光子計數CT臨床應用專家共識2025光子計數CT(photon-countingcomputedtomography,PCCT)作為一種新型的CT技術，以其更高的分辨率、更低的輻射劑量和直接獲取高分辨率(ultrahighresolution,UHR)成像在頭頸部血管及冠狀動脈、支架、肺部小氣道及內耳等超微結構成像中肝臟脂肪、心臟周圍脂肪定量、心肌纖維化的優勢。為了在國內應用好PCCT這一最新的CT技術，由中華醫學會放PCCT技術和臨床應用方面的指導意見，為PCCT在臨床的推廣應用奠定基礎。(一)光子計數探測器物理原理：傳統CT采用閃爍晶體探測器，依靠閃信號，對所有檢測到的光子的總能量進行積分測器的像素尺寸存在物理限制，導致空間分辨率及X線利用率受限，且CT值會受到掃描條件影響難以進行標準化定量。PCCT革新了傳統的探號，從而對每個單獨檢測到的光子進行計數，成為近十年來CT成像領域應用于PCCT的半導體探測器材料主要包括碲化鎘和碲鋅鎘材料的原子序數高，較薄的鎘基探測器(1.5~2mm)在醫療診斷的X線能量范圍[30~150千電子伏特(kiloelectron-volt,keV)]入射的X線；而硅元素的原子序數低，需要更厚(30~60mm)的探測器材料才能吸收同等能量的X線，且計數電極采用側面(Edge-on)讀取測器采用碲化鎘材料[2],該半導體材料厚度為1.6mm,因此，以碲化鎘材料為探測器的PCCT相關研究目前最多。(二)光子計數探測器技術優勢及特點探測器材料的革新為CT技術帶來了里程碑式的突破，主要體現在以下幾1.UHR:PCCT能夠直接對X線光子進行逐個計數，探測單元之(energy-integratingdetectorCT,EID-CT)相比單元，在2%調制傳遞函數的條件下最高空間分辨率可以超過44個線對，對冠狀動脈支架、斑塊及骨小梁等組織微結構的顯示有巨大優勢[3,4]。PCCT通過對X線利用率的提升，可將CT檢查的輻射劑量降低噪聲等綜合優勢，可輸出標準化的CT值，且保證多次測量的穩定性和可應用于諸多臨床場景中[6]。二、PCCT掃描及重建參數及多種掃描協議、圖像重建參數和專業術語的更供指導，從而最大化其診斷效能與應用價值。各部位PCCT掃描參數和重建參數見附錄。(一)PCCT掃描協議設置kV)量子強化模式(QuantumPlus)、低管電壓(70/90kV)量子模式(Quantum)及錫濾過管電壓(Sn100/Sn140kV)量子純化模式 Quantum模式支持基本的能譜重建，如虛擬單能量圖像(virtualmonoenergeticimage,VMI),但不支持物質分離圖像的生成，如虛擬減少輻射劑量并提升入射光束的平均光譜能量2.UHR掃描：PCCT系統提供標準分辨率(探測器準直144×0.4mm,z軸覆蓋長度57.6mm)和UHR(探測器準直120×0.2mm,z軸覆蓋長度24mm)兩種采集模式。光子計數探測器實現X線與電信號的直接轉換，最小探測器像素尺寸為0.176mm×0.151mm,可在不增加輻描模式的最大螺距為1.5,最快旋轉速度為0.25s/圈；雙球管快速大螺距掃描模式的最大螺距為3.2,最快旋轉速度為0.25s/圈，可在短時間胸痛CTA等需快速、低劑量、大范圍掃描的復雜臨床場景。與傳統雙源圖像的重建與分析，無需在掃描前進行大螺距掃描和能量模式間的選擇，(CAREkeV)和自動管電流調控(CAREDose4D),二者均可設置為自動調節或固定。常規臨床應用中，推薦固定level,IQlevel),根據患者體型及臨床應用場景的需求，采用管電流自動調整，保持良好的圖像質量，以減少患者接受的輻射劑量。的高劑量利用率、低圖像噪聲特性，使在相同圖像于傳統EID-CT可降低20%~90%。代表類型(B-身體，H-頭部，Q-定量),小寫字母表示亞型(r-常規，V-血管，1-肺),數字則代表銳利度。數字越高，圖像空間分辨率及邊緣銳2.圖像迭代重建：PCCT系統采用量子迭代重建(quantumiterativereconstruction,QIR)技術，在降低圖像噪聲的同時保持空間分辨率，可與高卷積核重建搭配使用。QIR級別為1~4,代表不同級別的強度設置。3.VMI及T3D(Threshold認圖像重建輸出的是VMI圖像，VMI圖像中CT值不受掃描條件、患者體型等影響，有利于促進CT值定量標準化應用。對于不同的臨床應用場增強檢查采用50~60keV,CTA采用40~55keV,去金屬偽影使用90~100keV。此外，VMI亦可根據需求在40~190keV范圍內進行回顧性重建。高能量段VMI圖像有助于減少金屬偽影，低能量段VMI有助于增強高有效原子序數物質(例如碘和鈣)的圖像對比。PCCT還可以重建得到類似EID-CT混合能量圖像的T3D圖像，該圖像濾除了能量低于20keV低能電子的干擾，圖像噪聲低于相同掃描條件下傳統EID-CT的混合post-processing,SPP)數據包供在工作站中回顧性分析使用。PCCT生成類似于常規平掃的圖像，從而代替平掃以減少患者接受的輻射劑量。碘圖為各體素所含碘濃度的分布圖，可用于定量鈣、鐵等)很難進行精確的物質解析和定量，PCCT基于多閾值能量數據的全新物質解析算法，引入“碘/鈣”物質解析算法，實現對鈣化及碘的精確識別與分離，可以重建獲得PureLumen和PureCalcium圖像。PureCalcium也稱為純凈去碘序列(virtualnon-iodine,VNI),可以三、PCCT臨床應用(一)頭頸部踐[7,8]。UHR模式對頭頸部血管的高清成像可用于評估詳細的血管結構，尤其對于微小血管[如眼動脈、大腦中動脈M3段(眶頂)、大腦前動脈A3段(周圍腦室)、大腦后動脈P3段(四疊體)等]的顯示能力對比EID-CT大大提升[9,10]。PCCT對于顳淺動脈及上頜動脈的病變可清晰顯示，可用于巨細胞動脈炎的診斷[11]。此外，與傳統的EID-CTPCCT的UHR模式在顱內動脈瘤術后評估中，對于血流導向裝置等植入髓動靜脈畸形的診斷中也有優勢[13],尤其優化了供血動脈及引流靜脈更有助于血流導向裝置等植入物的顯示，重建參數設置為層厚0.2mm,31%的情況下，UHR模式成像對圓窗、卵圓窗、蝸軸、砧錘關節、前庭導水管、耳蝸導水管的顯示依舊優于EID-CT[171。常規EID-CT中難此外，對于細微的異常病變，如膽脂瘤、耳三窗病變(如上半規管裂)等[18],診斷信心也顯著提高(圖6,7,8,9,10,11),對于人工耳蝸的電極及導線的顯示也較傳統EID-CT更加清晰[19]。推薦意見：對于頭頸部骨骼的掃描，尤其是內耳、人工耳蝸等微小結構的顯示，推薦UHR模式，卷積核推薦Hr84,重建矩陣1024×1024,重建層厚0.2mm,層間距0.1mm。(二)胸部1.低劑量胸部CT:肺癌是我國癌癥發病率和死亡率最高的惡性腫瘤[201,其早期篩查和精準診斷對改善患者預后至關重要。低劑量CT篩查的效果已被證實并廣泛開展。光子計數探測器可以過濾掉小于20keV的電子噪聲，從而保證了PCCT能夠在極低輻射劑量條低劑量CT檢查的輻射劑量在1.5mSv左右，PCCT能夠在亞mSv輻射劑量下獲得同等的診斷準確性[21,22]。當輻射劑量降至接近胸片水平 片[23]。此外，由于能譜純化技術可去除低能射線帶來的噪聲，在進一步降低輻射劑量的同時提升了圖像質量，使其在胸部低劑量CT掃描中具有巨大的潛能。同時，PCCT的大螺距UHR模式能夠在低劑量掃描的同推薦意見：在低劑量胸部CT檢查中使用大螺距QuantumSn采集模式，IQlevel設置為10~20,以減少心臟搏動偽影對于肺部圖像質量的影響。中具有明顯優勢，對正常肺結構(包括肺實質、葉間裂、次級肺小葉、肺血管、氣管支氣管、胸膜下結構等)和肺部基本病變(包括磨玻璃影、支氣管擴張、肺氣腫、結節、空氣陷閉等)的觀察效果都顯著優于EID-CT 氣道[26],這對于早期肺癌的診斷和治療具有重要意義。