采集,更能够
在一个心动周期内更准确观察冠脉、心肌及瓣膜的运动功
能情况。
CT在心脏成像中的作用不仅仅是对冠状动脉的可视
化,对心肌的可视化评估是CT的一个重要扩展功能。随着
经导管主动脉瓣植入术(TAVI)的适应症人群扩大,了解心
脏结构的需求也在快速增长。现今,经导管二尖瓣置换术
(TMVR)正在广泛推进中,经导管肺动脉瓣置换术(TPVR)也
即将开始。在这些非常复杂的手术计划中,CT已被证明是
一种非常有价值的方式,在定量测量方面具有很好的可重
复性和一致性。
一站式冠脉+主动脉(TAVI)扫描仅使用冠脉检查所需
的对比剂量,一次打药可完成多个血管的评估分析,仅
2~4mSv即可额外获得全主动脉诊断信息,联合1-beat门
控下全心冻结获得的心脏各解剖结构及功能学信息,为多
种心脏介入或其他治疗术前提供更全面与精准的术前规划
信息。
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全新临床探索影像未知
具备多项尖端科技加持的APEX CT到底有什么样的临
床表现,简短总结的话,可以使用“三全”来简要概括
APEX CT的临床能力:
全“心”
心脏对于人的重要性不言而喻,与之辅牙相倚的冠脉
也是重中之重,如何通过一次CT检查,更早、更精准的探
查到冠脉以及全心的疾患对CT来讲是个巨大的挑战,APEX
CT做到了。
全“能”
日常人们谈“癌”色变,肿瘤类疾患是现代医学最难
攻克的一座大山,APEX全新双瞬切能谱,能谱更纯净、定
量更精准、操作更便捷,助力临床医生“克敌制胜”。
全“域”
针对现今繁多、复杂的临床需求,比如:胸痛的检查、
卒中的诊断、TAVI的需求、不配合患者的CT检查、肾功能
不全患者的增强CT、儿童患者的CT检查需求……等等,各
种需求层出不穷,存在即合理,完美的解决临床需求对于
CT设备性能提出巨大的挑战,在笔者看来,新技术及功能
包罗万象的APEX CT也做到了,可谓之全“域”CT。
APEX CT突破性临床应用进展之
全“心”
复杂心律患者的冠脉CTA评估―低辐射剂量+低
对比剂用量+自由呼吸+SmartPhase
Revolution CT针对冠脉CTA,在任意心律、自由呼吸
状态下接近100%的成功率,如此表现已经是独树一帜,
APEX CT的进阶在于在更低的辐射剂量及更低的对比剂用
量的基础上,进一步的提升了图像质量。16厘米宽体宝石
探测器加上二代冻结平台下24ms的有效时间分辨率使其冠
脉CTA检查不惧任何心律,无论憋气与否皆可成功。得益
于Quantix™ 160球管低电压(70kV、80kV)下最高1300mA的
电流输出,绝大多数体型的患者均可以采用低千伏+高mA
的模式采集,射线能量越低穿透力越差,就会有更高的X
线衰减,也就得到了更高的对比,而深度学习算法DLIR可
以保证还原出真实纹理的低噪声图像,最终获得了令人满
意的高CNR图像。在场地实测时也做了验证,南京明基医
院的APEX CT冠脉CTA低剂量项目证实,绝大多数患者采用
70、80kV,对比剂使用量在20~30ml(3.5ml/s左右注射速率,
注射时间持续7s,对比剂浓度370mg/ml),使用此方案可
以获得满意的冠脉CTA图像。
冠脉狭窄的定量分析+PCI术后冠脉支架的评估
常规CT比如64 排 CT 显示冠脉分支中度或中度以上狭
窄的敏感度和特异度还是相对较高的,但是常规CT对于筛
选患者的要求非常严格:复杂心律/心率、无法配合憋气、
大体型……均无法采集成功。APEX CT相较Revolution CT来
说,二代冻结技术、DLIR深度学习重建算法、HD高清算法,
使得冠脉CTA成像可获得更少的伪影和更高清的图像,对
冠状动脉的狭窄评估准确性有了进一步的提高。
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心肌病、左室功能、先心病的应用突破
Z轴方向单次采集的大范围覆盖加上二代冻结平台的
优异表现,有利于观察各心室壁的肥厚、 变薄和形态及
心腔大小,测定心肌收缩力和增厚率及心功能。对心肌
病分型诊断有重要意义。另外,由于CT在心脏扫描时,
采集的是从收缩到舒张的各个期相数据,Revolution CT
可综合分析心脏射血分数、心肌厚度等参数,逐步建立
