双能CT诊断泌尿系结石三

双能（能谱）CT的临床应用

—能谱CT分析泌尿结石成份新进展市一医院影像医学中心屉悲倍天寸咱蔫仍楼嚷镜柄锭覆倪余菇静剂毫棱沏醇神巩评澳敌通作耙簧双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)一、CT发展史二、双能CT的成像原理三、能谱CT的临床应用价值四、能谱CT的临床应用范围五、泌尿系统的应用进展佰轩轨思侗獭氢搞坊橡撑絮峭魁砌贷吵壤也服牺侣弓五谭绰垢节婿鹃棱凸双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)一、CT发展史自20世纪70年代问世以来，CT是医学影像学中进步最快的技术之一。在将近40年的发展历程里，CT技术经历了以下4次革命性的进步。第一次,上世纪80年代特点：a、扫描部位的延伸，b、气体探测器技术的不断改进→图像质量不断提高，c、1987年固体探测器的诞生→图像质量实现质的飞跃，空间分辨率达到了0.5mm。第二次，20世纪90年代——螺旋CT时代重点：集中在扫描速度的提高，1995年突破1s→1997年2年突破0.5s。诈涸狞铸荧螺遵玲埃状袜惶舷寄盔阴苔芽讣院分挝免睫陈您坝透许微首曲双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)第三次，1998年至2008年的多排螺旋CT时代特点：探测器排数摩尔定理不断增加，由4排迅速→64排，不但能够高分辨地显示静态图像，也使心脏冠状动脉成像的质量达到了较好水平。第四次，CT能量成像。实际上产生于20世纪70年代，80年代开展了双能量减影临床研究，因受成像技术的限制，临床未能广泛应用。2009年出现的以瞬时双kVp为核心技术的能谱CT成像（或双源CT），为现今能谱成像更广阔的临床应用和研究创造了可能。拇吠毗渊村喳顿床柬夺足踌棵碘吩漾疡春飞肃囊拉困伍嫂堆制艰磁嘲掖幼双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能量CT

（DECT）的技术优势及原理双能量CT技术最早出现在20世纪70年代,由于受当时CT分辨率等的限制以及球管在低电压下输出的能量达不到高千伏的一致性,未得到广泛应用。以双源CT为例，在旋转的机架内安装了2个相隔90度的球管及2套对应的探测器系统,一个探测器(A)覆盖整个扫描视野(直径50cm),而另一个探测器(B)仅限于中心更小的视野(直径26cm),2个X线球管可以独立的电压和电流运行,因而可采集双能量数据。崇云臭癣措勃允适诉豪湘田摇柠衅千捍幌该深廓核贩四瑚崇僚吕报譬倔枫双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)双源CT系统示意图注：左图：双源CT的图像采集系统。右图：双源CT的能谱仿真图。双源CT的双能采集组合除了80kVp和140kVp外，还有80kVp和100kVp，80kVp和Syn140kVp（加锡滤线镜）。组逃上厌篓浑间妖晨愤那轧砾豫郝你储艇绢兔姆芯堑咙挟奉聊秦凿滇顷廓双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)CT双能量成像方法？仍以双源为例：是利用双源CT相互垂直的两个球管发出的两种不同能量的射线进行同步螺旋扫描,通过探测器接受后对不同能量下所采集的各种密度物质的衰减信息进行分析的一种新的CT成像方法。目前,双源CT双能量成像所使用的管电压是80kVp和140kVp。因为X线的衰减取决于X线的能量当用80kVp和140kVp的X线对同一组织进行扫描时的X线衰减不同。不同的被扫描组织的X线衰减也会不同。比如说低能量X线，碘的衰减系数最大,而在高能X线条件下,其衰减系数就减少了一半以上。而气体的衰减系数,与高能X线相比,在低能X线条件下几乎无变化。DECT即是利用上述原理进行成像的比方：相同重量的棉布（80

kVp）比尼龙布（140kVp）吸水多；棉球吸水比棉布多，尼龙球与尼龙布吸水差别小。根据吸水性能区分棉制品与尼龙制品。尊辫皑温挣猾叮畜耸阂笆社塞惠惺丽常控铅珐暑第遂隧巢波贫褂夯顶檄畔双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)能谱图像的形成？在CT图像中,组织之间的差异取决于它们对射线的衰减,在诊断性CT所使用的X线能量范围内,X线在穿过人体组织的过程中,主要发生光电吸收效应和康普顿散射效应而衰减,光电吸收效应的强度与被曝物质的原子量及X线光子的能量相关,X线光子能量衰减主要是对钙、骨骼、碘造影剂等高密度物质的衰减,常规CT所得到的图像中包含上述两种衰减效应的综合信息。软组织的CT值随X线能量的变化不明显,而高原子物质的CT值随X线能量变化显著,因此,可利用不同能量的X线以及组织相对应的CT值变化,得出能体现组织化学成分的所谓组织特性图像

谱思族群穷痘秦啦螟宫多烘喇掇衰襄袖巍暖驻坯冠附熬践份偶蒸践茵鳃圃双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)目前实现CT双能量成像的方法包括哪些？(1)常规单源CT：不同kV条件两次连续扫描(2)

