在传统CT中，评价物质的方式只有物质密度，用CT值表示，众所周知，两种不同物质，比如一瓶盐水和一瓶糖水，完全可以测得相同的CT值，无法显示二者成分上的差异，在传统检查中，将具有相同CT值的不同物质进行区分只有价格昂贵的MRI。

　　研究发现，当不同单一能量的X线束穿过特定物体时，其CT值随着X线束能量的增减而发生规律性的变化，形成一条特征性的谱线，该谱线只和物质本身性质有关，并且不同物质的谱线往往有所区别。

　　基于这一发现，只要能绘制出感兴趣物质的能谱曲线，再和已知物质的能谱曲线对照、比较，就能够了解该物质的构成，也就是说，能谱CT超越了单纯以CT值来描述物质的局限，开始探测其确切物质构成，提高鉴别诊断水平，所以有人也把它称作化学CT、病理CT。

　　GE Discovery CT 750 HD对核心部件――探测器进行了创新，使用石榴石作为基础材料，研制成了宝石探测器，在响应速度及余辉效应等关键指标上上有了4倍乃至上千倍的改善，宝石CT也因此得名，其成像称谓GSI(Gemstone Spectral Imaging)。

　　绘制出能谱曲线的关键在于要有单能量的X线探测物体，实践中，X线都是由不同能量的光子组成的混合能量图像，追求单能X线是不可能的。宝石CT的能谱CT成像的实现，首先是基于坚实的物理理论基础。CT是通过测量X光在物体中的吸收来进行成像的，而物质的吸收随X线能量变化而变化，比如软组织和血液，随能量变化的程度不大;相反高原子量的物质，比如骨胳和CT中使用的对比剂(以碘为主)，随能量变化就会比较强烈。其次，任何物质都有对应的特征吸收曲线，而且这种吸收曲线能够用两个能量点来完整表达。所以当人们对同一物体用两种不同能量的X射线进行成像的话，就有可能确定一个吸收曲线，从而找出和这个吸收曲线对应的物质。正是这种随能量的不同变化，使得人们能够通过能量CT成像方法来区分不同的物质。

　　宝石CT拥有瞬时高低压切换双能球管，通过高压发生器的瞬间切换，在0.5毫秒内使两组不同能量X线穿透人体，取得两组数据，再通过复杂数学运算，可以得到101组不同X线能量下的单能图像，并计算出扫描物体的能谱曲线，巧妙解决了这个问题。

　　kVp:kilovolt peak 千伏峰值(X光设备输出能力单位);

　　KeV:1000电子伏特，是为使电子加速通过1000 v电压差所需要的能量。

　　物理实验表明任何一个物质对X射线的吸收都可以由任何另外两个物质(基物质对)的吸收来表达，正如地图上任何一点可以在X-Y 坐标上表达一样。

　　正因为任何物质的X线吸收系数可由任意两个基物质的X 线吸收系数来决定，
因此可将一种物质的衰减转化为产生同样衰减的两种物质的密度，这样可以实现物质组成分析与物质的分离了。

　　通常人们把水和碘选择为基物质对之所以用水和碘作为基物质对，是因为水和碘在医学成像中比较接近常见的软组织和碘对比剂，这样会有助于分析和理解。

　　当然人们可以选择任何物质对作为基物质对，事实上对于一些特殊的临床应用，人们也希望用不同于水、碘的基物质对来更直观地，定量地反映未知物的组织成份。

　　宝石能谱CT的优势：

　　1 、提高病变检出率。我们知道，为了把病变组织与周围组织分开，不同X线能量的投照效果是不同的，比如乳腺X线检查只能用钼靶产生的低能量X线，普通能量则不行。现在我们一次扫描就可以得到101组不同能量的单能图像，针对特定病变，我们可以随意选取最佳观察图像，不但可以把病变细节观察的更清晰，还可以发现常规检查无法发现的病变，初步研究表明在提高肝胰等低对比实质脏器检出率方面取得了非常满意的效果。

　　2 、去除硬化、金属伪影。上述伪影自CT诞生来一直无法克服，其本质上都和混合能量的X线有关，当得到单能图像后，这个问题也在很大程度上得以解决。临床受益最大的将是骨科各类金属置入物的复查，以前CT伪影明显，影响观察，X线图像重叠，细节受限，MRI必须保证金属物无磁性，宝石CT在去除这一干扰后，可以很好的发挥其薄层、重建等优势。