目前，单源CT的时间分辨率未能突破100ms，加之多排CT采用多扇区采集，因不同心脏周期数据整合错位和扫描时间与剂量成倍增加的原因，对于心率过快、心律不齐的病人，心脏成像仍无法获得满意的图像质量。也只有心率较低、心律平稳的患者才适合做心脏的CT检查，对于高心率病人则需要利用药物来降低心率，但结果不佳。因此，要使CT的扫描速度再加快，其旋转的速度必须克服离心力的作用才行，然而当今此速度已经达到极限［1］。由此，双源CT应运而生［2］。

　　1．双源CT的结构

　　 双源CT的基本结构包括：主机配电柜（一主一辅）、扫描机架、检查床、成像控制系统（Image Control System，ICS）、图像重建系统（Image Reconstruction System，IRS）及图像后处理系统等。

　　双源CT是在目前成熟的64层CT技术上，装有2个高压发生器、2个直接冷却的零兆金属球管、2套超快速陶瓷探测器组、2套DAS(数据采集系统)来采集CT图像。机架内体积只有常规1/4大小的2个X线球管既节约机架内空间又减轻旋转部分重量，为扫描提速提供可能。球管在X－Y平面上间隔900，也就是说，机架旋转900即可获得1800数据，使单扇区采集的时间分辨率达到83毫秒。两个X线源的每个最大峰值输出功率为80kW，同时工作为160kW，即使在较快的扫描和进床速度下，也能确保图像的质量。

　　双源CT采用双能量扫描时2个球管的管电压分别为80kV和140kV，低kV球管的管电流为高kV球管管电流的三倍，以保证其输出的射线有足够的能量，2个球管能同时、同层进行扫描，所获得的低能和高能数据不存在位置和时间上的偏差，这就拓展了双能CT的应用。

　　双源CT具备78cm孔径和200cm的扫描范围，使移床速度达87mm/s条件下仍可获得小于0.4mm的各向同性分辨率，不受受检者体型和体重的影响，而单源CT扫描的范围在此情况下将受到限制。此外，双源CT实现了电磁直接驱动，并采用先进的静音技术，特殊的散射线校正技术。

　　当然，双源CT（DSCT）并不总是或同时使用2个射线源，常规检查或非心脏冠状动脉检查时使用一个射线源，与原有的64层CT作用相似。

　　2．双源CT的原理

　　2只球管在X－Y平面上间隔900，各有40排探测器的2个探测器组分别固定于对侧，其中1个为约600弧度及50cm扫描直径的主探测器组，另1个为约320弧度及26cm扫描直径的辅助探测器组。2个探测器组均采用不对称模式，即中间是准直为0.6mm的32排宽度的探测器，而两边各有【宽度为1.2mm准直的探测器，避免X射线锥形束在探测器组Z轴方向的非平行化加重，使部分X射线被准直器阻挡而产生探测误差。超薄层扫描时只使用中间的32排探测器组，实际组合为0.6mm╳32，其纵向覆盖的等中心宽度为19.2mm（32╳0.6mm），每周期扫描可以出32幅0.6mm层厚的CT图像；当扫描层厚≥1.2mm时，实际组合为1.2mm╳24(32/2=16,16+8=24)，此时两边准直宽度为1.2mm的2组4排探测器也使用，其纵向覆盖的等中心宽度为28.8mm（1.2mm╳24）。扫描时由于采用Z轴飞焦点技术，2个连续以0.6mm准直宽度获取的32层采集数据可组合成等中心取样厚度为0.3mm的64层投影，因此，每周期扫描每个探测器组可获得层厚为0.6mm的重叠64层图像。

　　使用该设备进行定位像扫描只使用1套主DAS（单源），而轴位像扫描通常采用2种模式。1种在机架旋转扫描过程中只使用1套主DAS（单源），其工作原理与单源64层CT基本一致。此时主球管产生X射线由对侧主探测器组接收经过相应后处理1次扫描产生64层CT图像。要获得1幅完整的CT图像，主球管及主探测器组至少旋转1800（1个采集周期）才能获得足够数据重建图像，而要得到心脏最佳图像则需小于100ms的时间分辨率(1800采集),即机架转速必须达到每周0.2s,此时离心力达75G，对于目前制造工艺很难达到。目前通过采用附加静音处理的磁悬浮技术所能达到的极限转速为3周/s，即旋转1周约0.33s（1s/3周），可获最高167ms[1000ms/(3╳2)]的时间分辨率，当该时间分辨率对于心血管检查不够快时，还可采用多扇区采集重建技术，由ECG(心电门控)控制在心动周期同1时相分别连续进行多扇区数据采集并图像重建来提高时间分辨率,理论上讲扇区分得越多时间分辨率越高,但由于不同心动周期相同固定时相心脏状态的不一致性、ECG门控技术对于心律不齐患者的局限性及扫描时间延长对患者屏气要求增高，可能在图像重建时出现数据整合错位，降低心跳时相定位可信度，并且X射线剂量由于扫描时间延长而增大，更何况该技术的应用对图像质量的改善也仍不明显。

