Medtec上海展了解到，CT凭借其高空间分辨率、高效的操作流程及快速的成像速度，在儿科疾病诊断中占据重要地位，广泛应用于急诊、创伤、肿瘤、肺部疾病及骨骼异常等场景，部分情况下甚至可避免患儿接受镇静处理。但儿科患者对辐射暴露更为敏感，尤其是需要反复进行CT检查的患儿，辐射相关风险显著高于成人，如何在保证诊断质量的前提下降低辐射剂量，成为儿科CT成像领域的关键挑战。
光子计数探测器计算机断层扫描（PCD-CT）通过革新探测器技术，有效突破了传统能量积分探测器CT（EID-CT）的局限。与EID-CT间接将X射线转化为可见光不同，PCD-CT可直接将光子转化为电信号，无需反射隔片，不仅提升了几何剂量效率与空间分辨率，还能通过精准的能量分离实现辐射剂量降低与图像质量提升的双重效果。对于儿科群体而言，PCD-CT在胸腹部成像中降低辐射剂量、提升图像质量的优势已得到初步验证，为儿科影像诊断提供了新的解决方案。
神经成像
在成人与体模研究中，PCD-CT已被证实可提升头颈部成像的空间与对比分辨率、降低辐射暴露并减少 硬化线束伪影，但针对儿科患者的相关研究仍较少。不过，其在儿童内耳与颞骨成像中的优势已逐渐显现——高空间分辨率与辐射剂量降低能力，对儿童颞骨精细结构评估具有重要意义。
8 岁男性听力下降患儿，采用光子计数 CT（PCD-CT）系统（Naetom Alpha）进行颞骨 CT 检查，未使用静脉造影剂，扫描技术为超高分辨率，管电压 120kVp， CTDIvol=34.3mGy（基于 16cm 体模），DLP=323mGy・cm。A. 轴位 CT 图像显示右侧中鼓室存在类圆形软组织密度影（星），并伴砧骨长脚侵蚀（箭头）；B. 冠状位 CT 图像显示该软组织密度影与面神经鼓室段相毗邻（箭）；C. 同一患者左侧未受累颞骨的轴位 CT 图像，显示正常解剖结构，包括正常的砧骨长脚（箭）；D. 左侧颞骨的冠状位 CT 图像，显示正常解剖结构，包括正常的面神经鼓室段（箭）。上述表现符合胆脂瘤，且经手术切除证实。
一项采用尸体与头部体模的研究，通过100kVp锡过滤管电压（Sn100）优化PCD-CT的颞骨与鼻窦扫描协议，结果显示相较于EID-CT，鼻窦成像辐射剂量降低67%，颞骨成像辐射剂量降低83%。尽管该优化协议仅在成人患者中应用，但研究人员推测其在儿科患者中可发挥更大价值。另有一项2024年的原创研究，针对110例儿童颞骨CT扫描进行回顾性分析，采用无过滤管电压（6岁以下儿童90kVp，6岁及以上儿童120kVp），重点评估鼓膜、砧镫关节、镫骨脚及耳蜗中轴等4个结构的图像质量。结果表明，在所有解剖结构及整体图像质量评分中，PCD-CT的主观评分（均值3.6/4）显著高于EID-CT（均值2.8/4），且6岁以下儿童的辐射剂量降低尤为显著，幅度达72%-77%。
此外，有综述文章指出PCD-CT可能有助于提高先天性耳部畸形与鼻窦病变的检出率，但目前尚无针对儿童的相关研究。未来，儿科神经成像领域需进一步探索PCD-CT在儿童先天性耳部畸形、脑积水及颅内出血等疾病检出与定性中的作用，量化辐射剂量降低效果，并优化软组织与血管成像协议。
心血管成像
PCD-CT的降噪能力、空间与对比分辨率提升特性，在儿科心血管结构评估中具有独特优势。其高时间分辨率可实现快速数据采集，有效捕捉心率较快或难以保持静止的儿科患者的心血管异常。同时，高螺距双源扫描模式与光谱成像技术的结合，进一步提升了诊断效能；在金属支架成像中，PCD-CT还能减少晕状伪影与硬化线束伪影，更精准地测量支架直径与管腔通畅度，且可能减少造影剂用量与扫描期相。
4 岁男性发育迟缓伴洛伊茨 – 迪茨综合征（Loeys-Dietz syndrome）患儿，采用光子计数 CT（PCD-CT）系统进行全身 CT 血管造影检查， CTDIvol=0.38mGy，DLP=42.0mGy・cm，检查过程未使用麻醉。A、B. 多平面重建图像（无运动伪影）显示主动脉根部重度扩张（箭）；C. 上腹部矢状位最大密度投影 CT 图像显示肠系膜上动脉梭形动脉瘤（箭头）；D. 三血管流出道轴位 CT 图像（标准 70keV 虚拟单色图像）显示造影剂团注时机欠佳（箭头）；E. 三血管流出道轴位 CT 图像（低 40keV 虚拟单色图像）显示血管显影达到诊断质量（箭）。
