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Spectral CT imaging: Technical principles of dual-energy CT and multi-energy photon-counting CT - 20/11/22

Doi : 10.1016/j.diii.2022.11.003 
Joël Greffier a, b, , Nicolas Villani a, c, Didier Defez a, d, Djamel Dabli a, b, Salim Si-Mohamed a, e, f
a Groupe de travail – Imagerie Spectrale, Société Française de Radiologie (SFR), Société Française de Physique Médicale (SFPM), G4, Collège des Enseignements de la Radiologie Française (CERF), 75013 Paris, France 
b Department of Medical Imaging, CHU Nîmes, Univ Montpellier, Nîmes Medical Imaging Group, EA 2992, 30029 Nîmes, France 
c Radioprotection Unit, Central Hospital, University Hospital Center of Nancy, 54035 Nancy, France 
d Department of Medical Physics and Radioprotection, Hopital Lyon Sud, Hospices Civils de Lyon, 69495 Pierre Benite, France 
e University of Lyon, INSA-Lyon, University Claude Bernard Lyon 1, UJM-Saint Etienne, CNRS, Inserm, CREATIS UMR 5220, U1206, 69621, Villeurbanne, France 
f Department of Radiology, Louis Pradel Hospital, Hospices Civils de Lyon, Bron, 69500 France 

Corresponding author.
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Sunday 20 November 2022
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Highlights

Spectral computed tomography (CT) uses the energy-dependent information present in CT images.
The use of spectral computed tomography (CT) overcomes the limitations of tissue characterization encountered with conventional CT.
Spectral computed tomography (CT) includes dual-energy and multi-energy photon-counting CT systems.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abstract

Spectral computed tomography (CT) imaging encompasses a unique generation of CT systems based on a simple principle that makes use of the energy-dependent information present in CT images. Over the past two decades this principle has been expanded with the introduction of dual-energy CT systems. The first generation of spectral CT systems, represented either by dual-source or dual-layer technology, opened up a new imaging approach in the radiology community with their ability to overcome the limitations of tissue characterization encountered with conventional CT. Its expansion worldwide can also be considered as an important leverage for the recent groundbreaking technology based on a new chain of detection available on photon counting CT systems, which holds great promise for extending CT towards multi-energy CT imaging. The purpose of this article was to detail the basic principles and techniques of spectral CT with a particular emphasis on the newest technical developments of dual-energy and multi-energy CT systems.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Computed tomography, Dual-energy CT, Image quality, Photon-counting CT, Spectral photon-counting CT

Abbreviations : ASIC, CNR, CT, DECT, DSCT, FOV, HU, MTF, NPS, PCD, ROI, SNR, SPCCT, TTF, VMI


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