11月26日，第109屆北美放射學(xué)會年會(RSNA2023)在芝加哥正式開幕。佳能醫(yī)療秉承“Leading through Change— 創(chuàng)新引領(lǐng)改變”的主題，帶來豐富多元的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)成果，又一次生動地詮釋了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展的核心要義。

2022年RSNA前夕，佳能醫(yī)療公布了開發(fā)光子計數(shù)CT的布局和實踐，那么時隔一年，佳能醫(yī)療光子計數(shù)CT收獲了哪些新發(fā)展，今天這篇文章，將為大家詳細解讀。

“我們認(rèn)為，光子計數(shù)CT掃描器將成為理想的診斷機器?！薄涯芗瘓F董事長兼首席執(zhí)行官御手洗富士夫

光子計數(shù) CT 的到來仿佛就在昨天，但實際上，佳能醫(yī)療早已深耕這一領(lǐng)域多年。

自1971年問世以來，計算機斷層掃描技術(shù)經(jīng)歷了驚人的演變，使得CT在疾病診療中扮演著越來越重要的角色。經(jīng)過多年的資源整合、技術(shù)革新，佳能醫(yī)療CT的多項技術(shù)重新定義了CT在臨床診療中的角色，例如寬體探測器、UHR-CT和深度學(xué)習(xí)重建技術(shù)。今天，為推動CT技術(shù)的下一次突破，佳能醫(yī)療正在加速推進新型光子計數(shù)CT的開發(fā)和生產(chǎn)。

佳能醫(yī)療PCCT的探測器采用碲鋅鎘材料(CZT)構(gòu)建。在碲鎘材料中加入金屬鋅，與單獨的碲化鎘相比，它提高了探測器捕獲光子的能力，從而實現(xiàn)更高的劑量效率。作為關(guān)鍵一步，佳能醫(yī)療于2022年收購了全球著名的光子計數(shù)探測器設(shè)計和制造公司Redlen Technologies Inc. 。Redlen公司主要生產(chǎn)用于光子計數(shù)的碲鋅鎘半導(dǎo)體檢測器模塊，這是業(yè)內(nèi)具有良好性能的模塊。通過整合Redlen先進的光子計數(shù)技術(shù)和佳能醫(yī)療在CT系統(tǒng)、軟件和深度學(xué)習(xí)圖像重建人工智能方面的優(yōu)勢，佳能醫(yī)療將在全球范圍內(nèi)為患者提供高質(zhì)量的醫(yī)學(xué)影像診斷。

Redlen與佳能醫(yī)療合作的緊湊型讀出電路設(shè)計最大化了探測器的有效面積，可以進一步提高劑量效率。PCCT 探測器與佳能醫(yī)療 CT 平臺的幾何形狀兼容，可以直接將 CZT 探測器與佳能醫(yī)療現(xiàn)有的 CT 功能和工作流程增強功能相結(jié)合，以實現(xiàn)設(shè)備最大的實用性。通過優(yōu)化像素尺寸、快速讀出和復(fù)雜的建模算法，佳能醫(yī)療的CZT探測器可以輕松應(yīng)對脈沖疊加和電荷共享等挑戰(zhàn)，從而產(chǎn)生低噪聲、高分辨率的圖像。

“光子計數(shù)CT(PCCT)是我們努力把握CT發(fā)展之路的新高點。我們希望下一代掃描器能在低輻射劑量的前提下，在更短時間內(nèi)生成高分辨率圖像，從而減輕患者負(fù)擔(dān)。”——佳能醫(yī)療系統(tǒng)株式會社總裁兼首席執(zhí)行官瀧口登志夫

佳能醫(yī)療致力于將PCCT加入高端醫(yī)療影像設(shè)備和人工智能之列。2022年底，佳能醫(yī)療在日本國立癌癥中心 (NCC) 安裝了首個 PCCT 系統(tǒng)，并獲得了監(jiān)管許可，開始用CZT-PCCT進行臨床掃描和評估。

基于患者數(shù)據(jù)的初步研究已經(jīng)開始，這標(biāo)志著開發(fā)過程進入了一個非常令人興奮的階段。NCC 與佳能醫(yī)療合作啟動了一套臨床研究計劃，以探索 PCCT 對于新臨床應(yīng)用以及常規(guī)掃描的優(yōu)勢。

