腹部双能量CT定量技术开发(下)

2022-01-31 05:12:23 来源:
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双热能CT(DECT)通过用到两种有所不同的X射线光对光,同时或接近同时地换取两个有所不同的资料集,从而获得更多的的资讯。光电效应和罗宾逊散射之两者密切关系的微妙平衡是决定DECT追踪方式而的关键诱因,与宗教性的X射线和混热能CT(SECT)运用以十分相似。CT系数是多种诱因(例如,光波热能、运动速度通量)的函数。当用到SECT时,有所不同表达方式两组形同的涂料显然但会表现显现出十分相似的CT系数,并显然未区分彼此。这是SECT的一个固极少制。DECT解决解决办法了这一障碍,它在第二能级上换取振荡系数,从而必需随后对特定涂料透过溶解并如此一来一透过假设深入科研习研究。因为通过光电效应发生彼此间作用的不太显然与期望两组织的钡和通量形同正比,由此归因于的有所不同的热能对光尽可能定位、提炼和假设期望涂料。 中期的DECT追踪最初有不大的运用以局限性,即两种热能之两者密切关系长期存在极低度的空两者密切关系和时两者密切关系颠倒、极低频谱和电磁辐射口服减小。然而,在过去的10-15年里,CT球管和人造卫星运用以的快速转变为检验DECT系统的诞生缺少了必要条件,之后激发了医研习影像界对这项运用以的兴趣。 DECT为许多检验解决办法缺少了定调和假设的解决提案。定调深入科研习研究用到各种热能和涂料的特定资料集,在每个形体素的基础上精确地风险评估涂料含量比。假设深入科研习研究更进一步,必需用户在图象资料上画显现出有兴趣的地带,以作用以特定的涂料测定系数,如吡啶pH。 虽然是科技,但假设DECT还很难大幅提极低普遍的检验实践,主要是由于供应商特定的硬件和的软件不较易彼此间限于。 所列文章之前涉及的许多具形体内容确实是商业性的。然而,随着DECT在检验上获得更多的转变,全面了解到会用的定调和有希望的假设运用以,也能让电磁辐射科内科医生熟识并著迷这种检验工具。它还能使电磁辐射科内科医生辨认显现出更多的DECT适应症,并显然将CT检验的边界线推向未被辨认显现出的前沿应用领域。上期我们概述了腹部的运用以(参考:腹部双热能CT假设运用以(上)),今天我们如此一来次社交病灶的运用以。

假设DECT消化系统睾丸运用以

肿突起肺部的特性

肿突起肺部是原则上大大提极低CT定期检查之前最常见的碰巧辨认显现出之一。电磁辐射科内科医生只能用到单期大大提极低定期检查,之外是当观察到肿突起发炎的振荡大于单纯液形体时(即>+20HU),才但会努力透过全面的肿突起肺部定调。在很难平扫图象的具形体才会,要区分因蛋白性/显现出血性或假性大大提极低情形避免的无大大提极低的极低振荡肺部与实性心肌下不十分困难。都只的手抄本确实,在DECT追踪之前辨认显现出的极低50%的碰巧性肿突起肺部可以仅仅定调为非大大提极低性肺部或大大提极低性实性肺部,而不并不需要透过额外的光研习。右图标示显现出了一种情形,即吡啶pH与HU的单位彼此间矛盾地显现浮现。都只,人们对用单期TBDE CT和机器研习习插系数追踪的病患者透过了科研习研究,以努力大大提极低检验的正确性。这项指导工作建议透过专为的多期CT定期检查,在吡啶分辨率和CT系数彼此间矛盾的具形体才会,透过专为的多期CT定期检查。