　　另1种是两组DAS同时使用，每个球管产生X射线分别由对侧探测器组接收经过相应后处理1次扫描产生64层CT图像。由于这2个探测器组在Z轴方向同处1个平面，因此，图像空间分辨率与单源的相同。由于扫描时2个球管同时曝光，机架只需旋转900（1/4周为1个采集周期，2个球管共旋转1800）即可获得高质量图像，时间分辨率约83ms[1000ms/(3╳4)]，比前者提高1倍，可适合任何心率的心血管扫描，因此，不需采用多扇区采集重建技术。在心血管扫描时，由于2个球管的曝光由ECG控制仅在心动周期某一时段进行，并且当心率加快时，通过自动增加螺距的方式自动提高进床速度以保持与心跳同步从而加速扫描完成。

　　由于曝光时间缩短而降低患者射线总吸收剂量，与单源64层CT比至少降低50％。双源功能不等同于2套DAS的简单叠加，2个球管的管电压和管电流（能量）可根据不同需求设成相同或不同。相同时主要用于提高时间分辨率或增加肥胖患者射线功率，2个球管同时160kW高功率的曝光所产生的2组数据可叠加以提高图像SNR；不同时，可管电压相同而管电流不同，或两者均不同，如管电压分别为140kV和80kV，管电流分别为1:3，主要用于双能量减影技术，即双能量摄影技术,简称DER，即2个具有不同能量的球管同时曝光可获得2种反映同1组织在不同能量射线的照射下所具有的不同X射线衰减特性，从而可进行机体组织结构成分区别与鉴定、病变分类与鉴别及组织功能探索与研究等。

　　3．双源CT的临床应用

　　双源64层CT在进行常规检查时只使用主DAS，产生最大扫描视野为50cm的图像，其临床应用基本等同于单源64层CT。而在进行双源64层CT检查时，2套DAS同时使用［3］。

　　3．1心脏及冠状动脉成像

　　由于心脏病患者其心率搏动较快，时而伴有心律不齐，因此，要获得心脏及冠状动脉成像的最好时机是在心跳的舒张期，而舒张期又会随心率增加而缩短，这给检查设备提出更高的要求。虽然单源64层CT能获得足够高的SNR、密度分辨率及空间分辨率的常规图像，但要获得1幅完整高质量的心血管图像，有时其时间分辨率显得不够。167ms的时间分辨率对于慢心率，如：60bpm的心脏扫描已足够，在数据采集瞬间心跳可认为处于相对静止状态，能产生高质量图像。但对于心动过速，如：100bpm或心律不齐的心脏尚不能迅速捕捉心动周期每1固定时相，有可能在数据采集瞬间，心跳仍处于相对跳动状态，因此，对应于不同心动周期同一时相所得图像会发生位移偏差，产生重影，对于重度冠状动脉钙化或金属支架植入后再狭窄评估尤显困难。所以有时不得不使用 -受体阻滞剂来降低心率以减少运动性伪影，但其准备时间较长，而该药物有可能对某些患者产生不良反应，使CT心血管检查的普及受到限制。加之，对于肥胖患者扫描有可能出现射线功率不足而导致图像SNR降低，操作人员只能在扫描速度与图像质量两者之间折中选择。

　　而双源64层CT 2个X线球管可在1次心跳过程中以每周0.33s只旋转900同时曝光即可完成整个心脏扫描，产生最大扫描视野为26cm的图像，不需多扇区采集重建技术就具有83ms的时间分辨率，避免了心跳重影，可随意高精度跟踪不同心动周期任意时相，以达到精确扫描定位，包括解剖及时相定位，并且当心率加快时，由ECG控制通过自动提高进床速度，加速扫描完成。其应用不仅能显示心血管腔内影像，而且可显示心血管壁及腔外影像，可进行冠状动脉钙化评分及清晰显示心脏最小冠状动脉和心血管内壁斑块并可用于斑块形成的可靠性诊断及与再生的鉴别诊断，可对血管狭窄或扩张精确定位并做出准确定性诊断，可预测其临床价值及危险性，给治疗方案制定提供可靠依据。

　　3．2头颈部

　　在头颈部，以往的CT血管成像由于颈部颅底部骨性结构复杂，难以清晰显示颈部与颅底部血管结构。双源CT先进的图像重建技术允许亚毫米神经血管CT检查，0.33秒的旋转时间允许大范围纯动脉期成像，从而无创性评估颅内血管与颈部CT血管成像的数据。全自动减影算法，将血管与骨骼相分离，可对神经系统正常与异常结构进行更直观和准确的显示，为手术定位提供准确依据。利用双能量减影功能进行脑灌注成像来评价急性脑梗死及肿瘤等病变，并可对机体组织进行功能性检查。

