继2007年GE公司推出第一代宝石能谱CT（Discovery CT 750 HD）后，2011年又推出了新一代心脏宝石能谱CT（FREEdom Edition），使其实现了心脏能谱成像。宝石CT进行了探测器材料的革新，其主要革新元素包括动态变焦球管、宝石探测器、数据采集系统和重建算法。

宝石探测器材料选用分子结构稳定的宝石并添加稀土元素，其突出特点如下：

1. 对X线响应速度快，初始速度（X线转换为可见光的速度）加快150倍，清空速度（余辉效应）加快10倍，同时也是瞬时双能采集的硬件基础。

2. 宝石纯度高，通透性强，光电转换率高。

3. 硬度高，降低辐射损伤，提高稳定性，延长使用寿命。

在冠脉CTA成像中，宝石探测器与自适应迭代重建（ASIR）技术的结合使空间分辨力和密度分辨力大大提升，可有效降低血管内支架和钙化斑块导致的晕影效应和部分容积效应的影响，提高3mm以下支架腔内结构的可视率，有利于分辨斑块类型，提高冠脉狭窄程度评价的准确性。

为了解决冠状动脉运动问题，新一代FREEdom Edition宝石能谱CT采用冠脉运动追踪冻结技术（SnapShot Freeze，SSF），或称为运动校正算法（Motion correction algorithm）软件来进一步减少图像的运动伪影，提高设备的时间分辨率。第一篇文章由加拿大学者Leipsic发表在美国心血管CT学会杂志上（JCCT，2012，6：164-171）。该文章报道，使用SSF后，文献报道冠状动脉节段的可分析比率由88%升高到97%，诊断准确率则由78%提高到91%，显然这是技术上的重要进步。

能谱成像技术的原理是单源瞬时同向双能采集和数据空间能谱解析技术。通过瞬时同向双能切换获取被扫描容积的两套不同的衰减数据，然后在原始扫描数据基础上进行能量分析，实现40~140keV范围内任意能量点单能谱图像提取，使多谱CT成像变成101个单能谱成像，实现了物质分离。一次扫描同时获取80kV和140kV图像集、单能谱图像（keV）及基物质（水、碘、钙等）图像。低电压图像时软组织显示较好，高电压的单光子成像可以降低硬化伪影的影响。能谱成像使CT影像诊断可以不完全依赖解剖信息，而是利用不同物质的不同衰减的性质，通过观察单能谱下物质的特征吸收曲线进行病灶组织的定性，其应用研究已经成为热点课题。

在心脏成像方面，带来的好处主要包括以下内容：

1. 减少硬线束伪影影响。

2. 同等剂量成像条件下，提高图像的对比噪音比（CNR）。

3. 在低keV成像条件下，提高图像对比度；在高keV条件下，减少钙化伪影的干扰。

4. 利用单能谱碘成像技术，去除冠状动脉管壁上的钙化。

5. 心肌灌注成像成为可能，能够初步量化心肌灌注，发现心肌缺血病变。