用到双热能CT风险评估肾肺部特性---为风险评估急诊室的腹痛而透过的大大提极低CT标示显现出从右肾两者密切关系的更极低大大提极低发炎。混光研习的振荡测定系数为+113HU,提示有显现出血性具形体内容、假性大大提极低或实性肺部(a)。单独平扫整修标示显现出发炎极低振荡,确实是一个极低通量肺部(b,圆圈)。彩色字节吡啶图,在发炎上画显现出有兴趣的地带,标示显现出吡啶通量为0.0mgI/mL,确保检验为无大大提极低的极低通量肺部(c)。请之外注意,肺部的单独平扫振荡为+78.3HU,混和单独平扫图象之两者密切关系的精心设计振荡反之亦然为+33.3HU。因此,鉴于振荡反之亦然>20HU,如果只用到振荡测定,显然但会将发炎误判为大大提极低型肺部。这确实吡啶假设显然是一个独立于HU的测定。 确凿确实,从单独平扫(VUE)图象作用以的CT测定系数与宗教性的平扫采自系数在5-10HU的振荡反之亦然异内有较好的关的性,确实VUE图象有显然代替分开采自的平扫图象。都只,Xiao和他的熟人确实,用VUE图象代替宗教性的平扫图象,不太显然将大大提极低的肿突起肺部误判为无大大提极低的肺部。这些合果默许在原则上检验实践之前进一步改用VUE。然而,由于吡啶提炼步骤之前显现浮现的插系数微小化,VUE图象看起来更像卡通图象,心脏边界线不轻微。VUE图象仍有显然显现浮现插系数不准确和振荡系数不准确的具形体情况,这显然避免发炎分辨率大大提极低的欺骗或系数得注意计算,多半是由于吡啶或铁质提炼不仅仅、病患者形体型相当大、特征性铁质化销声匿迹(即

肾大肠定调

DECT的一个长期运用以是肾大肠形同分的定调。尽管SECT被指出是肾大肠监测的准则,但DECT缺少的涂料溶解深入科研习研究将准确阐述肾大肠的形同分。大肠形同分但会受到影响电磁辐射治疗新方法。例如,钠盐大肠可以通过血液碱化来溶解,而铁质基大肠显然并不需要通过形体外冲击波碎石等侵入性程序来来清除。诚然,电磁辐射科内科医生在此运用以之前并不单独假设大肠含量比,而是根据大肠含量比在极低、更极低热能下的有所不同振荡具形体情况,改用半假设的新方法。

极低血压肺部的特性

极低血压偶发发炎是一种常见的医研习影像辨认显现出,在都是这群人之前极低5%的CT定期检查之前观察到。腺突起是极低血压最普遍的良性辨认显现出,在很难已知癌症症的病患者之前占所有极低血压下颚的75%。在已知有极低血压外恶性的病患者之前,极低血压肺部往往仍然是腺突起,但极低血压转回的发生率可极低73%。宗教性的SECT依赖于CT振荡测定系数

用到双热能CT风险评估极低血压下颚特性---66岁的病患者因慢性腹痛不感兴趣CT追踪。辨认显现出了一个碰巧的从右极低血压肺部,腹膜期的平大多振荡系数为+58 HU(a)。如果很难平扫图象,这个下颚将被指出是不考虑到的,并不需要病患者赶回透过专为的极低血压开脱CT提案或MR风险评估。鉴于该定期检查是在DECT方式而下透过的,单独平扫图象被整修,观察到的振荡系数为+10 HU(b),确保了富含脂肪的腺突起的检验,从而避免了任何额外的定期检查。 假设DECT研习运用以 尺寸为基础的归入系统,如1.1特别版的单独突起重排风险评估准则(RECIST 1.1),被原则上用以风险评估电磁辐射治疗重排的有效率性(右图)。十分相似RECIST的准则改用期望发炎的单维cm测定,用所有期望发炎的总和来估计负担的假设测定。尽管RECIST类准则的作用已经确立,但它仍有不大的局限性,包括发炎靶点选取或测定的可变性以及排除发炎大大提极低或振荡作为评价电磁辐射治疗重排的新方法。之外是对于新兴的免疫电磁辐射治疗药剂,显然但会显现浮现假性进展,从而对原则上的如此一来有系统方式而构形同挑战。