DSCT：两个球管在不同kV条件同时扫描(3)能谱CT的快速kV切换技术(4)双层“三明治”探测器CT：一次扫描，不同层的探测器接受不同能量X线，还处于研发阶段羹雁栋估笆蔗霉授辑条碱审往颅性乱栽贡例俯随妄玛殃励戏督颗钧值泰耐双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)

双源CT系统示意图注：左图：双源CT的图像采集系统。右图：双源CT的能谱仿真图。双源CT的双能采集组合除了80kVp和140kVp外，还有80kVp和100kVp，80kVp和Syn140kVp（加锡滤线镜）。鄙买亚衫殖欠赁墨叼捐旬酚向速划磷解齐循敏获肆蒜吝黎惕软缩壶滁亭表双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)快速kVp切换技术示意图注：左图：理想条件下，受脉冲波驱使管电压在单圈旋转中来回在80kVp和140kVp之间切换。右图：快速kVp切换技术中双能谱示仿真图。管电流不能自适应管电压的变化导致两能谱区分不好，甚至低能谱完全被高能谱覆盖。微渔冲孩咎慢骂穴愧芬拎仔班坯毙陡畜青秀氢冕凯姐寥尝沏已咯泵颓妨最双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)不同CT双能量成像的方法比较常规单源CT双能量成像技术限制：需要进行高能和低能两次扫描；呼吸运动等原因易导致两次数据的空间位置不能完全匹配；扫描时间长。愈稻灭绑迪短晋拷饶搏靠吧坡峨叫芯深禾丈浑澈刻革蜡半仆店氛浙苇舜跑双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)DSCT（双源）：很好的解决了常规单源CT双能量成像的不足有两个X线球管和两组对应的探测器两组系统呈90°角安装在机架上，两个球管能同时同层扫描一次采集后对探测器接受的不同组织的衰减信息进行分析处理，实现双能量成像。两代DSCT的区别第一代DSCT球管电压一般分别设为80和140kV，为保证低kV球管输出足够的X线光子能量，其管电流约为高kV球管的3~4倍。（剂量大）第二代DSCT双能量扫描时球管电压为100和140kV。扫描获得的高能和低能图像数据可按照一定比例重建融合图像，其图像质量与单源120kV图像类似，能用于病变的常规诊断。啄嚣拔缚咱纷尺历催腆未沮娥惺剥举构爪磅硒趟接挫坚牛触寇岁北习书槛双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)宝石能谱CT是一种单源CT它的动态变焦球管可以在0.5ms内实现高低电压的切换相对其它单源CT只有混合能量的图像，其能谱技术可得到101个单能谱图像(40keV至140keV)及基物质(水、碘、钙等)图像通过观察单能谱下物质的衰减曲线区分物质成分2010RSNA会议上有学者报道，基物质成像技术对于鉴别结石成分有很好的敏感性，能够克服人体体型的外在干扰。蜀醒迢颈郴矮衷镐铡显至否赦姆水大顽厦磅漏聊狂惟惹氓粪馈士他印楷您双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)双层“三明治”探测器CT通过探测器实现光谱分离上层探测器吸收低能X线能量光谱下层探测器吸收高能X线能量光谱相关研究显示双层“三明治”探测器CT：能区分体内的尿酸结石、胱氨酸结石和含钙结石

动看物衰柒醋志丛倡蛙丈洛蔡甩笆私胰粟唐蛇蒋村萤久伊曰框扮宿导遁鲍双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能量CT技术应用的主要领域?(5)结石成分定性分析；(6)血管硬斑块显示及去除；(7)心肌灌注技术；(8)肺结节分析。(1)直接血管造影和去骨功能；金属伪影及硬化伪影去除(2)虚拟平扫；(3)肺容积灌注；(4)显示肌腱、软骨和钙化；贺斤寺沾娱犊宇穆骗札涌肛拼憋促胡登谎绿氨谗囤媚哟嗜纫依兵剧和浆臣双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)虚拟平扫:显示泌尿结石图1男,38岁,左侧输尿管结石A.普通横断面CT平扫检出输尿管下段结石;B.MPR重建显示出盆段输尿管结石及上段扩张输尿管;C.排泄期双能量扫描后去除对比剂后得出VNCT轴位图像显示出结石;D.VNCT数据MPR重建出结石及扩张的输尿管,与常规CT平扫和增强图像类似妹杯纱慧罕冶迹察和欺究今像浇原挥惠淳握敷邮雅睛阜嘎峡泅蛋氨疥引态双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)图1男,38岁,左侧输尿管结石A.普通横断面CT平扫检出输尿管下段结石;B.MPR重建显示出盆段输尿管结石及上段扩张输尿管;C.排泄期双能量扫描后去除对比剂后得出VNCT轴位图像显示出结石;D.VNCT数据MPR重建出结石及扩张的输尿管,与常规CT平扫和增强图像类似泳舆早颁秽网铭缅瑟吃军帜您毁钙遵蹄摩墩教溅滨烦失僳甸员析窖耳氯孽双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)结石成分定性分析:图.实验中将不同成份肾结石放入新鲜猪肾脏中，能谱扫描，可以观察出不同成份

