早在1925年，“雙能成像”的概念就已經被提出，在20世紀70年代逐漸應用于臨床，主要用于消除高密度物體在CT掃描中所產生的硬化效應、骨密度測量及血管造影透視時分離碘對比劑，到80年代，隨著數字化成像技術的發展，“雙能成像”技術開始在胸片上開始了臨床應用研究，從此“雙能成像”技術正式進入普通X線攝影領域。

一、雙能量成像的原理

雙能量成像技術(dual energy subtraction,DES) 是通過采集被攝物體“高”、“低”兩種能量的圖像或數據，將其進行圖像減影或數據分離整合分別生成軟組織影像、骨骼影像和(或)普通X線影像的一種檢查方法。

二、雙能量成像在DR上的臨床應用優勢：

1、雙能減影胸部成像軟組織像能去除骨骼等背景組織的“結構噪聲”，提高了圖像的密度和空間分辨率，提高肺內結節的檢出率和胸部鈣化的檢出率。

2、可有效去除肋骨、鎖骨及肩胛骨影的遮擋，獲得單純軟組織圖像，并通過后處理技術能使氣胸線清晰的顯示，提高少量氣胸和肋骨骨折的檢出率，可用于對懷疑氣管、支氣管內占位患者行纖維支氣管鏡檢查前的初步篩查，提高支氣管病變的檢出率。

3、在頸部可以清楚地顯示管腔內外病變生長情況及管腔情況，對病變部位、大小、管腔狹窄程度、管壁增厚情況做出初步估計，尤其對氣管、支氣管的測量與實際值更接近，比X線片更準確，也彌補了CT因部分容積效應造成測量不準確的不足，對最窄內徑的測量更有利于金屬支架置入前的準備。

4、在對鼻咽部扁桃體肥大的影像診斷上，能有效去除了上頜骨、下頜骨、牙等高密度結構所造成的影響，從而獲得滿意的鼻咽部氣道圖像。圖像質量明顯優于X線片，便于對鼻咽部氣道周圍軟組織進行測量，以便正確評價腺樣體大小和形態，并對鼻咽部氣道狹窄程度進行評估。

5、泌尿系統及靜脈腎盂造影片經常受腸氣影的干擾，可以在骨像中選擇性去除低密度的腸氣衰減信息，提高了泌尿系統疾病診斷的準確性。

6、膽道系統的疾病方面，能有效去除腹部臟器及其他軟組織影，使膽囊、膽道形態能充分顯示。造影劑和結石與肝區灰度差明顯增大，大大提高了圖像的對比劑。

三、雙能成像的實現方式

目前市場上主流的雙能成像實現方式有兩種，一種是兩次曝光法，兩次曝光法指用不同的x線輸出能量 (kVp）對被攝物體進行兩次獨立曝光，得到兩幅圖像或數據，將其進行圖像減影或數據分離整合分別重建為軟組織密度像、骨密度像和普通胸片的方法。另一種則是一次曝光雙能量攝影，只需一次曝光，在圖像采集時通過對穿過被曝光物體后剩余的X光子進行能量分離，得出兩幅能量不同的圖像。目前市場上這兩種雙能成像的代表產品為GE醫療的Definium Tempo Pro和深圳藍影的“寒武紀”。

1、GE醫療Definium Tempo Pro

Definium Tempo Pro是GE醫療于2021年推出的一款懸吊DR，結合臨床實際使用場景，做了全新的工作流程設計：鷹眼智能輔助擺位、全電動一鍵擺位、球管觸摸屏近臺開啟檢查、球管和胸片架雙向跟蹤、球管自動調整角度、APA一鍵開啟檢查等。

其“雙能成像”功能基于FlashPad HD平板探測器的兩次曝光法，所采用的低能X線峰值在60~85kVp之間，因為使用FlashPad HD平板探測器，兩次曝光間的時間差縮短到200ms，縮短了兩次曝光間的時間差，被曝物體的運動位移所導致的兩圖像間的誤編碼減少，所以患者一次屏氣即可完成檢查。由于可探測量子效率(DQE)高，能量分離的效率高，且寬容度大，在不犧牲質量的前提下，球管輸出能量相應降低，患者檢查時所接受的輻射劑量降低。

2、深圳藍影“寒武紀”

“寒武紀”是深圳藍影最新推出的業界首款“動態雙能”DR，其搭載了最新研發的“動態雙能探測器”，由于結構獨特，只需一次曝光即可采集到“高”、“低”兩種能量的影像信息，通過圖像減影及數據分離整合獲得軟組織影像、骨骼影像和(或)普通X線影像，徹底杜絕了兩次曝光間被曝物體的運動位移所導致的兩圖像間的誤編碼，且輻射劑量劑量低，還提高了骨骼和軟組織的高對比度可視化效果，有效提高診斷靈敏度。

除此之外，由于“動態雙能”探測器獨特的優勢，該機型還具備無時空差動態雙能骨密度功能，同樣只需一次曝光即可獲得高能量數據及低能量數據，在減少曝光劑量的同時提高了檢測準確度。該機型還可實現全身各部位的關節可視化運動評估，為一系列骨折、脫位、關節炎等疾病診斷提供幫助，同時還可通過關節運動的角度和距離測量對骨科、風濕科等科室疾病的康復過程也有優異的監測功能。

由上可見，這兩種方式對產品硬件技術和后處理軟件要求都比較高，故市場上出現了用軟件虛擬雙能成像的實現方式，主要代表產品有深圖的SONTU-300 Mars及東軟醫療的NeuVision 650。

1、深圖SONTU-300 Mars懸吊DR

SONTU-300 Mars是深圳深圖公司2020年推出的一款雙板懸吊DR，17*17的大尺寸平板，適用于各種身形、各個部位、各個年齡階段的全方位拍攝需求，充分滿足臨床應用;該產品配置了“骨抑制-虛擬雙能減影”功能，與前兩款產品不同的是，其采用了軟件處理的方式，將普通影像上的骨骼影或軟組織影去除，通過一次曝光獲得軟組織影像、骨骼影像及普通X線影像，避免了兩次曝光的劑量增加和運動偽影。

2、東軟醫療NeuVision 650

NeuVision 650是東軟醫療于2021年推出的一款懸吊DR，搭載光學可視化及視航引導輔助系統，可大幅提高擺位效率。該機型配置了Bone-free骨抑制功能，采用虛擬雙能減影系統，在一次曝光后通過人工智能大數據深度學習與醫學影像后處理技術，去除骨骼影像，得到胸片肋骨抑制影像及普通胸部影像，降低了軟件后處理的誤差，提高了圖像準確度。

由此可見，在CT、MRI等設備大放光彩的今天，諸多廠商仍未放棄在普放設備上的努力創新，尤其是GE醫療和深圳藍影，在成像硬件及圖像后處理方面雙管齊下，讓普放設備邁入了全新的“雙能”時代。