多项针对儿科心血管成像的原创研究聚焦于PCD-CT的图像质量与辐射剂量降低效果。2023年一项前瞻性研究，对比了临床需要进行心脏与胸主动脉成像的儿童患者接受增强PCD-CT与双源EID-CT的效果，结果显示PCD-CT的信噪比（SNR）、对比噪声比（CNR）及定性视觉评分均显著更优——40%的PCD-CT图像被评为优秀，47%被评为良好，而EID-CT优秀与良好比例仅为4%和32%。2024年一项回顾性研究，针对采用非门控双源高螺距扫描模式的PCD-CT，分析70kVp与90kVp两种管电压设置下先天性心脏病患儿的辐射剂量与诊断质量，发现两种管电压均能实现高诊断质量（1-4分评分体系中中位数为4分），但70kVp组诊断评分更稳定（无低于3分的情况），且辐射剂量显著更低。不过，该研究未将低管电压（70、90kVp）与高管电压（120、140kVp）进行对比，而其他儿科增强胸部成像研究多聚焦于高管电压设置（120kVp），凸显了不同管电压方案对比研究的必要性。
对于需反复成像的小型、辐射敏感儿科患者（如复杂胸心血管疾病患儿），PCD-CT相较于EID-CT在辐射剂量与图像质量上的双重优势更为突出。但目前该领域仍存在研究空白：多中心指南虽建议胸部增强检查采用高管电压（120、140kVp），但尚未开展PCD-CT高低管电压的直接对比研究；高管电压模式虽能提供更广泛的光谱应用（如虚拟平扫图像、碘图），低管电压模式虽可能进一步降低辐射暴露，但两种模式的优势对比尚未明确。此外，PCD-CT在心血管CT造影剂剂量降低中的作用尚未探索，考虑到造影剂对患者的潜在风险及环境影响，这一方向的研究具有重要临床价值，而当前指南也未纳入PCD-CT相关内容，亟需合作研究明确其在儿科心血管成像中的优势。
胸部成像
PCD-CT在儿科胸部成像中具有多方面优势：高空间分辨率有助于清晰显示儿童胸部精细结构（如小气道、血管及肺实质异常）；针对儿童胸部成像中常见的心脏与呼吸运动伪影及患者配合度低的问题，PCD-CT的高螺距双源扫描技术可有效减少或消除运动伪影，降低麻醉需求；图像对比提升不仅利于细微病变检出，还可能减少胸部成像的碘造影剂用量；同时，多项研究证实其可在保证诊断质量的前提下显著降低辐射剂量。
17 岁女性囊性肺病伴肺纤维化患者，两次检查间隔 3 个月。A. 采用第三代单源能量积分 CT 扫描仪（Somatom Definition Edge）获得的下胸部轴位增强 CT 图像， CTDIvol=1.8mGy，DLP=63mGy・cm；左肺下叶表现为：左下叶囊状病灶内可见疑似分隔（箭），并伴亚段性透过度增高区（箭头）；B. 采用光子计数 CT 扫描仪（Naetom Alpha）获得的下胸部轴位增强 CT 图像， CTDIvol=1.3mGy，DLP=26.8mGy・cm；可见左下叶囊状病灶内分隔显示清晰（箭），透过度增高区及其与邻近肺组织的界面显示锐利（箭头）。
2023年一项针对15例囊性纤维化患儿的研究，采用无镇静、低辐射剂量胸部PCD-CT平扫（同时采集吸气与呼气期图像），结果显示尽管PCD-CT图像噪声更高，但仍能满足Brody II标准（包括支气管扩张、支气管周围增厚、空气潴留及混浊）的诊断需求，且全肺双呼吸期成像的平均CTDIvol仅为0.07±0.03mGy。这种低辐射剂量方案在特定临床场景（如漏斗胸成像）中具有重要应用价值。
两项研究进一步对比了PCD-CT与EID-CT在儿科胸部成像中的辐射剂量与图像质量。2023年一项回顾性观察研究，纳入54例接受胸部CT平扫的儿科患者，发现与年龄匹配、体型匹配的EID-CT患者相比，PCD-CT患者的辐射剂量参数（CTDIvol、SSDE）显著降低，而客观与主观图像质量无显著差异。2024年另一项回顾性观察研究，对20例12个月内先后接受PCD-CT与EID-CT增强胸部CT的儿科患者进行分析，结果显示PCD-CT的辐射暴露显著降低（CTDIvol降低54.7%，SSDE降低46.9%，P<0.01），且肺图像质量客观指标（噪声降低、SNR与CNR提升）显著改善，其他主观与客观图像质量指标无显著差异。