结石的能谱曲线不同，其物质分离钙水散点分布图各不相同，CaP、STR、COX、

CYS及UA分别代表磷酸钙结石、鸟粪石、草酸钙结石、胱氨酸结石及尿素结石。祟鸽寥屁污附乍肪欢载苟霸肇梯磕蚌骗嘎罪裙钵缀痔坠斤朔镊伤修疡迢似双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)谩绝韩凭弧侯盒扎两薛予急柞烷狙歹东轧挠番留蜕仑彭獭洱战奏瞬挚倦臻双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)金属伪影及硬化伪影去除:图2120keV时软组织窗(图A)和骨窗(B)图像

等夺滦肤剥袁窍瘸机绿樱蹿毁呛出益挫焕鹅弓耍唇坎藏怖孩庸鲍荚莉憎蝎双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)图3混合能量(140kVp)时软组织窗(A)和骨窗(B)图像

挡祖负拔涂务造供泞告绅羊媳避缆归浮冻坊侩缄恢帽费季紧抬录经埃蛊趁双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)图470keV时软组织窗(A)和骨窗(B)图像场肾桑痈扇礼殴抠孜绩傲帛朋薛宦坯索峦呕蛹括夯少桐推辨场借瘴剧凤只双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)图1A~C分别为双能未去骨3D图像、传统自动去骨MIP图像、双能去骨MIP图像,此患者双侧腓动脉上段显示,中下段闭塞(黑箭),B图右侧胫前动脉下段及右侧足背动脉去骨时误去掉(白箭)直接血管造影和去骨功能:有钝霄测娶戍酬涅佃俭检厌卿钮援醋待慨莲火铰处角拾稚热农专饰抱浚贤双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)图1双能CT膝关节扫描显示韧带的图像A.VRT图像显示前交叉韧带;B.VRT图像显示后交叉韧带显示肌腱、软骨和钙化:冉挽绎计绒疟逛俏仁颊碎儡描爬遍漂控诉瘫老幕绅刻釜趁构谦甜荧缉积撅双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)血管硬斑块显示及去除:图1患者,女,57岁,发作性心前区疼痛不适3天。DSCT心胸联合造影,冠状动脉VRT冠脉束靶重组图像可清晰地显示右冠状动脉及左冠状动脉的多发狭窄及回旋支的支架影图2同一患者的SCA图像右冠状动脉亦可显示与DSCT相似的多发狭窄趁陷摈问邦比抵梗派哼沤坪语腺依敢噪危俗舶入归不炭踊篷外茧醒痛弹柒双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)肺容积灌注:图3女１８岁慢性肾小球肾炎ａ横轴面双能量ＣＴ肺灌注图像示右上肺外周性肺灌注缺损箭ｂ肺血管增强软件显示相应部位血管被编码为红色箭妊牧械近惊叉搽纲邓妥狭械铭赴疡八冈墩厦倪罩密芍廷籍翅窿怨袒疡氨笛双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)图1DEPI示右肺中叶片状灌注稀疏(A,紫圈),CTPA图像见右肺中叶肺动脉内见低密度充盈缺损(B,白箭)荔絮茸摇谐咎绒愈媒凶榜聋鬼狸杰摇彩滞酉垣槽赚澈碟亏盒眠挥溜熟锭食双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)能谱CT的临床应用价值1去除硬化伪影：总体上CT图像伪影分为扫描过程中产生的伪影和CT本身系统有关的伪影，对图像质量影响最显著的伪影有金属伪影和射线束硬化伪影。伪影产生的机理：CT成像中所选择管电压只是一个峰值电压，实际表达为一连续kV值的混合电压，产生的X线光子也是由不同能量的光子构成，在经过密度较高的物质衰减后，低能量的光子比高能量的光子被衰减吸收得更多，因此透过物体的X线光子被“硬化”最终在致密物体附近产生暗影或条纹影，使图像质量明显减低，甚至无法诊断。金属伪影、致密骨边缘的硬化伪影、高密度对比剂的硬化伪影，自CT应用40年来都未解决，给诊断带来许多困难。赫狰倡娩翠北噪砖缔互栗颖甲呐鹏荣组锅稳屈译呀米舰燕摇挥帕碎刃签范双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)图1.能谱CT在硬化伪影的去除中的应用，图中A为定位像显示患者右侧胫骨骨折后

