双能X射线CT：集成光电倍增管与能量选择器的创新设计

双能量X射线计算机断层扫描仪（Dual-Energy X-Ray Computed Tomography, DECT）是一种先进的医学成像技术，它利用两个不同的能量选择电子设备和Lutetium-Oxyorthosilicate (LSO) 陶瓷光电倍增管（Photomultiplier Detector, PMT）探测器来获取人体组织在不同能量范围下的详细信息。这种设计旨在同时获取两个X射线能量范围的图像，从而提供更深入的组织特性和病理学信息。 LSO-PMT探测器是关键组件，其高灵敏度和宽动态范围使得能够有效捕捉从低能量的L-edge（大约16-35 keV，对应于镧系元素如钆Gd的吸收边缘）到高能量的K-edge（约52-100 keV，涉及钾的吸收过程）的X射线光子。通过设计复杂的电路系统，包括三个比较器、两台微型计算机以及两个频率-电压转换器，DECT仪器能够精确测量这些能量区间内的光子计数。 在扫描过程中，X射线管工作在100 kV的管电压下，电流为0.29 mA，这确保了足够的辐射强度来生成高质量的断层图像。通过三个设定的阈值能量（16、35和52 keV），系统能够区分出不同能量区间的X射线光子，分别对应于L-edge和K-edge CT的成像。每个微型计算机负责计数相应能量范围内的光子，而频率-电压转换器则将这些计数信号转化为可读的电压信号，用于后续的数据处理和分析。 DECT的最大计数率为每秒105千个计数，这意味着在较短的时间内（如19.6分钟的曝光时间）可以收集大量数据，提高了扫描效率。这种技术的应用领域广泛，例如在骨密度测量、对比剂增强成像（如Gd-L-Edge和Gd-K-Edge CT）以及识别和区分不同类型的组织和病变（如脂肪、软组织和钙化结构）方面，具有显著的优势。 双能量X射线计算机断层扫描仪是一项革新性的医疗成像技术，它结合了高精度的能量选择和强大的数据处理能力，为临床医生提供了更多关于患者体内组织特性的宝贵信息，从而支持更准确的诊断和治疗决策。