评估心肌状态的定量标准。左心室收缩功能的评价对判
断患者病情轻重、疗效判定和预后估计具有十分重要的
临床意义。目前,评价左心室功能的影像方法有很多种,
每种方法各有优缺点。超声心动图是临床评价心功能的
常用影像学方法,因其无创、经济、方便、可重复性等
多种优点,临床应用最广泛。然而,一些自身缺点使超
声技术测量左心室的容量、重量和射血分数的精确度受
到限制。APEX CT检查心脏收缩功能,其结果准确、可靠,
可为临床医生提供更多的诊疗信息,有利于临床医师制
定较为合理有效的诊疗方案。
对于先心病来讲,APEX CT 可以实现16厘米大范围4D
成像,可以覆盖全心和大血管,通过容积动态扫描,全程
记录造影剂随血流依次通过不同器官的全过程,便于了解
血液的异常分流,如动脉导管未闭,房、室间隔缺损,动
静脉瘘,法洛氏四联症等等。SSF2二代冻结技术可以冻结
任意期相,从而可以非常清晰的显示心脏解剖以及大血管、
各房室、房室瓣的关系,有利于复杂先天性心脏病的节段
分析。
APEX CT在心肌灌注及瓣膜病动态评估中的
应用进展
文献报道,动态负荷心肌灌注 MBF(心肌血流速)是有
意义的参数,优于FFRct与核素心肌灌注;当完成CCTA检
查之后,“CT动态心肌灌注”可以确定冠状动脉病变是否
导致冠脉血流受限。APEX CT由于具备可变采样间隔及曝
光参数的功能,完全可以一次打药,一站式完成心肌灌注
+冠脉CTA,不再需要患者在额外的时间、地点进行二次或
其它的功能学检查,完美的解决了冠脉血管及心功能双项
评估的需求,并且加上深度学习算法DLIR的加持,也可以
很好的平衡辐射剂量问题。
不管是先天性的、风湿性瓣膜病所导致的、或者主动
脉瓣老年性钙化导致的主动脉瓣狭窄,一旦发展到严重狭
窄,如不做瓣膜置换术,2 年生存率仅为 50%,比胃癌、
肺癌等恶性肿瘤的两年生存率还要低。这也使得临床上
TAVI(经导管主动脉瓣置换术)对于CT在瓣膜检查上的需求
越来越高,首先,APEX CT的二代冻结技术已经拓展到全心,
对于瓣膜、心肌的显示毫无压力,其次,其最低2s的多模
式快速切换功能,可以满足全心轴扫后,紧接着螺旋大范
围采集主动脉,从而可以很好的评估TAVI的可行性、瓣膜
狭窄度、瓣膜钙化范围、入路、跨过主动脉角度、瓣膜支
架的选择等等参数,完美解决临床需求。
APEX CT在胸痛三联检查及“冠脉CTA+”
方面的表现
胸痛三联征是涵盖肺动脉栓塞、心脏病变和主动脉夹
层等高致死率的急诊病变,如何更快更准的排查确定病变
类型,对于临床抢救来讲至关重要。对于大多数CT来讲,
想要三个部位成像,但由于三个部位的对比剂峰值时间不
一致,同时常规CT不同方式扫描切换时间不够短,只能折
衷,取三个部位均在峰值的时间点成像,对比剂用量大,
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三部位图像混杂,质量难以保证。APEX CT则是完全依据
生理循环的情况,保证对比剂流经哪个脏器,即采集哪个
脏器,保证三个脏器均在充盈的最佳状态成像。整个采集
过程在半分钟内即可完成,为患者赢得了宝贵的治疗时间。
所谓“冠脉CTA+”指的是,冠脉CTA联合其它部位的
扫描,大家知道疾病的发生往往不是孤立的,比如冠脉血
管发生粥样硬化,此时头颈血管发生钙化的几率也非常高,
因而对于冠脉CTA+的需求也就应运而生。APEX CT拥有极
高功率的球管,能够在低电压下输出最高1300mA的电流,
同时多模式快速切换加上深度学习算法DLIR的辅助,可以
在低电压下一次给药,获得多器官成像,并保证冠脉CTA
较高的CNR及其它部位的高质量图像。
APEX CT突破性临床进展之
全能
相对于传统混合能量CT,能谱CT可以提供更加丰富的
诊断信息。自宝石CT到Revolution CT Xtream能谱平台,能
谱经过多年的临床实践,已经逐步被临床所接受,并在某
些应用场景下成为了必选项。APEX CT更是通过电压电流
双瞬切的革新,重新定义了能谱,使得能谱更加纯净,基
物质分离及定量精度更高。并且,流程上面更加简化,进
一步拓展了临床应用的范畴。
APEX CT GSI应用于小病灶、低对比结构及微细
结构的显示
常规CT主要依靠密度对比来检出病变,且存在硬化效