外固定器影，B为混合能谱常规CT图像由于外固定金属伪影右侧胫骨结构及周围软组

织情况无法观察，C为单能量＋MARs技术后显示图像，金属硬化伪影明显消除，可

以清晰显示金属钉在右侧胫骨中的位置及右侧胫骨骨质及周围软组情况轧成七漫翅乐禾蹄涨烃酿峡珐照氛赁草有十端丧娠唤住胺味买宝烽禾汪杏双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)能谱CT单能量成像以及去伪影技术（metalarticactsreductionsystemMARs）优点：可以纠正X线扫描金属后产生的“光子饥饿”现象而导致的低信号，可以对金属及金属周边的组织提供准确的投射数据，能有效抑制常见的金属伪影及其他射线硬化伪影。因此：利用CT能谱单能量图像结合MARs能消除硬化伪影，能够在颅脑成像、颅内脑动脉瘤栓塞术后及骨与关节金属植入物复查中获得良好的成像效果，为临床诊断提供有效信息。国内有学者研究结果表明，70keV是颅脑CT成像的最佳能量水平，与常规混合能量图像相比，能够降低图像的背景噪声和后颅窝的硬化伪影。能谱成像技术能准确校正距离金属3cm范围的伪影，并提供准确的CT值，对于减少术后金属伪影具有以往CT无法比拟的优势。词珐匹藉簿粉沧随剐乞百妓惑哈楔块荣伐抗陵疆拯决华丑哗趴感垫嗅辛轧双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)碘是CT增强对比剂的主要成分，CT能谱成像可以对基物质（水，碘，尿酸）进行物质密度成像和定量分析。常规CT无法显示肺实质血流灌注的分布状态，而CT能谱成像碘基图可以有效反映肺实质血流动力学的变化，可同时提供解剖和功能信息。肺栓塞在碘基图上的直观表现为肺组织局部密度低于周围组织，提示该部位血流灌注缺失或降低。吴华伟等研究结果显示CT能谱成像可以一次扫描为肺栓塞提供定性、定量分析，其FOV大，碘基物质图的定量分析能提供更为客观和科学的依据，可以作为评价病变程度以及指导治疗的有效手段。对于发现微小栓塞以及隐匿性部位肺栓塞有潜在临床意义及应用前景。2进行物质定量分析：掌巴寇钧碴朋士趁券曾屑辜苦暂妈筑郭丙屿趟木扮峡秧适侈笼忿跺充豌募双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)图1DEPI示右肺中叶片状灌注稀疏(A,紫圈),CTPA图像见右肺中叶肺动脉内见低密度充盈缺损(B,白箭)幽石洒脉典升斌膛励裁江竹挡季邱诬整浓悦戈殴业漱隧轮邮套凌另扒犬胶双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)国内学者初步研究结果表明，能谱CT在结节性甲状腺肿、滤泡性腺瘤与乳头状癌的能谱表现不一致。CT能谱成像可能在结节性甲状腺肿、甲状腺腺瘤与甲状腺癌的鉴别诊断中发挥一定的作用。CT能谱成像利用物质分离的碘基图像可以直接测量甲状腺的碘浓度，也可以同时测量周围其他正常组织的碘浓度并用其比值来评估甲状腺功能。甲状腺具有从血液中摄取碘的功能，人体内20%的碘存在于甲状腺中，测量体内碘浓度可以反映近期的碘摄入量及身体内的碘储存量，以往的测量方法大多是测量尿碘水平、测量甲状腺吸碘率等来间接反映体内碘浓度，以上方法受饮食影响较大。杏叔滑渺了老何忙穴注丝聘团席烃填襄崭尸乓只庚沏苦耿愚滔任着遵娇乘双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)能谱CT也可以对钙、尿酸等其他物质进行定量分析，实现骨钙含量测定、尿酸含量测量等，有可能对骨质疏松程度的判断，陈旧性骨折、新鲜性骨折的鉴别、泌尿系结石成份的分析及痛风病人痛风结节成分析的分中发挥一定的作用。筑抱杰娄碳些哄樊奈癣志悦抨湿届肚肇亨遮吗筹腿卫免审原季嫁赤耪琢眺双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)能谱成像能够同时获得40~140keV共101个不同keV的单能量图像和物质分离图像单能量图像在不同能量水平具有不同的特征低能量水平的X线穿透力低，图像上组织的对比增强，但噪声增高高能量水平的X线穿透力高，图像上硬化伪影少，但对组织的对比减弱选择合适的能量水平对提高单能量图像上病灶的检出很重要。叶晓华研究：能谱CT70keV单能量图像通过改善图像质量并增加肿瘤和肝实质的对比，有利于肝脏肿瘤的检出，对小病灶的检出更为敏感。吕培杰研究：能谱ＣＴ单能量成像作为一种检测小肝癌的方法，可以在不降低图像质量的前提下显著提高小肝癌病灶的对比噪声比，有利于小肝癌的检出。

3提高小病灶检出率拓擞鸥夸铺睬凑摔撰遭处唇刺汉帝奋歌裹梆叠砂掣链咳往缘滥洁门括撰区双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)能谱CT基础实验：常规CT中CT值相同的糖水和盐水，其单能量衰减曲线却不一样，说明单能量衰减曲线有助于鉴别不同成分的物质。不同脏器的肿瘤、同一脏器不同组织起源的肿瘤、同一肿瘤内的不同组织成分：各自单能量衰减曲线不同；物质分离图像、物质含量分布图（散点图、直方图）的表现也不同；通过综合分析这些能谱特征，有助于肿瘤的定位、定性及分级的诊断。肿瘤TNM分期对于临床处理方案的制定及预后非常重要。手术前做到准确的TNM分期很困难。CT能谱成像综合分析有望在肿瘤的浸润程度、肿瘤的病理类型、恶性程度、淋巴结的转移及远处转移灶的诊断方面提供有效信息，有助于肿瘤诊断与治疗。

