CT檢查能不能站著拍？劃時代的立位錐形束斷層DR系統問世

1895年聖誕節前夕，物理學家倫琴為他妻子的左手拍下了第一張x光片，作為給妻子的聖誕禮物，也開啟了人類使用x光透視人體內部的歷史。

但由於X光的二維成像特徵，導致

人體中不同層次的結構會在x光片上

相互重疊

，互相干擾

難於觀察。特別

是腦部，外面有顱骨包繞，很難透過

X

光片觀察大腦中的病變。

得益於Godfrey Newbold Hounsfield的努力，他在1961年研究計算機處理斷層影象的技術，1967年產生了計算機斷層成像的想法，並於1968年推出了第一代CT原型機。1972年4月，在英國放射學年會上，豪斯菲爾德釋出其CT成像研究成果，震驚世界，迅速引發了全球CT技術熱潮，隨後超過15家公司加入了開發CT掃描機的工作當中。西門子醫療也迅速抓住技術趨勢，於1974年研製成功了第一臺CT掃描器SIRETOM，這臺CT掃描一次可以重建兩幅影象，畫素矩陣為 128x128，隨後在近半個世紀的時間裡，CT發展技術不斷更新，從第一代CT、到螺旋CT到電子束CT，再到發展到今天的單光子CT，CT在探測器與球管技術上迎來了全面的發展與突破。

但隨著近半個世紀過去，

CT

在掃描檢查的結構形態上，卻始終保持躺著的姿態。由於人體多個組織器官在躺著的狀態下更容易保持靜止的狀態，完成更好的影象重建要求，導致C

T

在過去的多年時間裡，一直並未突破臥位檢查的掃描形態，從而也導致了臥位檢查在脊柱關節等相關疾病的C

T

檢查上，無法提供更為真實可靠的三維X線影像學資訊。

2022年，全球醫學影像裝置核心廠商西門子醫療與安健科技，基於錐形束斷層掃描技術推出了全球兩款錐形束斷層X線攝影系統，該系統可在患者自然站立位下，完成三維斷層影象掃描與重建，應用範圍包括：頸椎、氣道、腰椎、膝關節以及足踝關節，填補了當前醫學影像檢查中，無法實現立位三維成像問題，實現了數字化X線攝影在2D融合3D成像上的全新突破。

與CT的高kV、高mAs、多圈高速掃描不同，錐形束斷層掃描是低kV、低mAs、單圈慢速掃描，圍繞患者頭部進行180°~360° 單次旋轉掃，獲得患者在各個角度的數百幅二維投影，然後透過錐形束 CT 重建演算法（如FDK）獲得獲得各向同性的三維影象。

具體來說，體層CT的投影資料是一維的，重建後斷面的二維影象，重組的三維影象是連續多個二維切片堆積而成，其影象金屬偽影較重。而錐形束斷層掃描的投影資料是二維的，重建後直接得到三維影象。從機器結構看，錐形束斷層掃描的射線源採用三維錐形束X線，體層CT的射線源使用二維扇形束X線； 錐形束斷層採用二維面狀探測器，體層CT使用一維線狀探測器。錐形束斷層採用錐形束X線掃描可以顯著提高X線的利用率，只需旋轉 270°~360°即可獲取重建所需的全部原始資料，而且用面狀探測器採集投影資料可以加速資料採集的速度。體層CT的橫向資料依靠探測器單元區分，縱向資料依靠掃描床的移動來獲得；而錐形束斷層探測器直接獲得二維資料，同時包含橫向和縱向的資訊，所以錐形束斷層掃描具有較高的各向同性空間分辨力，且在掃描時間、劑量上具有C

T

無法比擬的優勢。

在CT發明近半個世紀之後，西門子醫療再次在立位三維攝影上實現革命性突破，解決了困擾臨床多年的脊柱關節等疾病在生物力學成像的影像學資訊缺損，助力骨科等相關臨床科室在精準診療上的發展與突破。