Skip to main page content
U.S. flag

An official website of the United States government

Dot gov

The .gov means it’s official.
Federal government websites often end in .gov or .mil. Before sharing sensitive information, make sure you’re on a federal government site.

Https

The site is secure.
The https:// ensures that you are connecting to the official website and that any information you provide is encrypted and transmitted securely.

Access keys NCBI Homepage MyNCBI Homepage Main Content Main Navigation
Review
. 2024 Jan;196(1):25-35.
doi: 10.1055/a-2119-5802. Epub 2023 Oct 4.

Photon-counting computed tomography - clinical application in oncological, cardiovascular, and pediatric radiology

[Article in English, German]
Florian Hagen  1 , Martin Soschynski  2 , Meike Weis  3 , Muhammad Taha Hagar  2 , Patrick Krumm  1 , Isabelle Ayx  3 , Jana Taron  2 , Tobias Krauss  2 , Manuel Hein  4 , Philipp Ruile  4 , Constantin von Zur Muehlen  4 , Christopher L Schlett  2 , Jakob Neubauer  2 , Ilias Tsiflikas  1 , Maximilian Frederik Russe  2 , Philipp Arnold  2 , Sebastian Faby  5 , Matthias F Froelich  3 , Jakob Weiß  2 , Thomas Stein  2 , Daniel Overhoff  3 , Malte Bongers  1 , Konstantin Nikolaou  1 , Stefan O Schönberg  3 , Fabian Bamberg  2 , Marius Horger  1
Affiliations
Free article
Review

Photon-counting computed tomography - clinical application in oncological, cardiovascular, and pediatric radiology

[Article in English, German]
Florian Hagen et al. Rofo. 2024 Jan.
Free article

Abstract
in English, German

Background: Photon-counting detector computed tomography (PCD-CT) is a promising new technology with the potential to fundamentally change workflows in the daily routine and provide new quantitative imaging information to improve clinical decision-making and patient management.

Method: The contents of this review are based on an unrestricted literature search of PubMed and Google Scholar using the search terms "photon-counting CT", "photon-counting detector", "spectral CT", "computed tomography" as well as on the authors' own experience.

Results: The fundamental difference with respect to the currently established energy-integrating CT detectors is that PCD-CT allows for the counting of every single photon at the detector level. Based on the identified literature, PCD-CT phantom measurements and initial clinical studies have demonstrated that the new technology allows for improved spatial resolution, reduced image noise, and new possibilities for advanced quantitative image postprocessing.

Conclusion: For clinical practice, the potential benefits include fewer beam hardening artifacts, a radiation dose reduction, and the use of new or combinations of contrast agents. In particular, critical patient groups such as oncological, cardiovascular, lung, and head & neck as well as pediatric patient collectives benefit from the clinical advantages.

Key points: · Photon-counting computed tomography (PCD-CT) is being used for the first time in routine clinical practice, enabling a significant dose reduction in critical patient populations such as oncology, cardiology, and pediatrics.. · Compared to conventional CT, PCD-CT enables a reduction in electronic image noise.. · Due to the spectral data sets, PCD-CT enables fully comprehensive post-processing applications..

Citation format: · Hagen F, Soschynski M, Weis M et al. Photon-counting computed tomography - clinical application in oncological, cardiovascular, and pediatric radiology. Fortschr Röntgenstr 2024; 196: 25 - 34.

Hintergrund: Die Technologie der photonenzählenden Computertomografie (PCD-CT) hat Einzug in die klinische Praxis gehalten und wird erstmals in der klinischen Routine eingesetzt. Während die ersten Erfahrungen mit diesem Verfahren in bestimmten Patientengruppen gemacht werden, hat die Technologie das Potenzial, bestehende Arbeitsabläufe zu verändern und neue Möglichkeiten in der diagnostischen Bildgebung zu öffnen.

Methode: Der Inhalt dieser Übersicht basiert auf einer uneingeschränkten Literaturrecherche in den Datenbanken PubMed und Google Scholar unter der Verwendung der Suchwörter „Photon-Counting CT“, „Photon-Counting detector“, „spectral CT“, „Computed Tomography“ sowie auf den Erfahrungen der Autoren.

Ergebnisse: Der grundlegende Unterschied zu den derzeit etablierten energieintegrierenden CT-Detektoren besteht darin, dass die PCD-CT die Zählung jedes einzelnen Photons auf Detektorebene ermöglicht. Basierend auf der identifizierten Literatur haben PCD-CT-Phantommessungen und erste klinische Studien gezeigt, dass die neue Technologie eine verbesserte räumliche Auflösung, ein reduziertes Bildrauschen, Potenzial zur erheblichen Dosisreduktion und neue Möglichkeiten für quantitative Bildnachbearbeitung ermöglicht.

Schlussfolgerung: PCD-CT ist eine neuartige, innovative Technologie mit dem Potenzial, viele der derzeitigen Einschränkungen der CT-Bildgebung in der klinischen Praxis zu überwinden. Insbesondere kritische Patientengruppen, wie onkologische, kardiovaskuläre, pneumologische als auch pädiatrische Patientenkollektive profitieren von den klinischen Vorteilen.

Kernaussagen: · Die PCD-CT wird erstmals in der klinischen Routine eingesetzt und ermöglicht in kritischen Patientenkollektiven, wie der Onkologie, Kardiologie, Pulmonologie und Pädiatrie eine signifikante Dosisreduktion.. · Im Vergleich zur herkömmlichen CT ermöglicht die PCD-CT eine Reduzierung des elektronischen Bildrauschens.. · Durch die spektralen Datensätze ermöglicht das PCD-CT vollumfängliche Nachbearbeitungs-Applikationen..

Zitierweise: · Hagen F, Soschynski M, Weis M et al. Photon-counting computed tomography – clinical application in oncological, cardiovascular, and pediatric radiology. Fortschr Röntgenstr 2024; 196: 25 – 35.

PubMed Disclaimer

Conflict of interest statement

The authors declare that they have no conflict of interest.

Similar articles

See all similar articles

Cited by

See all "Cited by" articles

References