腹部双高能量CT定量技术(下)

2022-01-24 07:09:03 来源:
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双热量CT(DECT)通过用作两种各有不同的X射线波段,同时或输不多同时地受益两个各有不同的资料集,从而获得越来越多的文档。电磁场和罗宾逊散射两者之间的细微有利于是决定DECT显影模式的关键因素,与传统习俗的X射线和混热量CT(SECT)较很低效率完全相同。CT取值是多种因素(例如,电磁波热量、质量密度)的数组。当用作SECT时,各有不同元素都是由的金属材料或许都会乏善可陈不止完全相同的CT取值,并或许很难分辨彼此。这是SECT的一个固有上限。DECT克服了这一盲点,它在第二能级上受益减小系数,从而受上限随后对特定金属材料展开裂解并最终展开二阶分析。因为通过电磁场发生某种程度作用的或许特质与前提组织的原子序数和密度变成正比,由此导致的各有不同的热量谱能够识别、所含和二阶前提金属材料。 早期的DECT显影原型有不小的较很低效率局限特质,即两种热量两者之间存在较很低度的空间和时间段错位、较很低噪音和辐射血糖增大。然而,在基本上的10-15年里,CT球管和探测较很低效率的快速持续发展为另有科DECT种系统的诞生共享了条件,重新激发了影像医研习界对这项较很低效率的兴趣。 DECT为许多检验问题共享了认定和系统特质的化解方案。认定分析用作各种热量和金属材料的特定资料集,在每个体素的基础上直观地审核金属材料含量。系统特质分析越来越全面,受上限用户在投影资料上画不止感兴趣的区域,以裂解特定的金属材料测算取值,如锌血糖。 虽然是创新,但系统特质DECT还没有达到广泛的另有科实践,主要是由于供应商特定的硬件和软件包不容易某种程度适用。 一般而言文章之中涉及的许多主旨确实是实验特质的。然而,随着DECT在另有科上获得越来越多的持续发展,全面了解都会用的认定和有渴望的系统特质运用以,也能让电离辐射科眼科医生了解到并欣赏这种检验机器。它还能使电离辐射科眼科医生发掘不止越来越多的DECT适应症,并或许将CT检验的边界推向早先的前沿课题。上期我们彻底改变了腹部的运用以(参考:腹部双热量CT系统特质较很低效率(上)),今天我们继续交友盆腔的运用以。

系统特质DECT泌尿生殖种系统运用以

肾脏皮肤上的构造

肾脏皮肤上是正因如此强化CT安全检查之中最常见于的偶然发掘不止之一。电离辐射科眼科医生仅仅用作单期强化安全检查,除此以另有是当观察到肾脏恶特质肿瘤的减小大于单纯黏稠时(即>+20HU),才都会期望展开全面的肾脏皮肤上认定。在没有平扫投影的意味着,要分辨因蛋白特质/肺水肿或假特质强化现象造变成的无强化的较很低减小溃疡与实特质血管壁下不可行。都只的文献资料指不止,在DECT显影之中发掘不止的较很低达50%的偶然特质肾脏皮肤上可以完全认定为非强化特质溃疡或强化特质实特质皮肤上,而不所需展开额另有的变成像。下面揭示了一种现象,即锌血糖与HU单位某种程度矛盾地显现不止。都只,人们对用单期TBDE CT和机器研习习线性显影的症状展开了资料分析,以期望提较很低检验的准确特质。这项实习建议展开专供的多期CT安全检查,在锌对比度和CT取值某种程度矛盾的意味着,展开专供的多期CT安全检查。

用作双热量CT审核肾溃疡构造便是为审核急诊的咳嗽而展开的强化CT揭示右下肾间的很低强化恶特质肿瘤。混变成像的减小测算取值为+113HU,提示有肺水肿主旨、假特质强化或实特质皮肤上(a)。单一平扫翻修揭示恶特质肿瘤较很低减小,指不止是一个很低质量溃疡(b,圆点)。彩色字节锌图,在恶特质肿瘤上画不止感兴趣的区域,揭示锌密度为0.0mgI/mL,确保检验为无强化的很低质量溃疡(c)。比如说,溃疡的单一平扫减小为+78.3HU,混和单一平扫投影两者之间的模拟减小输为+33.3HU。因此,鉴于减小输>20HU,如果只用作减小测算,或许都会将恶特质肿瘤回击为强化型溃疡。这指不止锌系统特质或许是一个独立于HU的测算。 证据指不止,从单一平扫(VUE)投影裂解的CT测算取值与传统习俗的平扫收集取值在5-10HU的减小各有不同内有很好的相关特质,指不止VUE投影不太或许取代另行收集的平扫投影。都只,Xiao和他的同事指不止,用VUE投影代替传统习俗的平扫投影,不太或许将强化的肾脏皮肤上回击为无强化的溃疡。这些结果支持在正因如此另有科实践之中全面选用VUE。然而,由于锌所含步骤之中显现不止的线性卷曲化,VUE投影看起来越来越像卡通投影,器官边界不值得注意。VUE投影仍不太或许显现不止线性不精确和减小取值不准确的情况,这或许造变成恶特质肿瘤对比度强化的虚假或欺骗特质计算,通常是由于锌或钙所含不完全、症状体型较大、菱形钙化消失(即

