Dual energy CT

Použitím dvou energií, nejčastěji nízké (80-100 kV) a vysoké energie (120-140 kV), pro zobrazení objektu na CT lze získat součinitele zeslabení, a tím i informaci o materiálovém rozložení zobrazovaného objektu, je možné provést tzv. dekompozici. CT se dvěma energiemi dodává již několik výrobců CT skenerů. Konkrétně se jedná o Siemens, Philips, GE a Toshibu, avšak každý z výrobců využívá při použití dvou energií rozdílného způsobu náběru dat.

Siemens využívá techniky dual source – využívá dvou sad rentgenek s protilehlými detektory. Každá rentgenka pracuje při jiném napětí. Výhodou této technologie je dobrá spektrální filtrace díky použití cínové filtrace (dobré oddělení spektra s nízkou a vysokou energií). Dávka pacientovi je nízká ve srovnání s ostatními technologiemi. Nevýhodou je fakt, že jsou pořízeny dvě asynchronní projekce (nejsou totožné), nepříznivý vliv má také cross-scatter (rozptýlené záření z první rentgenky je detekováno druhou sadou detektorů a naopak). Mezi další nevýhody patří i malé field of view (FoV). Nejnovější CT skener Somatom Force již umožňuje náběr dat i při jiných energiích než pouze 100 a 140 kV. Jako standard jsou používána napětí 80 a 140 kV, nově je pak dostupná i kombinace napětí 80, 90, 100 a 150 kV.

Mimo to však nový Somatom Force poskytuje i novou technologii nazývanou Twin Beam. Jedná se o skener s jednou rentgenkou, kdy je polovina rtg svazku filtrována Au filtrací a druhá polovina filtrací Sn. Tím jsou vytvořena dvě spektra (s nízkou a vysokou energií), která jsou detekována na detektoru. Spektrální separace zde není tak dobrá jako v případě použití dual source. Výhodou je získání synchronních projekcí, žádný cross-over, plné FoV a dávka je stejná jako u single energy CT. Nevýhodou je potřeba velmi výkonné rentgenky.

Philips využívá dvou detektorů s různou diskriminační hladinou (energy discriminating detectors), někdy označovaných jako dual layer CT. Detektory jsou umístěny za sebou, překrývají se a dopadající rtg svazek projde nejprve jedním detektorem a poté druhým detektorem. Každý z detektorů vyhodnotí pouze tu část spektra, na kterou je citlivý, tj. část spektra o nízké nebo vysoké energii. Výhodou je nepřítomnost cross-overu, perfektní synchronizace projekcí. Díky tomu, že je vždy přítomná spektrální separace, je možné se rozhodnout až po výkonu, jestli použiji data z obou spekter či nikoliv. Nevýhodou je, že spektrální separace není tak dobrá jako u dual source skenerů.

GE využívá technologie rychlého přepínání napětí, tzv. kVp switching, mezi hodnotami 140 a 80 kV, přičemž jedna třetina projekcí je získána při napětí 140 kV a dvě třetiny při napětí 80 kV. Hodnota mA je stejná po celou dobu. Výhodou je, že projekce jsou téměř synchronní, cena systému je nižsí, protože systém zahrnuje pouze jednu rentgenku, absence cross-overu, plné FoV. Nevýhodou je nemožnost optimalizace dávky a ne úplně perfektní spektrální separace.

Toshiba využívá dual spin techniku. Jedná se o náběr, kdy je provedena první spirální rotace při nízké hodnotě napětí, druhá spirální rotace při vysoké hodnotě napětí. Hodnota mA je automaticky upravena tak, aby měly obrazy podobnou hodnotu šumu. Výhodou této technologie je nízká cena, protože je potřeba pouze jedna rentgenka. Je možné individuálně navolit filtraci a taktéž zde není nepříznivý vliv cross-scatteru, který se vyskytuje u dual source skenerů. Nevýhodou je zpoždění mezi první a druhou rotací, kdy mohou vznikat pohybové artefakty. Dekompozice je pak možná pouze pro daný řez.

Použitá literatura:
Persson A. New frontiers in CT: functional and multi-energy imaging. European Congress of Radiology, 2015

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *