“临床放射学之父”逝世

近日怀着沉痛的心情，欧洲放射学会（ESR）宣布，Willi Kalender教授于2024年10月20日逝世，享年75岁。

1989年，Willi Kalender研发出全球首台螺旋CT，引领了CT成像领域的第二次革新潮流，也被称为现代“临床放射学之父”。

回溯至1980年代，CT扫描技术曾一度陷入瓶颈，难以取得突破性进展。直到1987年末，滑环技术的问世打破了这一僵局。作为螺旋CT的核心部件，滑环让机架旋转部分（包括球管等）实现单向高速旋转，将扫描速度提升至秒级乃至亚秒级，实现了质的飞跃。同时，滑环技术还降低了运行噪音，减少了机械磨损，为螺旋CT技术的诞生奠定了坚实基础。

提及螺旋CT的发明者，Willi A. Kalender教授功不可没。他于1975年毕业于威斯康星大学，次年加入西门子，直至1995年。早在1983年，Kalender教授就推出了全球首款双能量CT产品，1987年又研发出金属伪影消除技术。1988年，基于滑环技术的突破，Kalender教授带领团队开始探索螺旋CT技术。

他们运用数学方法解决运动伪影难题，将复杂算法融入图像重建软件，巧妙地将检查床的运动因素纳入考量。同年年底，首台螺旋CT原型机应运而生。与传统静态扫描不同，螺旋扫描要求检查床在扫描过程中持续移动，X线以螺旋轨迹扫描患者身体。这一创新之举起初备受质疑，但经过一年的反复试验与临床验证，西门子终于推出了世界首台螺旋CT扫描机——SOMATOM Plus-S。螺旋CT不仅为多层螺旋CT的研发提供了肥沃土壤，更被视为CT技术发展史上的第二次革命。如今，螺旋CT已广泛应用于医学影像领域，对临床诊断发挥着举足轻重的作用。

值得一提的是，Willi Kalender教授曾担任《欧洲放射学》物理板块的栏目编辑，直至2010年，为放射学科学的发展贡献了他的专业知识。在2002年的欧洲放射学大会（ECR）上，他被授予荣誉讲师称号，并在2010年获得欧洲放射学会荣誉会员资格。卡伦德教授在医学成像领域的卓越贡献将永远铭记在同事和学生心中，他在放射学乃至更广泛的领域留下了永恒的遗产。

1998年，正值螺旋CT问世十周年之际，多层螺旋CT横空出世，成为CT技术发展的第二次革命性飞跃。在当年的北美放射学年会上，GE、飞利浦、西门子、东芝四大CT生产商携手展示了4层螺旋CT。

传统的探测器每次旋转仅能扫描一个断面，而多层螺旋CT则通过在不同排的探测器上分布发光二极管，实现了各自独立处理X线管传输信号的功能，从而每次旋转可记录多个断面。

随着技术的不断迭代，CT进入了探测器迅速变宽的“排的战争”时期，平均每18个月探测器的排数就翻倍，被学者形象地称为CT的“摩尔定律”。

然而，这一趋势在2007年终止。东芝在RSNA年会上展出了320层CT Aquilion One，这是世界上第一台探测器宽度达到16cm的CT，由320排0.5mm的探测器单元构成。宽探测器CT为临床研究带来了新应用，但也带来了严重的锥形线束伪影问题。由于探测器变宽而球管光源仍为点光源，导致两侧图像变形严重。最初的设备需要大量探测器单元的数据对中心数据进行校正。虽然算法改进后伪影得到优化，但之后再无更宽探测器的CT推出。

在探索未知的征途上，螺旋CT似乎已触及能力的边界。1983年，美国博士Douglas Boyd创新性地研发出“电子束CT”系统，随后由Imatron公司推向市场，并引来GE公司以15亿美金巨资收购，进一步加速了电子束CT的发展步伐，被誉为CT史上的第五代革新。然而，高昂的造价、检查费用及维修成本，让电子束CT在医院中的性价比远不及螺旋CT，尤其是在普通CT已能实现亚秒级扫描与多层螺旋能力，轻松获取高质量心脏图像后，电子束CT的优势荡然无存。

近年来，光子计数CT（PCCT）在CT影像领域大放异彩，成为最具颠覆性的技术。2021年9月30日，美国FDA正式批准全球首台PCCT投入临床应用。次年2月，PCCT又获得进入中国创新医疗器械特别审查程序的绿灯；至2023年10月，PCCT终在中国市场成功上市。PCCT技术直接将X线光子转化为电子信号，高效转换、分级、捕获并利用每个光子，极大降低了损耗，显著提升了对比噪声比（CNR）。

此外，静态CT也为CT技术的发展提供了新思路。简而言之，静态CT在扫描时保持CT球管与探测器等部件静止不动。它利用多套球管-高压构成的“射线源环”与整环探测器构成的“探测器环”，形成独特的“静态”双环结构，通过时序电子控制实现依次脉冲式曝光，完成360°数据采集。这一创新成像方式，将螺旋CT中的动态机械旋转转变为静态光学旋转，不仅避免了高速旋转产生的巨大离心力，还消除了拖尾效应，从而突破了螺旋CT的转速极限，极大提升了CT影像的空间分辨率。

那么，究竟CT发展的未来在何方？仍有待我们继续探究。