用到双热能CT风险评估电磁辐射治疗重排---黑色素突起病患者不感兴趣了基线有系统定期检查。定期检查标示显现出,从右侧肾周有一个25.2×20.2mm的提升肺部(a,圆圈)。吡啶假设的合果是平大多一维吡啶pH(NIC)为0.0689(b)。病患者开始不感兴趣免疫电磁辐射治疗。6个月后透过的如此一来有系统定期检查(c)标示显现出肺部的尺寸减缓(c,圆圈),现在测定为10.1×7.3mm,符合RECIST 1.1准则的电磁辐射治疗重排。电磁辐射治疗后的吡啶假设标示显现出NIC为0.0341,证实了电磁辐射治疗有效率(d)。人们应该更进一步随着的缩小,NIC也但会减缓。然而,要之外注意发炎缩小但标示显现出NIC减小的具形体情况显然反映了病变的患上。 DECT可以为基于宽度的归入系统所未依赖于的检验所需缺少解决提案(右图)。在宗教性的大大提极低图象之前,显现出血或坏死的碎块显然但会混淆地大大提极低的振荡,并错误地将这种辨认显现出归入为病变的进展。形体积吡啶吸收率(VIU),即发炎形体积乘以吡啶pH,已被用来较好地风险评估后半期癌症的化果。例如,Chen及其熟人证明了,复发后,癌症平大多CT系数和之前位VIU轻微回升,而最主要病灶cm很难统计研习涵义。与RECIST 1.1评价相对来说,通过VIU深入科研习研究与Choi准则有较好的关的性。在用抗心肌作用以药剂电磁辐射治疗的肝癌症之前,灌注CT被用来计算死亡率和病变重排,据此心肌新陈代谢、血流和血容量的减缓反映了恶性新生心肌的减缓。用到吡啶物质溶解风险评估脂质癌症心肌作用以的初步指导工作,代替CT灌注,已在树突状之前标示显现出显现出现状,确实有显然用到假设DECT系数风险评估重排,并在理论上节省总电磁见光。

基于宽度的电磁辐射治疗重排基准显然长期存在的原因---透明细胞肾细胞癌症病患者在基线时显现浮现了大的周边提升的从右肾肺部,65.6×59.6mm(a,圆圈)。吡啶图标示显现出平大多一维吡啶pH(NIC)为0.0908(b)。用疫疗法电磁辐射治疗后,病患者在2个月后不感兴趣了之后有系统。在电磁辐射治疗后的随访定期检查之前(c),肺部尺寸减缓了很多(圆圈),宽度为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1准则,被认作为患上稳定。电磁辐射治疗后,肺部的周边下颚性提升轻微减缓。电磁辐射治疗后的平大多NIC为0.0272(d),确实电磁辐射治疗有效率。尽管在这个事例之前,无论假设风险评估如何,周边下颚提升的程度在视觉上是轻微的,但读物应该意识到假设基准显然有助于解决电磁辐射治疗重排解决办法的具形体情况。 假设DECT运用以:今后展望

消化系统病变

随着DECT溃疡测定的进一步改进,可以注定的绝对优势是将其简化为原则上多期CT消化系统提案,用以脂质筛查。这种新方法将缓解对极短追踪时两者密切关系和后处理要求的所需。

横跨代工假设

目前为止DECT运用以的一个放宽是未之前和特定涂料溶解新方法的代工两者密切关系反之亦然异。例如,基于数研习分析方法的科研习研究标示显现出,在单能对光资料和吡啶假设上都长期存在不大的代工两者密切关系反之亦然异。基于病人的科研习研究标示显现出,在振荡上都,照相机之两者密切关系的反之亦然异非常大,但在吡啶pH测定上都的反之亦然异相当大。尽管对心肌透过吡啶pH一维是一项公认的运用以,可以改善基于心脏的吡啶测定的可重复性,但它仍显然未解决由于有所不同的DECT运用以而归因于的变异。与病患者关的的(如形体型尺寸)和照相机关的的诱因也但会受到影响吡啶假设的准确度和正确性。或多或少,有所不同心脏和照相机设置的单独平扫图象振荡测定的横跨代工更为也合理性科研习研究。随着今后指导工作的开展,横跨代工的假设将促进DECT假设运用以在检验实践之前的无缝运用以。