然而，儿科胸部成像领域仍需进一步研究：现有研究存在样本量小、扫描协议（管电压、扫描螺距、重建算法、探测器模式）与EID-CT匹配不完美等问题，多中心协作与胸部成像协议标准化将有助于开展更可靠的技术评估研究。此外，成人研究已证实PCD-CT可提升间质性肺病模式及其他病变的显示与分类效果，但尚无针对儿童的相关研究，亟需探索PCD-CT在儿童肺部疾病检出与定性中的作用。
腹部成像
PCD-CT为儿科腹部成像带来多方面改进：在较大体型患儿中可实现更优的图像质量；简化扫描协议，如通用120kVp协议可能无需根据患儿体型调整管电压；增强软组织显示能力，助力儿童腹部细微异常检出。同时，PCD-CT的光谱重建功能（如虚拟单色成像VMI）几乎可在所有采集模式下应用，能灵活调控图像噪声与对比，不受管电压限制，有效降低了针对不同患者类型与成像任务调整管电压的复杂性。多中心分析建议将120kVp通用协议用于儿科腹盆腔成像，多项体模研究也对此提供了支持。
6 岁女性腹痛患儿，疑似炎症性肠病，采用光子计数 CT（PCD-CT）系统以高螺距双源扫描模式进行 CT 小肠造影检查， CTDIvol=1.2mGy，DLP=48.0mGy・cm。A. 轴位 CT 图像显示回肠末端节段性肠壁强化增高（箭），在标准 60keV 虚拟单色图像重建中，该段肠壁增厚表现为密度均匀；B. 同一层面碘图显示该肠段存在两个明显不同的碘浓度区域：前部碘浓度增高（箭），后部碘浓度降低（箭头）。碘图不仅提高了炎症肠段的显示清晰度，还显示出该肠段碘浓度的差异，这可能提示炎症活动程度的不同。
2025年一项回顾性研究，对比了接受增强腹盆腔PCD-CT与EID-CT的儿科患者的图像质量与辐射剂量，评估指标包括胆总管显示（儿童CT中较难显示的细小结构）等多项定性标准。结果显示，PCD-CT的SNR与CNR显著更高，定性图像质量指标更优，图像噪声更低；且在实现这些优势的同时，PCD-CT的平均SSDE（9.1mGy）低于EID-CT（11mGy），碘造影剂用量（1mL/kg）也少于EID-CT（2mL/kg）。
尽管如此，儿科腹部成像领域仍存在明显的知识缺口：针对儿科的PCD-CT特异性研究较少；随着PCD-CT光谱成像技术的普及与性能提升，儿科影像科医生需进一步探索其潜在价值，目前已有个案证据表明碘图、虚拟平扫成像及物质分解等光谱后处理技术可能对部分儿科患者有益，但相关获益尚未得到充分量化；由于儿科患者成像量相对成人较少，单中心研究难以全面评估这些技术的价值，多中心协作至关重要。
肌肉骨骼成像
凭借高空间分辨率、降噪能力与多能量成像特性，PCD-CT在儿科肌肉骨骼成像中具有巨大潜力，但目前尚无针对该领域的儿科原创研究发表。2022年与2024年的两篇综述文章，对PCD-CT在肌肉骨骼成像中的应用进行了全面评估，指出其可提供超高空间分辨率、降低辐射暴露并改善骨骼结构、骨折、骨病变、骨水肿及矿化肿瘤基质的显示效果，但这些结论均基于成人研究。2025年一项研究显示，PCD-CT可实现超高分辨率、全身尸检平扫成像，层厚可达0.2mm，对比噪声比提升，显著增强尸检CT的诊断潜力；即使采用标准分辨率模式，PCD-CT的0.4mm层厚也能精准显示多种肌肉骨骼病变。
8 岁女性骨肉瘤术后患儿，既往接受过骨关节异体移植重建，此次因内固定物松动就诊。采用光子计数 CT（PCD-CT）系统进行下肢静脉增强 CT 检查；考虑到患儿年龄较小且存在运动伪影风险，检查采用高螺距双源扫描模式， CTDIvol=1.7mGy，DLP=140.0mGy・cm。A. 左侧股骨正位 X 线片显示异体移植骨骨折，伴内固定物松动；B. 标准 70keV 虚拟单色轴位 CT 图像显示骨关节异体移植骨折部位存在大量金属相关伪影（箭）；C. 同一层面 70keV 虚拟单色轴位 CT 图像（应用金属伪影减少技术）显示骨折部位高密度物质显示更清晰（箭）；D. 同一层面虚拟平扫轴位 CT 图像（应用金属伪影减少技术）显示骨折部位高密度物质表现相似，提示该物质为骨折相关血肿，而非强化组织（箭）。