应和部分容积效应,因此对于与周围结构密度接近的低对
比结构、一些小病灶及微细结构很难发现。APEX CT双瞬
切能谱+深度学习算法DLIR改变了常规CT混合能量成像模
式,以其独有的高清单能量成像为基础,结合物质分离技
术,可以有效提高组织对比,有助于小病灶、低对比结构
和微细结构的显示。
研究表明,APEX CT单能量成像可在低辐射剂量下,
仍能保证不降低图像质量并提高小肝癌病灶的对比噪声
比,有利于小肝癌的检出。单能低keV图像可以增加肝内
乏血供肝癌病灶和正常肝组织之间的对比,优化图像质量,
结合碘基图进行观察,可明显提高肝硬化基础上发生的小
肝癌及乏血供肝癌病灶的检出率。对于脊髓、肌腱、韧带
等低对比结构的显示,采用最佳单能量图像可以提升这些
结构的对比度。APEX CT GSI图像可清晰显示膝关节前、后
交叉韧带及腓侧副韧带等结构,为临床提供更多诊断信息。
APEX CT GSI用于肿瘤的鉴别诊断、分型、分期
及疗效评估
能谱CT多参数成像可有助于鉴别胃癌与高度侵袭危险
性胃间质瘤、小肠腺癌与小肠原发淋巴瘤、肾癌与肾血管
平滑肌脂肪瘤等。能谱定量测量动脉期及延迟期的碘含量
有助于准确鉴别小肝癌与肝血管瘤。
此外,肿瘤的TNM分期在临床诊疗方面具有重要的意
义,利用CT能谱成像综合分析可以在肿瘤的病理类型、恶
性程度、浸润程度、淋巴结转移及远处转移等方面提供更
多有效诊断信息。有相关研究显示,能谱CT多参数定量分
析在鉴别肺部炎性病变与恶性肿瘤、肺癌的诊断及分型、
肺癌的TNM临床分期中具有重要的应用价值。
在新一代能谱APEX CT的双瞬切能谱平台上,不管能
量曲线还是直方图、散点图图像,标准差SD值大幅降低,
精准度明显提高。可以作为肿瘤的鉴别诊断、分型、分期
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及疗效评估的可靠工具。
利用碘基图进行碘浓度更精准的分段测量能够判断肝
细胞性癌行肝动脉化疗栓塞(TACE)术后肿瘤瘤体的血供情
况,有助于临床的疗效评估及进一步治疗方案的设定。
物质成分分离与鉴别及基物质图像的定量分析:
能谱更纯、定量更精准,这也就为像诸如:
量化区分非钙化斑块的成分,并帮助评估斑块的稳定
性,早期发现含有易损性脂质及血栓样组织的不稳定斑块
提供了更有力的支持;
同样有利于发现潜在于肺动脉内的微小血栓或栓子,
提高肺栓塞诊断的灵敏度;
当然,在比如尿路结石化学组成成分分析、痛风石分
析、骨髓损伤评估方面,也是在准确性方面有了大幅提高,
逼近“金标准”的相关检查结果。有助于临床术式的选择,
避免不必要的侵入性治疗,能谱CT为尿路结石成分的分析
提供了可靠的诊断方法。
APEX CT GSI在血管CTA/CTV成像中的应用
CT血管成像技术(CT angiography, CTA)是目前不可缺少
的影像检查方法。研究显示,针对宝石CT或Revolution CT
能谱平台,单能量成像(50~60keV最佳)较之混合能量CT可
以更加清晰地显示细小血管。大家知道,能谱单能量成像
范围是40keV~140keV,为何不使用更低的keV单能图像,
来进一步提高血管的CNR ?可能与之前能谱无法实现电流
瞬切以及图像噪声略高有关,到了APEX CT GSI平台,完全
不用担心这个问题,可以放心使用甚至40keV,从而完全
释放低keV图像对于CNR的放大作用,进一步提高血管对比
并降低对比剂使用量。
像下肢动脉CTA成像是目前临床上常用的一种检查方
法,广泛应用于血管闭塞性脉管炎、动脉粥样硬化性闭塞
症、糖尿病下肢血管病变、多发性大动脉炎等疾病的诊断。
常规多排螺旋CT扫描中,由于部分病人下肢血管常伴有严
重狭窄和钙化,并受到射束硬化伪影的影响,使得血管的
结构与远端分支难以清晰显示。APEX CT GSI平台可以放心
使用最低keV单能图像,提高狭窄段血管及远端小血管的
显示,并有效去除硬化伪影,有助于下肢动脉腔内成形术
及其术后评估。
去金属及硬化伪影及虚拟平扫技术
利用APEX CT GSI能谱单能量成像结合MARs技术,不必
再选择高keV区间图像,一样可以在颅脑成像、颅内动脉
瘤夹闭术后及骨关节等金属植入物术后复查中获得很好的
成像效果。