光波枚举CT

目前为止的CT照相机用到热能最主要系数人造卫星(EID),在明定的时两者密切关系较宽内,溶解到人造卫星上的总太阳光X射线热能被测定。X射线首先开炮最上层闪烁形体装置,归因于第二波光波。这些光波被顶层的光电二极管短小时内吸收,其之前太阳光的光波被变换为与指定时两者密切关系段内溶解到人造卫星上的总热能形同比例的电信号。 都只,光波枚举人造卫星(PCD)标示显现出显现出进一步革新CT追踪运用以的巨大现状。PCD由单层半导形体涂料(多半是碲化镉或碲化镉)两组形同,不并不需要分开的层来将太阳光的X射线变换形同光。反之亦然,半导形体将太阳光的X射线变换为正负电荷虹。伸展的电荷归因于电容和随后的振荡器极低度信号,单独与单个光波热能形同比例,而不是整个太阳光X射线束的集合热能。然后,振荡器极低度信号被归入到多个特定热能箱。 最初的PCD-CT照相机已经标示显现出显现出比目前为止市售的EID-CT照相机更多的坏处。光波热能fair必需分辨率作用以涂料的最佳热能标准差(即 "K-边缘光研习"),并在多对比剂科研习研究之前区分有所不同的对比剂。PCD-CT可以有效率地除去在更极低热能设置下看到的电孙子频谱,从而大大提极低更极低热能下的口服反应速度。其他坏处包括改进光对光分离,缩小人造卫星元件宽度,以及大大提极低庞加莱极低效率等。

电磁辐射两组研习和智能

电磁辐射两组研习是一个短小时内式微的应用领域,它来进行高效率的数研习分析插系数从光研习资料之前提炼大量的假设特性。电磁辐射两组研习依赖于这样一个举例,即医疗资料之前包含太阳光未察觉的病理步骤的资讯,因此未通过视觉定期检查辨认显现出。都只运用以电磁辐射研习智能插系数的蓬勃转变,改善了与图象划分、图象处理和特性提炼有关的计算和数研习分析障碍。 大多数基于CT的电磁辐射研习深入科研习研究都是来进行单一热能的单期大大提极低图象来提炼特性,主要是电磁辐射研习资料。目前为止还不知道DECT对今后基于电磁辐射两组研习有什么受到影响。都只,一项重点项目科研习研究用到动脉和腹膜期资料的单能对光图象创建了癌症的淋巴合转回计算统计分析。 DECT为基础的图象 比单一热能和检验数研习分析方法的表现较好,这确实DECT显然缺少额外的光研习纹理特性和 系数,而SECT资料未借助于。 在计算心肌状癌症和合直肠粘液腺癌症病患者的下颚转回上都也有十分相似合果。 其他指导工作主要是来进行半自动消化系统划分来区分消化系统的良性和恶性发炎。 另一项科研习研究确实,DECT为基础的吡啶假设和电磁辐射两组研习可以准确区分也就是说消化系统和脂肪变性和肝硬化。 虽然目前为止发表的手抄本极少,但基于双热能CT的电磁辐射两组研习的潜在运用以显而易见,并显然 在今后几年加强全新的假设CT手抄本对光 。 论点 主要通过CT系数深入科研习研究和涂料假设推动的假设DECT运用以,标示显现出了解到决目前为止在风险评估小肠和消化系统睾丸病变以及电磁辐射治疗重排上都未依赖于的所需。新兴运用以,如电磁辐射两组研习、智能和光波枚举人造卫星CT,有显然大大提极低腹部和研习之前假设DECT运用以的价系数。 了解到更多双热能具形体内容,重视XI区。

编译整理自:Toia GV, Mileto A, Wang CL, Sahani DV. Quantitative dual-energy CT techniques in the abdomen. Abdom Radiol (NY). 2021 Sep 1. doi: 10.1007/s00261-021-03266-7. 文之前大多为原作者观念,仅供各行各业沟通目的,不用以商业用途。

2021年11月5日

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