　　3．3胸腹部

　　 快速扫描可更准确控制肝脏多期螺旋成像，提供更多血供信息，为明确诊断提供可靠依据；碘分离技术产生非增强的虚拟图像可准确评价肝脏脂肪变性、肝内铁沉积和wilson’s病铜的沉积等。三维CT胆管造影术可清晰显示胆管各分支走行，为胆道系统的诊断提供可靠依据。功能强大的仿真内窥镜技术可对胃肠道及呼吸道进行更直观的显示，为病变提早发现及手术定位提供依据。此外，还可以应用于胸腹部血管成像，双能量减影功能可用于灌注成像，进行肺动脉栓塞评价、肺内结节钙化有无的判定及肿瘤类型的鉴别等。

　　3．4骨、软骨、肌腱和韧带

　　 在1次扫描后，经过1键分离的后处理技术实现骨骼与机体其他组织自动分离的目的，尤其是腰椎和髋骨，使骨骼的显示更直观准确。还可用来进行骨密度测定,从而间接反映骨骼的代谢情况。

　　机体的软骨、肌腱及韧带结构由于它们的X线衰减系数差异较小，在常规CT中无法加以区别显示。但由于这些结构的成分中，胶原分子侧链中有密实的羟(基)赖氨酸和羟脯氨酸，它们对不同能量的X射线有较明显的衰减差异而得以与周围结构清晰地区别显示。因此，在平扫时可以显示主要由胶原构成的结构，如：韧带和软骨，可以评价外伤病人韧带、肌腱的连续性以及软骨的完整性，弥补了CT检查的盲区。

　　3．5急诊快捷显示

　　很多胸部疼痛的急诊患者以往很难在短时间内判断出到底是心肌梗死、肺栓塞还是其他原因，双源CT可采用1站式快速操作模式在10分钟内明确诊断，为及时治疗提供了保障。其1键骨骼分离三维重建显示技术使得骨骼全面显示更快捷直观和准确，尤其适合急诊外伤骨折患者；特别是对于复合性外伤或需要全身血管检查的患者，大功率、高扫描速度以及高时间分辨率的结合，使临床医生能够及时获得迫切需要的危、急、重症病人的影像学资料。

　　3．6婴幼儿防护

　　由于采用高灵敏度的探测器组，只需很小射线剂量就可获得高质量图像，并配有CARE Dose 4D软件，可根据受检者体型自动调整球管输出管电流，以达到图像质量最高、射线剂量最小的目的。据初步统计，对受检者进行TOP定位扫描时使用该技术比只使用固定mA所产生的射线剂量减少68％以上。由于婴幼儿对射线特别敏感，是需要特别注意防护的对象，尤其在心血管方面的检查，由于X射线剂量较低而起到保护作用，使其临床应用更安全广泛。

　　3．7双能量采集

　　它是通过2个X射线源以不同的能量设置来工作，在一次扫描中，生成包含同一解剖结构的、不同的能量数据信息，通过1次扫描直接分别获得骨骼或血管的图像，从而达到解剖结构的分离。另外，它还可进一步区别组织类型和描述病变特征，包括心血管CT扫描发现的粥样斑块和肿瘤检查中发现的肿块，使双能量减影超越常规视野。研究发现，双源CT采用双能量技术可以有效地去除脊柱、肋骨、牙齿和颅骨，同时也可以去除明显钙化的影响。

　　4．双源CT剂量的安全性

　　尽管双源CT系统使用了两套X线球管系统和两套探测器，但其在心脏CT扫描中的放射剂量却只有常规CT的50%，也就是说，50%剂量得到100%的心脏细节。这是由于其具备很高的时间分辨率，能够在一次心跳过程中采集心脏图像，从而使利用多扇区重建的大剂量扫描方法成为过去。为了最大程度地降低扫描剂量，可根据心率的快慢自动选择最快的扫描速度。ECG心电脉冲自适应的射线剂量调控技术的采用，进行900数据反投影采集时可根据心率变化及异常情况的发生实时地调整射线剂量，从而将其射线能量时间窗缩短，因此，时间分辨率加倍而射线剂量略微减少。由于对比剂瞬间稀释速度相对减缓，其用量可减少1/3，既减少费用又降低风险［4、5］。

　　总之，由于双源64层CT的检查既无创伤性，又有很高的图像SNR、密度分辨率及时间分辨率，扫描速度较单源64层CT快至少1倍，可在屏1口气的情况完成各种所需部位的检查，甚至是全身扫描。特别是在心血管的检查方面，不受患者心率的影响，可在心跳舒张期或收缩期进行，快心率时的射线辐射剂量仅为单源64层CT的一半，整个检查时间仅为5s～10s。在整个扫描过程中无须医生的干预，扫描前后也无须对患者进行监控，整个检查流程大大缩短，图像质量也因无搏动伪影而大幅提高。双能量减影技术的优势，使其临床应用得到进一步推广，以往很难完成的检查可能成为今后临床应用的常规。双源CT的应用，将能挖掘出更丰富、更细微、更本质的疾病信息，其结果是利于更多疾病的早期发现、早期诊断与早期治疗，从而增加疗效、改善预后、提高生活质量。