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临床试验表明新的X射线光子计数探测器可以改善诊断

2020年9月19日经过卢克詹姆斯

CEA-Leti的研究人员开发了一种新颖的X射线光子计数探测器,该探测器已集成到具有有前途的初始试验结果的X射线扫描仪中。

作为与西门子的合作的一部分,CEA-Leti的研究人员设计了一种新颖的X射线光子计数探测器模块(PCDM),并将其集成到由Siemens制造的X射线计算断层扫描(CT)扫描仪原型。

现在,根据CEA-Leti新闻稿,初始临床试验已经证明了该技术的承诺作为通过增加空间分辨率来改善CT扫描的解决方案,通过降低噪声来增强图像质量,并降低患者在扫描期间受到影响的X射线暴露量。

基于碲化镉的X射线PCDMS

常规的基于半导体的光子计数检测器(PCD)由两个核心组件组成:诸如硅(或本研究中的情况下的含硅的半导体材料,具有两个电极和特定于应用专用电路(ASIC)。

当前的X射线CT扫描仪通过基于间接转换技术的能量集成检测器产生它们的图像。在本研究中,CEA-Leti利用其仿真工具来设计PCDM的几何形状,并根据碲化镉(CDTE)选择半导体。

X射线光子计数检测器模块

X射线光子计数检测器模块。使用的图像礼貌CEA-Leti.

与当前技术相比,CEA-Leti的PCDMS直接将X射线光子转换为具有高转化率的电子电流。这样,据说,基于CDTE的X射线PCDMS以便可以同时采集高空间分辨率和多能量图像。

通过使用小像素尺寸检测器,这种更高的分辨率提高了X射线成像的质量。同时,多能量提供彩色图像并且能够精确地确定身体中存在的任何化学元素的原子序数。

探测器模块的未来?

在评估PCDM系统在人类,动物和尸体中的表现之后,研究人员发现,它对空间分辨率进行了显着改善,降低了辐射或碘对比剂量要求,降低了图像噪声水平和其他破坏性伪影。

作为PCDM系统的有效性的示例,它能够在人体中产生微结构的更清晰的图像,例如肺中的小气道。

CT扫描使用一系列X射线来捕获身体的横截面图像

CT扫描使用一系列X射线来捕获身体的横截面图像。使用的图像礼貌梅奥诊所

超过300名患者的图像产生了技术产量“一些重要的临床效益”,称梅诺诊所的Cynthia McCollough表示。她继续补充说,同时获取多个150微米分辨率数据集的能力,其中每一个代表不同的能谱,除了改善医学诊断外还可导致新的临床应用。

“与CEA-Leti的成功合作允许西门子发电机提出Med-Tech公司作为全身CT的探测器模块的未来的原型,”CEA医学X射线成像的项目经理Jean-Michel Casagrande说-Leti。