此外，PCCT通過提升肺部微結構的可視化能力，有助于改厚度測量[291、肺氣腫密度評估[30]等方面都有助于提升定量評估準常規使用大螺距UHR采集模式進行肺部平掃檢查，重建參數推薦矩陣1024×1024、卷積核Bl60~64、層厚0.2mm或0.4mm,進行肺窗重兩期增強掃描，生成呼吸氣相的肺體積、密項參數，在多種呼吸系統疾病的診斷中發揮作用[31]。此外，CT肺動脈成像(CTpulmonaryangiography,CTPA)已成為急性肺栓塞診斷下重建碘圖和VMI圖像，在顯著降低輻射劑量的同像運動偽影少，主客觀圖像質量評分高，輻射劑量減少約26%~50%[32,33,34,35]。此外，低keV的VMI圖像(50keV)同時能夠顯著提高圖像信噪比及對比噪聲比，提升肺動脈栓塞的診斷信心[36]。推薦意見：在CTPA中使用大螺距QuantumPlus采集模式，在1s內(三)心臟險因素，鈣化積分對心血管風險分層和患者管理具有重要作用[37]。傳統CT鈣化積分掃描的管電壓通常設置為120kV,這使得低管電壓及能和可重復的鈣化積分，可減少達75%的輻射劑量[38,39]。此外，PCCT像基于PureCalcium算法，可在去除對比劑的同時更完整地保留鈣化成分，較基于VNC圖像評估鈣化積分的準確性更高[40,41]。掃描，卷積核Qr36,重建層厚3mm,層間距2mm,選擇70keVVMICCTA)的冠狀動脈狹窄分析及斑塊定性、定量評估在冠心病患者的管理及預后中發揮重要作用。當冠狀動脈存在嚴重鈣化時，受限于傳統CCTA (66ms)及UHR模式下的高空間分辨率，可以在高心率及高心率變異性的情況下得到穩定高質量的CCTA圖像[42],并減少鈣化暈狀偽影影響，從而更準確地評估冠狀動脈狹窄率(圖17,18,19,20)。文獻報道PCCT的CCTA可改變49.0%患者的冠狀動脈疾病報告與數據系統 (CAD-RADS)分級[43],與有創冠狀動脈造影的一致性更高[44,45]。狹窄評估中的診斷特異度提升至98.0%,診斷準確度達到97.2%,顯著比例從8.4%降至5.6%,血運重建率從35.5%提高到43.4%,顯示出PCCT的UHR模式在冠狀動脈斑塊的定性及定量分析中顯勢。PCCT的UHR掃描相對于傳統模式提升了對積[48],并清晰顯示既往傳統EID-CT難以發現的纖維帽及點狀鈣化等高危征象，與采用光學相干斷層成像的結果高度一致[4]。PCCT在冠狀動脈斑塊定性定量分析中的應用可有助于預測未來不良心臟事件風險，型及心功能等綜合狀況選擇相應的掃描模式。推薦UHR技術疊加前瞻性或回顧性心電門控掃描，重建卷積核選擇Bv64,QIR等級4,層厚0.2mm,層間距0.1mm,矩陣1024×1024。對標準模式的掃描，推薦使用QuantumPlus采集，用于診斷的重建圖像可使用卷積核Bv44,QIR等級4;用于PureLumen后處理評估推薦重建血管SPP(vascularSPP,vSPP)圖像，卷積核Bv44,層厚0.4mm,層間距0.2mm。volume,ECV)可定量評估心肌纖維化。過去傳統EID-CT計算ECV過單期延遲強化的能量圖像，通過3種物質分離能量解析算法得到碘圖，從而直接計算ECV,大大減少了輻射劑量，而且可在66ms的高時間分辨率下得到能量圖像，實現測量的穩定性及準確性[49],與雙期掃描計算得到的ECV及基于MRI計算的ECV值均有極高的相關性和可信度，且減少了40%的輻射劑量并降低了誤配準的風險[50,51]。推薦意見：在掃描前注射碘對比劑100ml(碘濃度350~400mg/ml)及20ml生理鹽水，注射流率為5~6ml/s,于5min后進行延遲期掃描。掃描使用QuantumPlus模式，觸發窗口固定在絕對RR間期的280ms,卷積核Qr40,重建層厚為0.4mm。4.心外膜和冠狀動脈周圍(冠周)脂肪測定：心外膜脂肪及冠周脂肪是多種心血管疾病風險分層(如冠狀動脈粥樣硬化、心房顫動、心力衰竭等)的重要無創影像學標志物。傳統CT基于CT值閾值定量測量心外膜及冠織定量測定的標準化。