NAEOTOM Alpha颞骨超高分辨率成像

颞骨的复杂解剖结构需要高保真的诊断影像，以区分病理异常和正常的显微解剖。 鉴于这一要求，耳科医生依靠使用能量积分探测器（EID）构建的多排CT来获取高分辨率图像。 尽管这项技术不断进步，但MDCT平台的基本限制因素限制了重要进展，包括辐射剂量减少和空间分辨率进一步提升。 即使是最先进的MDCT成像，也常常缺乏足够的分辨率来识别伴有先天性传导性听力损失的细微听骨异常，区分“近开裂（near dehiscence）”和真正的上半规管开裂，或识别镫骨假体的轻度移位。 因此，临床医生往往被迫依赖不完善的成像数据来制定治疗计划。

为了确保耳科医生充分受益于CT成像的重要技术进步，来自梅奥诊所的学者最近发表了一个病例报告，旨在展示光子计数探测器CT（PCD-CT），一个突破性的新成像平台，克服了传统的多排螺旋CT的许多局限性。PCD-CT的早期研究表明，与多排螺旋CT上的颞骨扫描相比，PCD-CT具有更低的图像噪声，具有明显更薄切片（0.2 mm）的潜力，辐射剂量降低达85%。

2021年9月30日，FDA批准了第一款商用PCD-CT（NAETOM Alpha，Siemens Healthcare，Erlangen，Germany）。（参见：什么是光子计数CT？）

本例患者为44岁女性，9年前进行左侧镫骨切开术后有双侧耳硬化症病史，1年前又进行了翻修，但听力没有明显改善。患者就诊时有颞骨外侧CT扫描。听力测试显示双侧传导性听力损失，左右耳纯音平均气骨间隙（PTA ABG）分别为20 dB HL和16 dB HL，镫骨反射缺失。之前的听力图显示，自首次手术以来，左耳的PTA ABG相对稳定，为20 dB HL。建议重复CT检查，以便对PCD-CT和外部成像进行比较。

图1 耳硬化症患者颞骨（左侧）的PCD-CT扫描与社区（右侧）获得的64层MDCT颞骨扫描对应图像的代表性图像比较。A–C，患者右侧颞骨。A、镫骨长轴平面的斜轴位重建。请注意镫骨上部结构（细箭头）、壁间间隙（弯曲粗箭头）和裂隙前窗孔的耳硬化症病灶（直粗箭头）的分辨率差异。B、臼齿平面的斜矢状重建。再次，请注意显示听骨解剖结构的分辨率差异（HA，锤骨柄；IM，砧锤关节；IB，砧骨体；LP，砧骨长突）。C、 Pöschl平面的斜矢状重建。请注意，与MDCT相比，PCD-CT提供的上半规管和中窝之间的清晰轮廓（粗箭头）。D、左颞骨沿镫骨假体长轴斜冠状重建（粗箭头），PCD-CT上假体的形状更清晰。假体从镫骨底板移位，一些疤痕或碎片将远端假体与前庭窗分离（细箭头），在PCD-CT上显示得更好。

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PCD-CT颞骨扫描图像

在目前的实践中，几乎所有机构都使用EID-MDCT。这项技术通过闪烁体引导入射X射线，将这些X射线转换为可见光。可见光随后被光电二极管吸收并产生电信号。该信号与所有光子沉积的总能量成比例，而不是与单个光子直接相关，从而提供了一个不太具体的信号。

相比之下，PCD-CT技术使用半材料，它可以吸收入射的X射线，直接产生电子-空穴对。在偏置电压作用下，电子移动到阳极，产生与单个光子沉积的能量成比例的电信号。在此过程中，PCD-CT测量的是单个光子，而不是EID-MDCT测量的总能量。通过计算单个光子，PCD-CT可以通过对能量较低的光子进行重加权来优化图像对比噪声比，这些光子具有较高的对比度，在EID-MDCT中会被遮挡。

此外，鉴于使用较小的探测器元件来探测单个光子信号，PCD-CT可以在不提高图像噪声的情况下提供更高分辨率的图像，即MDCT每提供一个切片PCD-CT就可以提供三个切片（图2）。

图2 颞骨的PCD-CT扫描与通过Pöschl平面上的斜矢状重建获得的192层MDCT颞骨扫描的对应图像的代表性图像比较。A、来自PCD-CT的图像。B、来自MDCT的图像。最初的放射学检查显示上半规管裂开，但PCD-CT图像显示骨覆盖物保持不变（白色箭头）。

当比较PCD-CT和大多数CT扫描仪时，这种优势更加明显。与理论上可以提供相对薄切片的其他潜在高分辨率成像方式相比，PCD-CT提供了极好的原位图像，可以在更短的采集时间内获得更高软组织分辨率的图像。在辐射剂量降低的情况下，可以用更少的光子获得更好的图像质量，这种成像方式的好处非常巨大。

值得注意的是，PCD-CT集成了一个独特的平台，与当前的MDCT系统不同。因此，现有的CT平台目前本身无法“升级”，而是需要购买新的PCD-CT系统。尽管如此，作者预计，尽管最初需要投资，但随着这项技术变得越来越普遍和容易获得，将被广泛采用。

文献原文：Macielak RJ, Benson JC, Lane JI, Carlson ML, Leng S. Photon-Counting Detector CT for Temporal Bone Imaging: Up to Three Times the Resolution at Half the Radiation Dose. Otol Neurotol. 2022 Sep 16. doi: 10.1097/MAO.0000000000003682. 仅供专业人士交流目的，不用于商业用途。

2022年9月30日

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