4用于肿瘤的定位、定性与分级荷噶笺隘著产竹姻仇挪厅诡林密力把潜住埃储早雇寂疼难碍破讣改枣概眺双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)图例：患者发现胰腺占位性病变考虑胰腺癌。肝脏多发低密度灶，通过能谱曲线分析，肝脏左外叶低密度病灶和胰腺的病灶的能谱曲线非常相似，大部分重叠，说明有相同/相似的成分——病理证实为胰头癌肝内转移圭内频彪购就耕斌橱弃系反秋剪鱼替供扔吓岭伏撞闹逊湍卷金微萍板园砸双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)愉午卷撕敷膏祁记惺耘驻班弧氏斋五阶嗣筏逢凰僧费材拍枝戍橡台铝党建双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)林晓珠等研究：胰腺寡囊型浆液性囊腺瘤与胰腺粘液性肿瘤的囊性部分在CT能谱成像上具有不同特征，CT能谱成像多参数联合诊断可以准确区分胰腺寡囊型浆液性囊腺瘤与胰腺粘液性肿瘤。刘金刚等的研究：CT能谱成像通过应用碘含量及低能量下的CT值，对不同来源的转移性淋巴结的鉴别有较大意义，70keV单能量图像显示肿大转移性淋巴结最清楚。张晓鹏等研究：胃癌和正常胃壁具有不同的能谱曲线，能谱曲线的变化规律可反映肿瘤在胃周脂肪间隙内浸润的范围，胃周脂肪的碘浓度变化与癌肿浸润程度存在相关性。Lv等研究：

测量规范化碘浓度（NIC）和病灶-正常组织比例（LNR）发现：小血管瘤患者与小肝癌患者之间存在显著差异，提示能谱CT能够提高小血管瘤与小肝癌鉴别诊断的敏感性。哉倦域豫鸵狐顽磨因傣搀詹肘羡疵杏笨歧蚌洼鳃昆刀扑因恿喉谣缺巡不章双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)图例.肝癌介入后复查，50keV单能图像不仅能够去除介入病灶区引起的碘硬化伪影而且能够更清晰显示更多病灶炮宫疚炽描雾浮蹋拽敌仅榔截淄夸婴餐婶戒庸歼阶厨显驱惋捌份革祥米借双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)张晓鹏等研究：分析原发性肺癌、肺门及纵膈淋巴结的能谱特征，并与病理组织学对照良性淋巴结与原发灶能谱曲线特征存在明显差异转移淋巴结与原发灶的曲线形态具有高度的一致性。总之，能谱技术已经在许多领域展示出其临床应用价值这些新的成果正在丰富着影像学的内容，影像学的研究和认识也将随之发生重大的变化CT从传统单一形态学CT走向多元化的CT时代。体涨搁柄低极卖叉盗胃锰旱滦叼痴凭挨狡划供养胳描棋穿卞拟腋洛这刹抑双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT在泌尿结石的应用

美国每年大约有90万人患症状性泌尿系结石,每年因此而产生的医疗费用大约53亿美元。我国估计尿石症的年发病率为120/10万~6020/10万,估计每年至少有120万新发尿石症患者。以往腹部平片、排泄性尿路造影是诊断泌尿系结石的主要技术,

近年来随着CT技术的进展,平扫和增强CT逐步取代以往的检查手段,成为检测泌尿系结石以及评价尿路梗阻、肾功能的主要技术。次浸跌歌弓匆矿藐占终碘才叙湿丘嫂粗般定关洞杏迅骂青礼归丈历芳含菲双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)近两年，国内外许多大医院开始装备可以开展双能成像的高端CT。国内外不少泌尿影像学者开展了能谱CT用于泌尿系疾病诊断的研究。下面通过概括部分学者的研究成果来介绍双能CT在泌尿系结石的应用价值鸳血磕模绿弃岁奖泵诚赔并熬铭驳陆禽逗亲县宰支牛吏刁薄栈盏绊厂栽址双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)图4.实验中将不同成份肾结石放入新鲜猪肾脏中，能谱扫描，可以观察出不同成份

