11月26日，第109届北美放射学会年会(RSNA2023)在芝加哥正式开幕。佳能医疗秉承“Leading through Change— 创新引领改变”的主题，带来丰富多元的医学影像技术成果，又一次生动地诠释了现代医学技术发展的核心要义。
2022年RSNA前夕，佳能医疗公布了开发光子计数CT的布局和实践，那么时隔一年，佳能医疗光子计数CT收获了哪些新发展，今天这篇文章，将为大家详细解读。
“我们认为，光子计数CT扫描器将成为理想的诊断机器。”——佳能集团董事长兼首席执行官御手洗富士夫
光子计数 CT 的到来仿佛就在昨天，但实际上，佳能医疗早已深耕这一领域多年。
自1971年问世以来，计算机断层扫描技术经历了惊人的演变，使得CT在疾病诊疗中扮演着越来越重要的角色。经过多年的资源整合、技术革新，佳能医疗CT的多项技术重新定义了CT在临床诊疗中的角色，例如宽体探测器、UHR-CT和深度学习重建技术。今天，为推动CT技术的下一次突破，佳能医疗正在加速推进新型光子计数CT的开发和生产。
佳能医疗PCCT的探测器采用碲锌镉材料(CZT)构建。在碲镉材料中加入金属锌，与单独的碲化镉相比，它提高了探测器捕获光子的能力，从而实现更高的剂量效率。作为关键一步，佳能医疗于2022年收购了全球著名的光子计数探测器设计和制造公司Redlen Technologies Inc. 。Redlen公司主要生产用于光子计数的碲锌镉半导体检测器模块，这是业内具有良好性能的模块。通过整合Redlen先进的光子计数技术和佳能医疗在CT系统、软件和深度学习图像重建人工智能方面的优势，佳能医疗将在全球范围内为患者提供高质量的医学影像诊断。
Redlen与佳能医疗合作的紧凑型读出电路设计最大化了探测器的有效面积，可以进一步提高剂量效率。PCCT 探测器与佳能医疗 CT 平台的几何形状兼容，可以直接将 CZT 探测器与佳能医疗现有的 CT 功能和工作流程增强功能相结合，以实现设备最大的实用性。通过优化像素尺寸、快速读出和复杂的建模算法，佳能医疗的CZT探测器可以轻松应对脉冲叠加和电荷共享等挑战，从而产生低噪声、高分辨率的图像。
“光子计数CT(PCCT)是我们努力把握CT发展之路的新高点。我们希望下一代扫描器能在低辐射剂量的前提下，在更短时间内生成高分辨率图像，从而减轻患者负担。”——佳能医疗系统株式会社总裁兼首席执行官泷口登志夫
佳能医疗致力于将PCCT加入高端医疗影像设备和人工智能之列。2022年底，佳能医疗在日本国立癌症中心 (NCC) 安装了首个 PCCT 系统，并获得了监管许可，开始用CZT-PCCT进行临床扫描和评估。
基于患者数据的初步研究已经开始，这标志着开发过程进入了一个非常令人兴奋的阶段。NCC 与佳能医疗合作启动了一套临床研究计划，以探索 PCCT 对于新临床应用以及常规扫描的优势。
日本柏市国立癌症中心东医院的患者扫描
“在目前的研究中，我们预计 PCCT 能够产生重大影响的领域之一是肿瘤学的临床护理。佳能医疗正在与 NCC 探索性肿瘤学研究与临床试验中心 (EPOC) 以及位于日本柏市的 NCC 东医院合作，探索 PCCT 的新诊断方法，并研究其对肿瘤学的临床价值。”——佳能医疗系统医学物理高级经理Kirsten Boedeker
随着研究的深入推进，PCCT 的预期优势不断呈现。这种更高的探测器精度与光谱信息相结合，可以提高病理变化的可检测性，改善体内各种物质的辨别和识别，以及基于定量图像分析的组织表征和恶性肿瘤评估。这些领域的进步将提高肿瘤学领域患者护理全流程的诊断准确性，从预防到诊断，到治疗效果评估，再到长期预后。
成像质量新高度
电子噪声作为传统EID-CT的一个主要短板在全新的PCCT上被攻克。
EID的电子噪声不可避免地与真实信号混淆在一起，当光子数量较少时，电子噪声就会变成主导信号，大幅降低图像质量。PCCT 改善了噪声特性，低于最低能量阈值的电子噪声会被选择性地滤除，特别是对于体型较大的患者和筛查等低剂量应用。这种降噪既可以提高图像质量，也可减少患者的辐射暴露。
超高分辨率(UHR)
提高空间分辨率是光子计数探测器的主要优点之一。
PCCT 探测器允许使用更小的探测器单元，在常规应用中，这些像素单元可以组合在一起，在不增加图像噪声或辐射剂量的前提下，相比于传统 CT可以获得更高的空间分辨率。在增加空间分辨率可以提高临床价值的应用中，这些像素单元又可以单独工作以实现超高空间分辨率。并且探测器像素之间不需要额外的隔膜来防止串扰。因此， PCCT 还为常规超高分辨率 (UHR) 扫描打开了新的大门。
佳能医疗在超高分辨率 CT 方面拥有前沿的技术积累。2017年，佳能医疗发布全球首台超高分辨率CT系统(UHR-CT)——Aquilion Precision，这是迄今唯一一台可以用于临床的UHR-CT。经过在 UHR 图像重建和工作流程领域的多年深耕与积累，以及在球管设计、扫描床定位和机架振动方面取得的新进展，UHR-CT的利用效率被有效放大。借助于这些卓越的进步，佳能医疗有望在繁忙的临床工作中引领 UHR-PCCT 的临床应用和更优的工作流程。
光谱成像
在临床应用方面，PCCT 系统的能量箱可以在每次扫描时轻松实现材料分解，这包括常规的双能源应用，但也允许开拓可以利用多个能源箱的新临床应用。
佳能医疗在光谱重建领域的前沿技术赋予了PCCT特殊的优势，它可以最大限度地减少噪声和最大化光谱价值。由于能量阈值可调节，PCCT 还能够实现特定的 K- edge成像，从常见的对比剂例如碘和钆到新型纳米进颗粒对比剂。PCCT 的光谱能力，特别是与新型造影剂结合使用时，可以带来新的诊断成像技术和治疗评估方法。
（佳能医疗）