日本柏市國立癌癥中心東醫(yī)院的患者掃描

“在目前的研究中，我們預(yù)計 PCCT 能夠產(chǎn)生重大影響的領(lǐng)域之一是腫瘤學(xué)的臨床護理。佳能醫(yī)療正在與 NCC 探索性腫瘤學(xué)研究與臨床試驗中心 (EPOC) 以及位于日本柏市的 NCC 東醫(yī)院合作，探索 PCCT 的新診斷方法，并研究其對腫瘤學(xué)的臨床價值。”——佳能醫(yī)療系統(tǒng)醫(yī)學(xué)物理高級經(jīng)理Kirsten Boedeker

隨著研究的深入推進，PCCT 的預(yù)期優(yōu)勢不斷呈現(xiàn)。這種更高的探測器精度與光譜信息相結(jié)合，可以提高病理變化的可檢測性，改善體內(nèi)各種物質(zhì)的辨別和識別，以及基于定量圖像分析的組織表征和惡性腫瘤評估。這些領(lǐng)域的進步將提高腫瘤學(xué)領(lǐng)域患者護理全流程的診斷準(zhǔn)確性，從預(yù)防到診斷，到治療效果評估，再到長期預(yù)后。

成像質(zhì)量新高度

電子噪聲作為傳統(tǒng)EID-CT的一個主要短板在全新的PCCT上被攻克。

EID的電子噪聲不可避免地與真實信號混淆在一起，當(dāng)光子數(shù)量較少時，電子噪聲就會變成主導(dǎo)信號，大幅降低圖像質(zhì)量。PCCT 改善了噪聲特性，低于最低能量閾值的電子噪聲會被選擇性地濾除，特別是對于體型較大的患者和篩查等低劑量應(yīng)用。這種降噪既可以提高圖像質(zhì)量，也可減少患者的輻射暴露。

超高分辨率(UHR)

提高空間分辨率是光子計數(shù)探測器的主要優(yōu)點之一。

PCCT 探測器允許使用更小的探測器單元，在常規(guī)應(yīng)用中，這些像素單元可以組合在一起，在不增加圖像噪聲或輻射劑量的前提下，相比于傳統(tǒng) CT可以獲得更高的空間分辨率。在增加空間分辨率可以提高臨床價值的應(yīng)用中，這些像素單元又可以單獨工作以實現(xiàn)超高空間分辨率。并且探測器像素之間不需要額外的隔膜來防止串?dāng)_。因此， PCCT 還為常規(guī)超高分辨率 (UHR) 掃描打開了新的大門。

佳能醫(yī)療在超高分辨率 CT 方面擁有前沿的技術(shù)積累。2017年，佳能醫(yī)療發(fā)布全球首臺超高分辨率CT系統(tǒng)(UHR-CT)——Aquilion Precision，這是迄今唯一一臺可以用于臨床的UHR-CT。經(jīng)過在 UHR 圖像重建和工作流程領(lǐng)域的多年深耕與積累，以及在球管設(shè)計、掃描床定位和機架振動方面取得的新進展，UHR-CT的利用效率被有效放大。借助于這些卓越的進步，佳能醫(yī)療有望在繁忙的臨床工作中引領(lǐng) UHR-PCCT 的臨床應(yīng)用和更優(yōu)的工作流程。

光譜成像

在臨床應(yīng)用方面，PCCT 系統(tǒng)的能量箱可以在每次掃描時輕松實現(xiàn)材料分解，這包括常規(guī)的雙能源應(yīng)用，但也允許開拓可以利用多個能源箱的新臨床應(yīng)用。

佳能醫(yī)療在光譜重建領(lǐng)域的前沿技術(shù)賦予了PCCT特殊的優(yōu)勢，它可以最大限度地減少噪聲和最大化光譜價值。由于能量閾值可調(diào)節(jié)，PCCT 還能夠?qū)崿F(xiàn)特定的 K- edge成像，從常見的對比劑例如碘和釓到新型納米進顆粒對比劑。PCCT 的光譜能力，特別是與新型造影劑結(jié)合使用時，可以帶來新的診斷成像技術(shù)和治療評估方法。

（佳能醫(yī)療）