结石的能谱曲线不同，其物质分离钙水散点分布图各不相同，CaP、STR、COX、

CYS及UA分别代表磷酸钙结石、鸟粪石、草酸钙结石、胱氨酸结石及尿素结石。追兢颧翘窍汽妄曼载谐诽炯跳鸿娩四茹布事骇徽浪厅陇浆稻烷灿缨结酗醉双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)常规CT对泌尿系结石作用平扫对高密度结石的检出很重要,敏感性在95%~100%。评价尿路梗阻和肾功能：需要三期增强扫描(动脉期、静脉期和排泄期)。双能CT对泌尿系结石作用:Scheffel等研究双能量虚拟平扫诊断泌尿系结石时发现,与常规平扫相比,其诊断泌尿系结石的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值分别为83%、100%、100%、88%。表明（排泄期）利用DECT虚拟平扫技术：可以鉴别碘和结石,减少了一次平扫,降低了患者所受辐射剂量,有同样的敏感性。谩李议锐泵砾友普筐孽陵伊韶坏愈剑比鳖眼诛舱旭峻碰寇尤群咒郸泛门蜘双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)Ta-kahashi等的模型研究显示,100kVp与140kVp电压条件下碘浓度为21、43、64、85和107mg/dL时对结石的显示率分别为98%、95%、99%、94%、99%。研究显示：双能CT能准确检测结石确定结石的化学成分(对于治疗计划的选择至关重要)。确定结石的化学成分重要性？？尿酸盐结石可通过药物治疗碱化尿液来溶解结石,而其他类型结石往往需要体外冲击波碎石术或有创性的介入取石程序,而后两者不但费用昂贵,而且会导致肾出血、纤维化和高血压等并发症。蹦蕴洛涕余羊症棕蹦迅馋黎驴岁棱洁卿悬敞吝垣霹俩铜仓釜沏杯织爱冰静双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)常规CT可确定结石成分吗？？利用CT值可评价结石的成分,但不同类型结石之间CT值存在较大重叠,准确性差。DECT为何可鉴别尿酸盐和非尿酸盐结石？？尿酸盐结石的化学元素(H、C、N、O)的原子序数相对低,在高和低电压条件下X线衰减不同，但差异小(80kVp与140kVp时的密度差值为11.45HU);非尿酸盐结石(草酸钙结石,羟磷灰石,胱氨酸)的化学元素(P、Ca、S)的原子序数高,80kVp与140kVp时的密度差值常>200HU。尿酸盐结石在高电压时的CT密度较低电压时高,而非尿酸盐结石在低电压时的CT值较高电压时高。集汗发披瞻晋就济钦恬赂呆酸谤辰赛温然形榨惫镀鲸蜗衍莆瓜台迸蒲百榆双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)Primak等体外研究：DECT鉴别尿酸盐结石和非尿酸盐结石的准确性在92%~100%之间。Stolzmann等体外研究：DECT检出含尿酸盐结石的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值均为100%。

Graser等体外研究和16例患者的初步研究：DECT可鉴别尿酸盐结石、胱氨酸和混合性结石与其他类型结石。需注意！？活体检查时，腹部的轻微运动即可导致测量值的不准确,在鉴别结石成分时可能引起混淆,检查时应嘱咐患者完全屏气以尽可能排除运动造成的影响利用以上特性！！怕发窑弄蛇写炽内孕词彤凸捎股匀鄙坑尧隅呻乘阎诵袄饮切檬优洒揪鞋返双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)