2024年一项研究采用PCD-CT，对尸体桡骨远端骨形态计量学指标进行评估，并回顾性分析40例临床腕部CT研究数据，发现骨质疏松患者的骨小梁间距显著增大，骨小梁体积骨密度显著降低。但该研究未明确骨质疏松患者的年龄，无法确定其中儿科患者的比例。
15 岁腿部疼痛患儿，采用光子计数 CT（PCD-CT）系统进行胫骨 CT 检查，未使用静脉造影剂，管电压 90kVp，CTDIvol=3.6mGy，DLP=245mGy・cm。A、B. 标准扫描模式下最薄层厚（0.4mm）的连续轴位 CT 图像，显示皮质内多发细小血管沟，围绕中心溶骨性病灶（星号）；中心溶骨性病灶伴周围血管沟是骨样骨瘤的特征性表现，且经组织学检查证实。
相较于传统CT，PCD-CT的高空间分辨率与降噪能力，使其具备在体定量评估骨微结构及识别骨质疏松相关骨结构变化的潜力，这对骨质疏松高危儿科患者（如接受激素治疗者、短肠综合征或囊性纤维化等吸收不良风险患者）具有重要意义。此外，PCD-CT在骨科内固定物成像中可能减少伪影，进一步提升诊断价值，但目前尚无儿科患者相关研究。总体而言，PCD-CT在儿科肌肉骨骼成像中的应用仍处于早期阶段，虽潜力显著，但需首先开展充足的原创研究，才能推动其在临床实践中的应用，实现成像质量提升与辐射剂量降低的目标。
1 岁慢性呼吸衰竭患儿，采用光子计数 CT（PCD-CT）系统以高螺距双源扫描模式进行胸部静脉增强 CT 检查，CTDIvol=0.9mGy，DLP=14.6mGy・cm；患儿接受的静脉造影剂总量为 0.5mL/kg（碘普罗胺 300）。A. 心脏层面标准 70keV 虚拟单色轴位 CT 图像，显示对比剂效果不佳，心腔及血管显示不清（箭）；B. 上纵隔层面标准 70keV 虚拟单色轴位 CT 图像，显示对比剂效果不佳，心腔及血管显示不清（箭）；C. 心脏层面低 40keV 虚拟单色轴位 CT 图像，显示对比剂效果改善，心腔及血管显示清晰（箭）；D. 上纵隔层面低 40keV 虚拟单色轴位 CT 图像，显示对比剂效果改善，心腔及血管显示清晰（箭）。
未来展望
光子计数CT（PCD-CT）通过提升图像质量、降低辐射剂量及潜在减少碘造影剂用量，为儿科成像领域带来了重要突破。然而，目前针对儿科各主要身体系统的研究证据仍较为有限，多数原创研究集中在胸部与心血管成像，腹盆腔、神经及肌肉骨骼成像的研究则以成人为主。尽管已有研究预测PCD-CT在儿科患者中可能具有显著甚至更优的获益，但仍需通过未来研究验证这些预期。
未来，需重点关注以下方向：开展腹盆腔、神经及肌肉骨骼成像的PCD-CT研究，深入探索光谱成像的潜在价值；克服当前面临的挑战，通过多中心研究明确PCD-CT探测器优势在儿科患者中的具体体现；持续关注研究缺口，开展高质量原创研究，推动PCD-CT在儿科放射学中的应用，为儿科患者提供更安全、优质的影像诊断服务，改善临床结局。
结论
相较于传统能量积分探测器CT（EID-CT），光子计数CT（PCD-CT）在儿科成像中具有显著优势，包括提升图像质量、降低辐射剂量及具备光谱成像能力。目前，针对儿童心血管与胸部成像的原创研究证据最为充分，证实了PCD-CT在剂量降低与诊断质量提升方面的价值；而神经、腹部及肌肉骨骼成像的儿科应用研究仍较为缺乏。成人研究与体模研究表明，PCD-CT在儿童解剖结构复杂或辐射敏感区域成像中可能具有重要价值，但需通过儿科特异性研究进一步验证这些优势，优化扫描协议并指导临床应用。开展包含年龄特异性数据的多中心研究，是充分发挥PCD-CT在儿科放射学中潜力的关键。
文章来源：XI区。
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