双能成像技术在X射线实时成像设备中是如何实现的？

1.单源序列扫描双能量技术：利用两次不同管电压的快速连续扫描，先以较低管电压进行一次扫描，得到低能量图像数据，再以较高管电压快速进行另一次扫描，获得高能量图像数据。通过这两套独立的高低能量图像，利用不同物质对高低能 X 射线吸收差异的特性来进行分析成像，可有效区分不同密度和成分的物质。

2.单源双光束能量 CT 技术：在 X 射线管的输出端放置一个由锡和金制成的过滤器，采用分离滤波技术，分别过滤出低能量和高能量的光子束。这两束不同能量的光子束被对应位置的探测器沿 Z 轴方向（纵向）分别接收，从而实现双能成像，能同时获取被检测物体在低能和高能 X 射线照射下的信息。

3.单源瞬时管电压切换双能量 CT 技术：同一 X 射线球管电压在 80kVp 和 140kVp 之间快速切换，在较短时间内交替产生高能量和低能量的 X 射线。由同一个探测器接收高、低能量两套信息，由于数据采集几乎同时进行，可以Z小化与运动相关的问题，并允许直接在投影数据域空间进行材料分解，减少线束硬化伪影，提高能量分析的准确度。

4.双源双能 CT 技术：设备由两个 X 射线源和两个探测器组成，通常两套装置几乎垂直放置。两个 X 射线源分别设置不同的管电压，比如一个设置为较低电压产生低能 X 射线，另一个设置为较高电压产生高能 X 射线，然后由对应的探测器分别采集高、低能量数据。还可通过在高能 X 射线球管前安装锡滤线板来优化光谱分离，减少低能光谱和高能光谱的重叠，进一步提高成像质量。

5.双层探测器光谱 CT 技术：使用一个 X 射线球管和空间上对等的上、下两层探测器。上层探测器用于检测低能光子，下层探测器用于检测高能光子，从而生成两个数据集。该技术无需增加剂量、不改变工作流程，双能量数据可以从任何常规 CT 扫描中进行回顾性分析，同时基于反相关噪声降噪技术，能有效降低光谱图像噪声，提升图像质量。

6.基于光子计数探测器的技术：采用基于半导体的光子计数探测器，如碲化镉、碲化镉锌、硅等材料制成的探测器。这些探测器可以直接将 X 射线转化成电信号，通过设定能量阈值，只有超过该阈值的 X 线光子才会被计数，从而产生检测器信号。通过设置不同的能量阈值来区分不同能量的光子，进而实现双能成像，具有图像噪声减少、空间分辨率更高、没有额外的散射辐射、物质分解能力更好及辐射剂量更低等优势。

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