微輻射CT成像平臺(tái)—星光iDose4及其臨床應(yīng)用

 憑借便捷、無創(chuàng)的優(yōu)勢，CT檢查在臨床得到愈來愈廣泛的應(yīng)用，也成為醫(yī)源性輻射劑量的主要來源。因此，為控制和降低CT檢查的輻射劑量，研究人員對CT的硬件和軟件均進(jìn)行了諸多改進(jìn)，如降低管電流(mAs)、增加螺距(Pitch)、降低管電壓(kV)等。但這些方法均是通過改進(jìn)X射線采集環(huán)節(jié)來降低輻射劑量，其成效有限且漸入瓶頸。于是，研究人員轉(zhuǎn)向改變CT的“思考方式”即圖像重建模式，如采用迭代重建技術(shù)、搭載強(qiáng)大的計(jì)算平臺(tái)，使CT僅需極少的采樣數(shù)據(jù)便可完成高質(zhì)量成像，實(shí)現(xiàn)CT檢查輻射劑量的大幅降低。

目前，各大CT廠商均在圍繞迭代重建技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)和推廣，飛利浦第四代重建技術(shù)——星光iDose4即為其中最前端和成熟的代表之作。與其他技術(shù)相比，星光iDose4以雙空間多模型快速迭代為技術(shù)核心，不僅實(shí)現(xiàn)了輻射劑量的大幅降低，還避免了其他技術(shù)產(chǎn)生的影像質(zhì)地改變(蠟像狀偽影)的弊端，更解決了其他技術(shù)所面臨的極慢重建速度等難題。

第四代雙空間多模型迭代重建技術(shù)

如何減少重建圖像質(zhì)量對于信號(hào)數(shù)據(jù)量的依賴，一直是CT發(fā)展的核心關(guān)注點(diǎn)。按重建算法的技術(shù)原理及其對臨床影像結(jié)果的影響，大體可以將CT重建技術(shù)劃分為四代。

第一代是濾波放投影法(FBP)，它是目前CT的主流算法。其優(yōu)點(diǎn)是重建速度快、圖像重建系統(tǒng)成本低;缺點(diǎn)是低劑量條件下圖像質(zhì)量損失嚴(yán)重，因此在臨床應(yīng)用中必須付出高輻射劑量的代價(jià)。

第二代是類迭代技術(shù)，它可以看作是對FBP的改良，但由于其不能去除因低劑量下X射線有效光子減少造成的各種低光子偽影，使得降低輻射劑量的效果有限，并存在一定圖像質(zhì)量損失，臨床使用受限。

第三代是初級(jí)迭代重建算法，其特點(diǎn)是基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理進(jìn)行數(shù)據(jù)空間和圖像空間迭代運(yùn)算，但缺少完善的多模型系統(tǒng)進(jìn)行對比迭代運(yùn)算，因此容易造成噪聲頻率的改變和漂移，在臨床圖像上會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的蠟像狀偽影。

第四代是高級(jí)迭代重建技術(shù)，星光iDose4即是業(yè)內(nèi)最早臨床應(yīng)用的第四代迭代重建技術(shù)。其核心特征是雙空間多模型，通過在雙空間——投影空間和圖像空間進(jìn)行基于噪聲模型系統(tǒng)和解剖模型系統(tǒng)的迭代運(yùn)算，消除低光子偽影、降低圖像噪聲、提升圖像分辨率，且不改變圖像質(zhì)地。

因此，星光iDose4平臺(tái)具有四大臨床優(yōu)勢：(1)在確保圖像質(zhì)量的前提下降低80%的輻射劑量;(2)提高68%的圖像分辨率，顯著提升CT圖像顯示能力;(3)預(yù)防偽影產(chǎn)生，提高CT圖像質(zhì)量;(4)配備飛利浦獨(dú)有的RapidView IR圖像重建平臺(tái)，迭代重建速度高達(dá)24幅/s，全面滿足急診等臨床掃描需求。

微輻射成像定義CT臨床應(yīng)用新標(biāo)準(zhǔn)

星光iDose4利用極其微量的輻射劑量即可獲取高清晰成像，這重新定義了CT臨床應(yīng)用的新標(biāo)準(zhǔn)，并實(shí)現(xiàn)了全新的臨床應(yīng)用及突破。

首先，這使以往受輻射劑量困擾的冠心病、腦血管瘤，以及肺癌體檢篩查項(xiàng)目等得以順利開展;其次，這能顯著提升微小病變或極端狀況下(肥胖患者等)的圖像質(zhì)量，且由于其是基于低劑量成像的低kV檢查，對造影劑強(qiáng)化后的顯示更加敏感，有利于早期檢出病灶;再者，這將大幅節(jié)約造影劑的使用，使困擾CT增強(qiáng)應(yīng)用的造影劑傷害風(fēng)險(xiǎn)大幅降低，擴(kuò)大檢查的應(yīng)用范圍;此外，以往輻射劑量較高的特殊應(yīng)用如灌注、大范圍多器官聯(lián)合掃描等將可實(shí)現(xiàn)常規(guī)應(yīng)用，而各種隨訪CT檢查如肺小結(jié)節(jié)定期追蹤檢查等也更安全、安心。

因此，星光iDose4的推出使眾多臨床應(yīng)用領(lǐng)域直接獲益：(1)CT體檢：由于輻射劑量的大幅降低，各類CT體檢得以順利開展;(2)心血管應(yīng)用：冠脈CTA篩查將具可行性;(3)兒童應(yīng)用：因?yàn)檩椛鋭┝康慕档?，CT在兒科應(yīng)用的局限性得到顯著突破;(4)腫瘤應(yīng)用：低劑量早期腫瘤篩查將極大提高腫瘤早期檢出率，術(shù)前腫瘤評(píng)價(jià)、隨訪及治療后復(fù)查將很容易開展;(5)基于低劑量水平的大范圍成像、灌注成像、低kV成像將開辟全新的CT臨床及科研應(yīng)用。

目前，全球逾千家醫(yī)院的臨床應(yīng)用驗(yàn)證，飛利浦星光iDose4以極其微量的輻射劑量實(shí)現(xiàn)高質(zhì)的CT成像，突破了CT低劑量成像的傳統(tǒng)桎梏，開啟了微幅射CT成像的全新時(shí)代，為醫(yī)生和患者提供了更安全、更高質(zhì)的CT臨床檢查。