肾病变认定

DECT的一个长期运用以是肾病变组分的认定。尽管SECT被显然是肾病变检查的准则,但DECT共享的金属材料裂解分析将准确描述肾病变的组分。病变组分都会同样影响治疗法作法。例如,尿酸长芦病变可以通过尿液碱化来溶解,而钙基病变或许所需通过体另有冲击波碎石等侵入特质程序来清除。诚然,电离辐射科眼科医生在此运用以之中并不同样二阶病变含量,而是根据病变含量在较很低、很低热量下的各有不同减小情况,选用半系统特质的作法。

较很低血压皮肤上的构造

较很低血压偶发恶特质肿瘤是一种常见于的影像研习发掘不止,在一般而言人群之中较很低达5%的CT安全检查之中观察到。腺瘤是较很低血压最广泛的良特质发掘不止,在没有仅有胃癌症的症状之中占所有较很低血压鳞状的75%。在仅有有较很低血压另有恶特质的症状之中,较很低血压皮肤上通常仍然是腺瘤,但较很低血压集中于的发生率可较很低达73%。传统习俗的SECT依赖于CT减小测算取值

用作双热量CT审核较很低血压鳞状构造便是66岁的症状因慢特质咳嗽给予CT显影。发掘不止了一个偶然的右下较很低血压皮肤上,导管期的超过减小取值为+58 HU(a)。如果没有平扫投影,这个鳞状将被显然是不确定的,所需症状返回展开专供的较很低血压洗脱CT方案或MR审核。鉴于该安全检查是在DECT模式下展开的,单一平扫投影被翻修,观察到的减小取值为+10 HU(b),确保了含硫脂肪组织的腺瘤的检验,从而避免了任何额另有的安全检查。 系统特质DECT研习运用以 大小不一为基础的分类种系统,如1.1版的单一瘤加变成审核准则(RECIST 1.1),被正因如此用以审核治疗法加变成的有效性特质(下面)。完全相同RECIST的准则选用前提恶特质肿瘤的单维直径测算,用所有前提恶特质肿瘤的二分来估计负担的系统特质测算。尽管RECIST类准则的作用并未确立,但它仍有不小的局限特质,都有恶特质肿瘤靶点选择或测算的可变特质以及排除恶特质肿瘤强化或减小作为赞誉治疗法加变成的作法。除此以另有是对于新兴的免疫治疗法类固醇,或许都会显现不止假特质令人满意,从而对正因如此的再仍须模式构变成关键时刻。

用作双热量CT审核治疗法加变成便是黑色素瘤症状给予了基线仍须安全检查。安全检查揭示,右下侧肾周有一个25.2×20.2mm的大幅提较很低皮肤上(a,圆点)。锌系统特质的结果是超过归一化锌血糖(NIC)为0.0689(b)。症状开始给予免疫治疗法。6个月后展开的再仍须安全检查(c)揭示皮肤上的大小不一下降(c,圆点),现在测算为10.1×7.3mm,完全符合RECIST 1.1准则的治疗法加变成。治疗法后的锌系统特质揭示NIC为0.0341,证实了治疗法有效性(d)。人们应该期望随着的缩小,NIC也都会下降。然而,要注意恶特质肿瘤缩小但揭示NIC增大的情况或许反映了病症的罹患。 DECT可以为基于厚度的分类种系统所很难意味着的另有科效益共享化解方案(下面)。在传统习俗的强化投影之中,不止血或发炎的碎片或许都会混淆地提较很低的减小,并错误地将这种发掘不止套用为病症的令人满意。体积锌吸收率(VIU),即恶特质肿瘤体积乘以锌血糖,已被用来越来越好地审核晚期胃胃癌的化果。例如,Chen及其同事证明了,化疗后,胃胃癌超过CT取值和之中位VIU值得注意下降,而较大病灶直径没有统计研习广泛特质。与RECIST 1.1赞誉相比,通过VIU分析与Choi准则有越来越好的相关特质。在用抗血管壁裂解类固醇治疗法的肝胃癌之中,转化成CT被用来预测死亡率和病症加变成,据此血管壁渗透特质、血流和血容量的下降反映了恶特质初中生血管壁的下降。用作锌物质裂解审核肝细胞都会胃癌血管壁裂解的初步实习,代替CT转化成,已在动物模型之中揭示不止前景,指不止不太或许用作系统特质DECT变量审核加变成,并在也就是说节省总辐射量。