虚拟平扫(virtual noncontrast, VNC)技术有了深度学习
算法DLIR的帮助,在头颈部肿瘤成像中、甲状腺结节检查、
腹部肿瘤成像等检查项中,VNC图像质量更佳,一次双能
量增强扫描可获得增强图像与VNC图像、碘图及能谱曲线,
在不影响病灶观察的同时显著降低了辐射剂量,使患者、
临床诊疗获益良多。
APEX CT GSI高清肺灌注及GSI脂肪肝分析
针对常见临床需求,GE专门开发了APEX CT GSI高清肺
灌注及脂肪肝分析专用软件,评估更精准、流程更简洁,
更贴近临床需求。
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& 科研飞跃
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APEX CT突破性临床进展之
全“域”
APEX CT卒中及灌注方向应用突破
不得不提到Quantix™ 160球管的高mA输出加上深度学
习算法DLIR,不管对于任何部位的单器官灌注来讲,已经
可以做到低于常规同部位扫描两倍辐射剂量的水平,一是
适应症更广,二是可以获得更准确、更丰富的诊断信息。
比如神经灌注,完全可以与颅脑CTA合并,一次给药,一
站式检查。除了灌注信息以外,单独挑出灌注数据中任意
一期数据,使用DLIR重建后可以获得完美的CTA图像。
APEX CT 儿科、急诊及体检方向应用突破
儿科患者与急诊患者有个共同点,无法配合的患者
居多;儿科患者与体检病人也有共同点,对辐射剂量要求
很高。APEX CT得益于宽体以及深度学习算法DLIR,可以
保证0.3s颅脑、1s胸部,同时剂量与同档次CT比较降低约
60%~80%,可以说是儿科、急诊及体检检查的“神机”。
APEX CT 针对特殊患者方向应用突破
超重患者的CT检查、肾功能较差患者的增强检查、
静脉血管细小弹性较差需增强患者、帕金森患者冠脉检
查、既有大体积金属植入物又需CTA检查的患者……,临
床总会提出各种复杂、困难的检查需求。对于APEX CT来
讲,这些困难不值一提。机架拥有超大80厘米孔径、70
及80kV的常规使用、二代冻结SSF 2的超高时间分辨率、
双瞬切真理能谱,可以保证超重患者完美的图像;对于
增强患者可允许微量低速的对比剂使用;复杂患者的冠
脉图像成功率一样100%;能谱GSI可以轻松应对金属伪
影,优化血管显示。
革命性的算法为影像打开“上帝之眼”,低剂量真理
图像洞察影像无限可能,高清双瞬切能谱突破CT边界。关
爱每一位患者,APEX CT未来可期!
eJCT 郑州大学
第一附属医院专刊
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APEX
病例精选
JCT 郑州大学
第一附属医院专刊
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APEX CT 初遇
& 科研飞跃
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无限制(心率/心律/呼吸/体重)1-beat CCTA:
HR,bpm 68
Rotation time, s 0.28
Slice, mm 0.625
Scan length, mm 160mm
kV 100
mA 968
Contrast 37ml
Deep Learning Image Reconstruction
男,51 岁
92kg,BMI 35
自由呼吸
LAD RCA
大体重人群低kV低流速冠脉成像-1
LCx
eJCT 郑州大学
第一附属医院专刊
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无限制(心率/心律/呼吸/体重)1-beat CCTA:
HR,bpm 97-182
Rotation time, s 0.28
Slice, mm 0.625
Scan length, mm 160mm
kV 100
mA 968
Contrast 39ml
Deep Learning Image Reconstruction
男,49 岁
98kg,BMI 31
心律失常,自由呼吸
LAD RCA
大体重人群低kV低流速冠脉成像-2
M