此外，基于增強掃描圖像生成的VNI圖像可在去除低了輻射劑量[52],從而更有效地推動心外膜及冠周脂肪定量在臨床上VNI圖像代替VNC圖像對心外膜脂肪進行定量測定，同時使用卷積核Qr40重建VMI圖像，在70keV能量水平對冠周脂肪進行定量測定。本身帶來的線束硬化偽影和部分容積效應，的支架[53]。PCCT的UHR采集模式可明顯提升支架內腔可見度、減少偽影[54,55](圖21,22),與有創的冠狀動脈造影相比，其檢測靈敏度和陰性預測值可達100%[56]。除了冠狀動脈支架成像，PCCT模式能更好地觀察原始主動脈瓣、植入物、主動推薦意見：UHR模式掃描，重建卷積核推薦Bv72,QIR等級4,層厚0.2mm,層間距0.1mm,矩陣大小為1024×1024。(四)肝臟1.彌漫性疾病：MRI測量的質子密度脂肪分數(protonfraction,PDFF)目前是肝臟脂肪無創定量的金標準，傳統限制了其臨床推廣[58]。PCCT成像的標準化CT值可解決CT值漂移難題，在不同的掃描條件下，經70keV重高度相關[59]。基于線性轉化得到的脂肪含量誤差小且不受患者體型和比劑影響，還可在定量脂肪的同時準確測量鐵濃度[60,61]。推薦意見：使用PCCT平掃進行脂肪肝篩查，基于70keV重建標準化CT值圖像和轉化公式精準定量肝臟脂肪含量實質及腫瘤性病變的碘值定量更為準確[62,63,64,65]。與標準EID-CT相比，PCCT圖像噪聲降低，并且在較低的keV(≤70keV)水平下，顯著提高乏血供肝轉移灶的對比噪聲比[66]。與傳統的EID-CT相比，周圍組織的密度差異，更清晰地顯示病灶的別和區分不同類型(包括富血供和乏血供病灶)肝臟病變的能力[67,68,69,量反映血液通過組織區域血管的速率；血容量動的血容量，受血管的大小和毛細血管開放毛細血管的時間；肝動脈血流量主要反映的的灌注成像需額外進行三期增強掃描，增加患者輻射劑量和對比劑用量，限制了其臨床應用。而PCCT得益于零電子噪聲和能低至傳統三期增強掃描1/4的輻射劑量下(約7mSv)“一站式”獲得腹部功能學多參數圖像，同時從灌注掃描中提取VMI圖像代替傳統多期掃描(圖23~30),無需額外對比劑或再次掃描，實現了低輻射劑量和推薦意見：肝臟病灶的檢測與診斷中采用50keV、QIR等級4的三期增強圖像。在動態能量灌注掃描進行肝臟腫瘤檢查時，采用層厚5mm圖像用于獲取灌注功能學參數，層厚1mm低keV(40~60keV)圖像用于(五)胰腺1.實質性病變：PCCT低能量段的VMI(≤70keV,尤其是40keV水平)顯著增強了胰腺病變與背景組織的對比度，提升了胰腺癌病灶的信噪比、對比噪聲比，對胰腺癌的檢出、可切除性評估義[73]。在120kV管電壓下，PCCT相比EID-CT在胰腺癌的血管受輻射劑量更低[74]。這些優勢共同作用，使PCCT在胰腺癌可切除性評估中能夠提供比EID-CT更一致、更可靠的影像學信息，同時降低患者的輻射暴露，為術前分期和手術可行性評估提供重要支持。VMI圖像的CT義[66]。與肝臟相似，PCCT動態能量灌注成像在胰腺癌診斷和鑒別中像評估，單能量圖像重建保證了定量參數的穩定性并顯著提升圖像質量，這使其在臨床實踐中具有廣泛應用的潛力，推薦意見：胰腺實質性病灶的診斷中采用低keV的VMI圖像。在低劑量能量容積灌注成像中，推薦采用薄層(1mm)及低keV(40~55keV)2.囊性病變：得益于PCCTUHR采集和低噪聲的特性，PCCT顯著提升的EID-CT,可作為胰腺占位篩查和囊性病灶檢測的優選工具，特別是對無法進行MRI檢查的患者。UHR掃描能夠清晰顯示主胰管及細小分支胰病變的關系、囊壁厚度等，對于鑒別不同亞型的腺分支型導管內乳頭狀腫瘤與囊腺瘤具有重要價值(圖31~33)[58,VMI,重建卷積核推薦Bv36~Bv44,QIR等級4,層厚0.2~0.4mm。(六)胃腸道PCCT憑借其優異的圖像質量和精準的碘定量功能，能夠精準檢測胃腸道微小病變、炎癥、出血等細微特征，有助于早和準確定位出血源。