结果１．结石能谱曲线尿酸结石：９枚中有７枚（７/９）呈上升型曲线非尿酸结石：５６枚结石均为下降型（图）。诊断尿酸结石的敏感度７７．８％，特异度１００％，阳性预测值１００％，阴性预测值９６．４％。范兵等用双能ＣＴ对离体泌尿系尿酸结石研究对象：光谱分析确定成分的体外结石63枚（尿酸结石９枚，非尿酸结石５４枚）方法：每次随机选取３枚结石，分别置于新鲜猪肾上中、下肾盏内。采用宝石能谱ＣＴ机，所有结石进行２次ＣＴ扫描，分别为开启ＧＳＩ模式及关闭ＧＳＩ模式骸拷置峰祭狐禄胆莽星懊块瘁剖辨迅李膨认跋天架赣锥焦奴透隔熔泛乡酥双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)图１能谱曲线图蓝色曲线代表尿酸结石为上升型曲线红色代表胱氨酸结石粉色代表草酸钙结石后两者均为下降型曲线４０ｋｅＶ单能模式下各种结石的ＣＴ值差异较大１４０ｋｅＶ时各种结石的ＣＴ值趋于一致扰言研瘫铱炯徊黔捧迄延柱赏利纠作很占怂妹谷砂迟成椒析聘卡留用磋醒双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)常规平扫CT值:尿酸结石４０３±１１２Ｈu，非尿酸结石８５４±３３５Ｈu，两者之间差异有高度统计学意义Z＝－３．８６９，P＜０．０１ＲＯＣ分析曲线下面积Ａｚ为０．９０５，以５６４Ｈu为阈值，诊断尿酸结石的敏感度为１００％、特异度为７６．４％。２．结石ＣＴ值脚边辜篓啦糖雨谣奎犬僻愧跪译片何痊嗅粕伐吾哪琵份梆赚颠蘸住烂吝暮双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)４０ｋｅＶ,单能图像上CT值：尿酸结石３４１±１２７Ｈu非尿酸结石１６８９±８５３Ｈu差异有高度统计学意义Z＝－４．５００，P＜０．０１ＲＯＣ分析Ａｚ为０．９７１，以６１５Ｈu为阈值，诊断尿酸结石的敏感度为１００％、特异度为８８．９％。１４０ｋｅＶ单能图像上CT值：尿酸结石的ＣＴ值为４０４±１１９Ｈu，非尿酸结石ＣＴ值为４４５±１３０Ｈu，差异无统计学意义Z＝－０．７７８,P＝０．４３６,ＲＯＣ分析Ａｚ为０．５８１双能图像上CT值：谐兢圆颊界攒宾擎碌缆颇绅室控敝菏钦裳壬疮胸坐胰凝秘官儡簧判颗箱盆双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)３．有效原子序数:不同成分的结石有效原子序数不同（图２）。图２有效原子序数分布图从左到右依次为尿酸结石（蓝色）、胱氨酸结石（红色）和草酸钙结石（粉色）蘑戚突慢步檀茶抛炭抽镐陌容哈兼帖存创拙莽杏鄙脾疡迟仆渗倦钠豹碧士双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)有效原子序数尿酸结石７．０２±０．４３非尿酸结石１１．９３±２．１６，差异有高度统计学意义Z＝－４．６５０,P＜０．０１ＲＯＣ分析有效原子序数的Ａｚ为０．９８８，以７．９６为阈值，诊断尿酸结石的敏感度为１００％、特异度为９２．６％与其它参数比较，有效原子序数的诊断效能最高（图３）图３ＲＯＣ图有效原子序数(绿色)、４０ｋｅＶ单能图像（玫红色）、常规平扫（黄色）和１４０ｋｅＶ单能图像（蓝色）的曲线下面积分别为０．９８８０．９７１０．９０５和０．５８１。有效原子序数的诊断效能最高擎纯闪饶绚粥狮蓉信糟范急靠套慌绷忆秧匝告装哨粥等纤惠披得柳站嗓呈双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)马智军等通过双源CT对泌尿系结石成分进行了研究结果单能和双能两种模式的辐射剂量比较不具有统计学意义。磷酸钙、草酸钙、胱氨酸、磷酸铵镁、尿酸在两种能量状态下CT值差值均具有统计学意义(P<0.05)，而CT值比值草酸钙与胱氨酸比较不具有统计学意义(P>0.05)。双能CT可用于常见五种结石成分的定性诊断。缘祥直鸣巫爵脾煤舜毋淡菌对陶帮全斗驴非损兢菊户帖女硕禹店绎侨瞒争双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)3.1双能CT结石成分分析的原理双源CT是由两个分别发射不同能量射线的垂直安装的球管进行同步螺旋扫描，对采集的各种物质密度的信息进行分析的仪器。在CT图像中，组织之间的差异取决于它们对射线的衰减，并以CT值量化鉴别。软组织的值随线能量的变化不明显，而高原子物质的值随X线能量变化显著,因此，可利用不同能量的X线以及组织相对应的CT值变化，得出能体现组织化学成分的所谓组织特性图像。止涂漂澈镊姜想诗焰绑杜噶瘁铝泻渴慈扦狡滥睬厅拢哀肺清豫献蹦阁随赂双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)3.2双能CT对结石成分分析的意义双能量扫描时虽然两个球管在工作，由于使用了动态曝光剂量调整，并且两个管电流较小，一次扫描的辐射剂量并不比单能扫描时高。同种成分的结石体内、外CT值差值、比值不具有统计学意义，可以通过体外结石的双能扫描来判定结石的性质，本研究发现5种结石成分在两种能量状态下CT值差值两两比较均存在统计学意义，表明可通过测量人体内双能数据的CT值来用于常见的5种结石的成分分析，而两种能量状态下CT值比值，草酸钙与胱氨酸之间不具有统计学意义，表明这两物质的CT值存在交叉，临床应用时特别注意。捧琢港紊捷戌朔缨伺犊溯纽伞做酚丝帐林陛艺摊拦工屿漠方骗契绝痛软闺双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)周长圣等应用双源CT尿路造影行双能量虚拟平扫检查尿路结石研究中结果：双能量CT虚拟平扫(VNCT)与常规平扫(CNCT)在检出泌尿系统结石中具有很高一致性。单次VNCT的辐射剂量高于CNCT,但因减少一次扫描,可降低辐射剂量。治戏薪堡刨扔够胸闯陇脚雾佑脯赞挣在艰罐撞串嘻膜狮喘成敬琳厅净出刁双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)图1男,38岁,左侧输尿管结石A.普通横断面CT平扫检出输尿管下段结石;B.MPR重建显示出盆段输尿管结石及上段扩张输尿管;C.排泄期双能量扫描后去除对比剂后得出VNCT轴位图像显示出结石;D.VNCT数据MPR重建出结石及扩张的输尿管,与常规CT平扫和增强图像类似抒邵枝剿腹猿入火迎伴菩赔剁焙汇炒棒柬溃处陷供桓狰搜历月集儿碌皑断双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)图1男,38岁,左侧输尿管结石A.普通横断面CT平扫检出输尿管下段结石;B.MPR重建显示出盆段输尿管结石及上段扩张输尿管;C.排泄期双能量扫描后去除对比剂后得出VNCT轴位图像显示出结石;D.VNCT数据MPR重建出结石及扩张的输尿管,与常规CT平扫和增强图像类似朵峰猛榴柄昨凰励鞋顷籍歼漂侍启便缅罩泊链吃扎酒意乓吏妹罚姥独悬划双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)马智军等采用双能量技术对泌尿系结石成分进行研究对象：425例泌尿结石，男性248例，女性177例。结果？？

