本书简单叙述了CT影像技术及放疗技术的发展历程，介绍了不同类型的能谱技术的基本原理，以及能谱多参数工具的原理及临床应用；介绍了能谱技术在各部位常见肿瘤诊断中的应用；详细阐述了其在放射治疗中的临床应用价值，包括靶区勾画、剂量计算、疗效评估、流程优化等多个应用场景。另外，鉴于放疗的特殊性，本书还着重介绍了关于能谱CT在放疗科验收和质控的建议，再结合临床案例，剖析了能谱技术在不同肿瘤放射治疗及不同的临床场景下的具体应用。
在科技日新月异的今天，医学影像技术正以前所未有的速 度发展，为临床诊断和治疗提供了强有力的支持。其中，能谱 成像作为先进的医学影像技术，也逐步在放射治疗领域展现出 独特魅力和巨大潜力。在此背景下，《能谱技术在放射治疗中 的应用》一书的出版，无疑为放射治疗技术与医学研究领域注 入了新的活力。 中国医学装备协会作为推动医学装备科技创新与应用的重 要平台，始终致力于引进和推广先进医学技术和设备。本书的 编写，是协会积极响应国家创新驱动发展战略、推动放射治疗 技术普及和升级的具体行动。在中国医学装备协会放射治疗装 备技术分会、北京协和医院放射治疗科、GE医疗公司等众多单 位的共同努力下，本书汇聚了放射治疗领域的权威专家和学者 的智慧，旨在探讨能谱技术在放射治疗中的临床应用，为放射 治疗技术的进步和发展助力。 本书概述了CT影像技术及放射治疗技术的发展历程；介绍 了不同类型的能谱技术的基本原理，以及能谱多参数工具的原 理及临床应用；介绍了能谱技术在各部位常见肿瘤诊断中的应 用；详细阐述了其在放射治疗中的临床应用价值，包括靶区勾 画、剂量计算、疗效评估、流程优化等多个应用场景。鉴于放 射治疗的特殊性，本书还着重介绍了能谱CT在放射治疗科验收 和质控方面的建议；结合临床案例，剖析了能谱技术在不同肿 瘤放射治疗及不同的临床场景下的具体应用。这些内容不仅为 读者提供了全面的知识体系，更为临床工作者提供了宝贵的临 床经验和实践指导。 本书的编写团队汇聚了放射治疗领域的专家及高校和研究 机构的学者，并得到了相关企业的大力支持。他们凭借深厚的 学术功底和丰富的临床经验，为本书的质量提供了有力保障。同时，本书的出版也得到了众多单位和个人的帮助，在此表示 衷心的感谢。 最后，我相信《能谱技术在放射治疗中的应用》一书的出 版，将为推动我国精准放射治疗技术的发展和应用发挥积极作 用。同时，我也希望读者们能够珍视这本书，认真学习、积极 应用，共同为推动我国医学装备事业的繁荣发展贡献力量，并 为构建人类卫生健康共同体贡献中国方案！
第一章 概述 1
第一节 CT发展历程 3
一、CT的发明 3
二、CT成像的原理 4
三、CT技术的发展及应用 4
第二节 CT模拟定位技术 9
一、常规CT模拟定位技术 9
二、运动管理技术 11
三、基于高压注射器的增强扫描技术 19
四、基于能谱成像的模拟定位技术 21
五、基于AI的自动勾画技术 23
第三节 放疗技术的发展历程 29
一、影像技术启蒙与放疗的初步探索 29
二、二维影像主导下的放疗规范化 30
三、CT引领的精准定位革命 31
四、多模态影像技术推动放疗理念的革新 33
第二章 能谱CT技术原理 39
第一节 能谱CT简介 41
一、能谱CT的发展史 41
二、能谱成像要求 41
第二节 能谱成像原理和实现方式 45
一、双能序列技术 45
二、双光束技术 46
三、双源成像技术 47
四、双层探测器技术 49
五、单源瞬时管电压切换技术 51
六、光子计数技术 53
七、深度学习算法赋能的能谱技术 56
第三节 能谱成像分析平台多参数功能介绍 59
一、物质分离（基物质图） 59
二、单能量图像 62
三、能谱曲线 64
四、虚拟平扫 65
五、能谱去金属伪影 65
六、有效原子序数 67
七、阻止本领比与相对电子密度 68
第三章 能谱CT在肿瘤诊断中的应用 75
第一节 脑肿瘤 77
一、胶质瘤 78
二、脑膜瘤 79
第二节 头颈部肿瘤 81
一、鼻咽癌 81
二、甲状腺癌 82
第三节 胸部肿瘤 84
一、肺癌 85
二、乳腺肿瘤 86
第四节 腹部肿瘤 90
一、肝脏肿瘤 90
二、胰腺肿瘤 94
三、肾脏肿瘤 96
第五节 盆腔肿瘤 99
一、前列腺癌 100
二、妇科肿瘤 101
三、直肠肿瘤 103
第四章 能谱CT在放疗中的应用 111
第一节 靶区勾画 113
一、肿瘤识别及靶区边界形成的判断 113
二、疑似转移灶的鉴别 116
三、金属伪影的去除 120
四、对对比剂依赖的降低 122
五、功能保护型放疗计划中高功能区域的勾画 123
第二节 剂量计算 126
一、光子放疗 126
二、质子/重离子放疗 127
三、后装放疗 134
第三节 疗效评估 136
一、头颈部肿瘤 138
二、胸部肿瘤 140
三、腹部肿瘤 142
四、四肢与骨肿瘤 142
第四节 放疗模式改变 144
一、放疗定位流程的简化与优化 144
二、肿瘤微环境异质性评估与剂量雕刻 148
第五章 能谱CT放疗验收与质控 159
第一节 辐射安全 161
一、防护相关文件要求 161
二、机房要求 162
三、出束时环境辐射水平 163
四、CT剂量指数 164
第二节 机械性能验收要求及质量控制 165
一、内置坐标系水平偏差 165
二、扫描床 165
三、激光灯 169
四、机架倾斜角 173
第三节 图像质量验收要求及质量控制 174
一、CT值准确性 175
二、空间重建线性 176
三、图像均匀性 177
四、空间分辨率 178
五、密度分辨率 178
六、层厚重建精度 180
七、图像噪声 181
八、CT-ED转换曲线 182
第四节 能谱工具验收要求及质量控制 183
一、虚拟单能量图像CT值精度 183
二、物质定量精度 184
三、虚拟平扫 185
四、电子密度图 185
五、有效原子序数图 186
第六章 临床病例分享 189
病例1 脑转移 191
病例2 甲状腺癌 192
病例3 肺癌 196
病例4 肝癌 199
病例5 直肠癌 201
病例6 宫颈癌（外照射） 203
病例7 宫颈癌（近距离治疗） 205
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