European Radiology：光子计数探测器CT在减少图像金属伪影中的应用

现阶段，颅脑计算机断层扫描（CT）对于大量的脑部疾病的诊断和治疗计划必不可少，例如检测急性颅内出血或缺血性卒中。除了辐射暴露和软组织对比度不足的限制外，CT成像还可能因金属植入物患者的大量伪影而受到限制，特别是血管内铂金线圈栓塞术后的成像。血管内铂金线圈栓塞术是除神经外科切除术外治疗脑动脉瘤的一线疗法，而这两种方法都有围手术期出血的风险。由于这些与线圈相关的伪影可能导致后续CT记录的诊断价值受限，特别是对血管内铂金线圈周围的急性脑出血或低密度缺血性卒中区域的检测以及对神经血管线圈栓塞术后动脉瘤再灌注的评估，因此在过去几年中，一些采集和后处理技术引入临床以改善图像质量、减少图像伪影。其中，光子计数检测器CT（PCD- CT）是一种十分有临床前景的新技术。与目前使用的临床CT扫描仪中的能量整合探测器（EID）相比，这种新技术能够将X射线光子直接转化为电子信号，而不需要像闪烁体那样将光子转化为可见光的中间步骤。PCD-CT可以带来减少辐射暴露、提高空间分辨率、校正光束硬化伪影和使用替代造影剂的优势，同时为定量成像创造机会。此外，PCD-CT本质上提供了光谱信息，这进一步提高了金属伪影减少（MAR）的潜力。

近日，发表在European Radiology杂志的一项研究在体外比较了PCD-CT和传统的能量整合探测器CT（EID-CT）在金属伪影减少（MAR）之前和之后使用标准颅脑成像方案的线圈相关伪影，为临床更准确的评估手术的情况及并发症的发生提供了技术支持。

本项研究使用了一个填充了神经血管铂金线圈的类似于脑动脉瘤的结节状橡胶乳胶，并插入一个脑成像模型进行研究。使用标准的脑成像协议，对PCD-CT和EID-CT（分别为n = 10）反复进行图像采集和重建。此外，对PCD-CT和EID-CT图像进行了线性内插MAR。对伪影的程度进行了定量分析和定性分析（5分制分析）。 
定量和定性分析表明，与总能量PCD-CT图像相比，EID-CT图像的金属伪影程度较低（例如，82.99 ± 7.89 Hounsfield单位（HU）与90.35 ± 6.28 HU；P < 0.001），高能量仓PCD-CT图像与EID-CT图像之间没有质量差异（4.18 ± 0.37和3.70 ± 0.64；P = 0.575）。在MAR之后，与EID-CT图像相比，PCD-CT图像的伪影在两项分析中都有更加明显的减少（例如，2.35 ± 0.43和3.18 ± 0.34；P < 0.001）。 

图 实验体外模型的代表性图像，类似于脑动脉的线圈栓塞动脉瘤，在能量整合计算机断层扫描（EID-CT）和光子计数探测器计算机断层扫描（PCD-CT，总能量图像）之前（a：EID-CT；b：总能量PCD-CT）和金属伪影减少之后（MAR；c：EID-CT；d：总能量PCD-CT）。注意与线圈有关的伪影有了很大的减少

本研究结果表明，高能量仓PCD-CT图像和传统的EID-CT图像之间的铂金线圈相关伪影程度没有差异，而低能量仓PCD-CT和总能量PCD-CT图像都显示出较高的伪影程度。然而，线性插值MAR能够减少总能量PCD-CT图像中与线圈相关的伪影，与EID-CT图像相比，这两种分析都有差异。因此，在这项体外研究中，PCD-CT与MAR相结合可减少脑成像中的线圈相关伪影提供一个改进的选择，为临床提供了一种有前景的影像学新技术

原文出处：

Niclas Schmitt,Lena Wucherpfennig,Lukas T Rotkopf,et al.Metal artifacts and artifact reduction of neurovascular coils in photon-counting detector CT versus energy-integrating detector CT - in vitro comparison of a standard brain imaging protocol.DOI:10.1007/s00330-022-09073-y