與常規雙能CT相比，其碘定量功能能更精準地識別碘對比劑分布，并能更準確地評估腸壁血流情況[75]。對于炎性病變，良好的相關性，能夠準確區分輕度與中重度活動性炎癥[75]。對于腫瘤病變，PCCT的低keVVMI有助于提高病灶的顯地輔助評估治療療效(圖34~37)[77]。PCCT在提供高質量圖像的同時，顯著降低多達57%的輻射劑量[78],特別適用于需要反復檢查腫瘤診斷采用40keV或50keV重建；而對于檢查胃腸道細小病變、出血等情況的患者，建議采用UHRQuantumPlus的腹部增強掃描模式，使用Bv44~Bv48卷積核及55keV重建，選擇層厚0.4mm,以提高診(七)腎臟及腎上腺PCCT相較于EID-CT,在腎臟及腎上腺疾病的診斷方面展現出顯著優勢。在腎結石應用方面，PCCT可以在極低劑量(0.79mSv)下[79,80]保持高質量圖像，靈敏地檢測到微小陽性或準確區分結石類型(尿酸鹽結石和草酸鈣結石等),為個性化治療提供依據。在腎占位評估中，PCCT的VMI(70keV或更高能級)能精確地評估腎臟囊性病變的性質[81],結合碘圖可達到與MRI相當的對病灶和內部構成的識別能力[82]。此外，PCCT的VNC圖像相較于傳統的EID-CT圖像，受偽影影響更小且圖像分辨率更高，在檢測腎臟囊性小病灶方面更具優勢[83]。對于腎上腺病變評估，PCCT憑借高空間分辨率和能量成像能準確地評估腎上腺腺瘤的組成成分[84],其標準化CT值能更加精準定量，有效區分腎上腺腺瘤(CT合VMI和碘圖進行多能量模式聯合重建分析，以提高診斷的準確性。推薦在腎上腺檢查中采用UHRQuantumPlus的掃描模式，以提高腎上腺(八)骨關節構，評估骨愈合的早期骨痂和礦化沉積。相比EID-CT,PC模式能夠在輻射劑量大幅降低的情況下，更清晰骨關節炎改變等[87,88,89]。與此同時，PCCT可以在UHR模式下同時獲取物質解析圖像，包括尿酸鹽沉積圖像(圖38~41)、去鈣骨髓成推薦意見：采用UHR模式進行骨關節成像，層厚和層間距0.2mm,卷積核Br76,重建矩陣為1024×1024。骨腫瘤的成像和診斷。在多發性骨髓瘤患者中傳統EID-CT劑量顯著降低的情況下提供更好的主觀和客觀圖像質量，包括更好地顯示溶骨性骨質破壞病變、圖像邊緣更加銳利以及圖像噪聲更低[90]。采用卷積神經網絡降噪法能夠進一步降低PCCT圖像的噪聲，從而在UHR掃描模式下更好地顯示多發性骨髓瘤患者的病變[91]。目究來證實PCCT在各種類型骨腫瘤中的應用價值。卷積核Br76,重建矩陣為1024×1024。3.人工植入物顯示：人工植入物導致CT圖像上線束硬化偽影明顯，從而影響圖像質量和診斷。PCCT在常規采集時就能夠獲得能譜數據，可應用高能量段的單能量圖像(100~140keV)來減少人工植入物偽影影響。PCCT還開發了相適配的去金屬偽影算法(iterativemetalartifactreduction,iMAR),能夠有效減少脊柱內固定、人工髖關節(圖42,43)、膝關節和肩關節置換術中的金屬偽影，同時結合高單能量(100~140keV)圖像，進一步提升周圍組織的對比度和診斷量圖像(100~140keV)聯合iMAR算法重建減少植入物金屬偽影的影(九)外周及微小血管UHR掃描模式可提供更加豐富的外周血管病變診斷信息，特別是評估微小血管的結構和病理改變，同時降低了輻射劑量(圖44~47)。UHR模式還有效減少了部分容積效應和血管壁鈣化斑可見性[94]。以有創血管造影為參考標準，PCCT在量化下肢血管狹窄況下，較高的卷積核設置有助于提高特異度，由Bv36的71.1%提升至Bv56的79.6%[95]。此外，同時獲取的能量圖像也具有重要的臨床應取組織成分信息，為包括PureLumen在內的重建圖可能[96,97]。除了提升常規影像診斷，PCCT還在輔助臨床手術中有潛在的優勢，其UHR模式、三維全息仿生實景渲染技術以及增強現實可視化技術，能夠將重建的三維解剖圖像投射至患成細小動脈血供的術前定位[98]。建參數為T3D圖像，層厚0