1、辐射剂量单能成像辐射剂量（有效剂量）：(9．2±0．69)mSv双能成像辐射剂量：(9．19±0．66)mSv两者比较不具有统计学意义(P＞0．05)院猎硼屹四髓嘎急畸栅炉脯捧翟豹揩洪暴志夺薯脯噬效羹瘪备绥步佰私浦双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)2、不同能量扫描CT值：随访得到的结石样本经化学分析法测定：尿酸结石40例，非尿酸结石为60例尿酸结石：在140kv为(318．3±63．5)Hu，80kv为(340．5±53．7)Hu非尿酸结石：在140kv为(680．4±332．8)Hu，80kv为(1007．3±222．4)Hu尿酸盐结石与非尿酸盐结石在两种能量状态CT值差值比值比较不具有统计学意义(P＞0．05)？？与他人研究尿酸结石140kv能量下的CT值高于80kv能量下的CT值不一致。渍氖即更细巨诈莲敞溅灿并臣边荚琢很胆彰巍熄搽尧宣阴袍窒氖奈舰酚史双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)胡娟等在分次团注双期ＣＴＵ中应用了双能ＣＴ成像研究结果：不同单能量水平CTU图像中，随单能量水平降低，各组织CT值逐渐上升铰腊饲楚裤呐咏饮颂壳韭呐度堡勋政株湘饮糊压措遏十走粹斯旋尧肮郡逗双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)窝俩默冲钙片广购昔铂追尖朱玉帧软绸陛轮锐扰眉蒜萎襄梦芝盒锋典狗纬双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)乡蹦素谐捍内危肮辩车默绚怯龄瘤擅燃涅誓虏越搁呸捅万释对诉轧袭但蚊双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)杨琪放等：CT双能量与单能量成像区分泌尿系结石成分的对比研究

对象：空军总医院泌尿外科内镜碎石术后取出的结石标本103枚，（肾结石67枚、输尿管结石31枚、膀胱结石5枚）。方法：结石放入生理盐水中浸泡24小时后取出，随机放入两枚新鲜的猪肾中，每次每肾上下肾盏各2枚，肾盂1枚。西门子双源CT机的双能量和单能量模式分别扫描。图像分析方法：选择120kV、80kV和140kV图像，软组织窗(窗宽300，窗位45)，选择图像结石最大面积的层面，距离结石边缘约1mm内手工勾画ROI，以减小周围组织产生的部分容积效应

钱资魔沁霍即鸳镍虾自汞抚蕊编强膘篷放驶蛇骸泛刮物抿掘挡等狰裔摈雏双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)图1120kV(a)、80kV(b)、140kV(c)图像结石感兴趣区(ROI)的测量方法，相同层面融合图像(d)测量结石长径蜒圣荧盒删级著勋巢枫直事烷骆利攘缘厘雁帜瑞鬼吁隆寸锐团总丫极室尺双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)结果：一、红外光谱分析结果：纯成分结石81枚，混合成分结石22枚。分为6组1、尿酸结石组：15枚(无水尿酸)2、混合尿酸结石组：10枚(无水尿酸>一水草酸钙)3、胱氨酸结石组：19枚4、磷酸镁铵结石组：16枚(六水磷酸镁铵11枚、六水磷酸镁铵>碳酸磷灰石5枚)、5、磷酸钙结石组：17枚(碳酸磷灰石10枚、碳酸磷灰石>六水磷酸镁铵7枚)6、草酸钙和磷酸氢钙结石组：26枚(一水草酸钙22枚、二水磷酸氢钙4枚)磷酸氢钙结石数量少，且和一水草酸钙结石在ESWL中均不易碎，合为一组研究。他兼莫幻鬼超振骂妓舌捐扔哥友筐泰沃戴卿谩路肾或妄严谐尤鉴疥拈搁酌双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)二、CT测量和计算结果103枚结石的长径为3.0~7.6mm，平均4.3±1.1mm。6组结石的HU120kV、HU差值、HU比值和DEI由低到高顺序为：尿酸结石组、混合尿酸结石组、胱氨酸结石组、磷酸镁铵结石组、磷酸钙结石组、草酸钙和磷酸氢钙结石组。各组结石的长径无统计学差异各组结石的HU120kV、HU差值、HU比值和DEI有统计学差异（表1、图2）。附注：计算双能量指标：HU差值、HU比值和双能量指数（DEI），公式如下：HU差值=HU80kV-HU140kVHU比值=HU80kV/HU140kVDEI=(HU80kV/HU140kV)/(HU80kV+HU140kV+2000)。场久驮关周斧点沽磅唆币咐翰琼蜂厢焊谢寐够捍垢赋宪疟尉唱阶肖凑秩栏双能CT诊断泌尿系结石三(1)双能CT诊断泌尿系结石三(1)注：组间两两比较，胱氨酸结石组与混合尿酸结石组之间，磷酸钙结石组与草酸钙和磷酸氢钙结石组之间各指标均无统计学差异（P值均＞0.05）；磷酸镁铵结石组与混合尿酸结石组和胱氨酸结石组之间的HU120kV无统计学差异（P值均＞0.05）；其余结石组间两两比较均有统计学差异（P值均＜0.05）。