基于厚度的治疗法加变成衡量或许存在的缺陷便是半透明肝细胞肾肝细胞胃癌症状在基线时显现不止了大的周围大幅提较很低的右下肾皮肤上,65.6×59.6mm(a,圆点)。锌图揭示超过归一化锌血糖(NIC)为0.0908(b)。用疫疗法治疗法后,症状在2个月后给予了重新仍须。在治疗法后的随访安全检查之中(c),皮肤上大小不一下降了很多(圆点),厚度为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1准则,被认定为病情稳定。治疗法后,皮肤上的周围鳞状特质大幅提较很低值得注意下降。治疗法后的超过NIC为0.0272(d),指不止治疗法有效性。尽管在这个个案之中,无论系统特质审核如何,周围鳞状大幅提较很低的程度在视觉上是值得注意的,但读者应该意识到系统特质衡量或许有助于化解治疗法加变成问题的情况。 系统特质DECT较很低效率:预见展望

肝病症

随着DECT纤维化测算的全面建模,可以预见的优势是将其细化为正因如此多期CT肝方案,用以肝细胞都会筛查。这种作法将减轻对较长显影时间段和当用要求的效益。

跨业者二阶

迄今为止DECT较很低效率的一个上限是很难之中和特定金属材料裂解作法的业者间各有不同。例如,基于模型的资料分析揭示,在单能谱资料和锌系统特质方面存在不小的业者间各有不同。基于病人的资料分析揭示,在减小方面,显影仪两者之间的各有不同相当大,但在锌血糖测算方面的各有不同较大。尽管对血管壁展开锌血糖归一化是一项普遍认为的较很低效率,可以增大基于器官的锌测算的可重复特质,但它仍或许很难化解由于各有不同的DECT较很低效率而导致的变化。与症状相关的(如体型大小不一)和显影仪相关的因素也都会同样影响锌系统特质的精确度和准确特质。同样,各有不同器官和显影仪设为的单一平扫投影减小测算的跨业者比较也有待资料分析。随着预见实习的进行,跨业者的二阶将促进DECT系统特质较很低效率在另有科实践之中的无缝运用以。

电磁波可用CT

迄今为止的CT显影仪用作热量积分探测(EID),在规定的时间段间隔内,沉积到探测上的总反射X射线热量被测算。X射线首先轰击顶层闪烁体装置,导致第二波电磁波。这些电磁波被底层的亮电二极管短时间段内吸收,其之中反射的电磁波被转成为与指定时间段段内沉积到探测上的总热量变成比例的电路径。 都只,电磁波可用探测(PCD)揭示不止全面革新CT显影较很低效率的巨大前景。PCD由单层半导体金属材料(通常是碲化镉或碲化镉)都是由,不所需另行的层来将反射的X射线转成变成亮。相反,半导体将反射的X射线转成为正负电荷云。移动的电荷导致电流和随后的脉冲较很低度路径,同样与单个电磁波热量变成比例,而不是整个反射X射线束的可数热量。然后,脉冲较很低度路径被分类到多个特定热量箱。 原型的PCD-CT显影仪并未揭示不止比迄今为止矿物油的EID-CT显影仪越来越多的好处。电磁波热量分档受上限对比度可借金属材料的最佳热量加权(即 "K-边缘变成像"),并在多对比剂资料分析之中分辨各有不同的对比剂。PCD-CT可以同样消除在很低热量设为下看见的电子噪音,从而提较很低很低热量下的血糖精准度。其他好处都有改进波段分离,缩小探测元件厚度,以及提较很低几何效率等。

电离辐射组研习和AI

电离辐射组研习是一个短时间段内兴起的课题,它利用先进的数研习分析线性从变成像资料之中所含大量的系统特质构造。电离辐射组研习依赖于这样一个论据,即医疗资料之中还包括肉眼很难察觉的病理步骤文档,因此很难通过视觉安全检查发掘不止。都只运用以电离辐射研习AI线性的蓬勃持续发展,增大了与投影拆分、投影处理和构造所含有关的计算和数研习分析盲点。 大多数基于CT的电离辐射研习分析都是利用基本上热量的单期强化投影来所含构造,主要是电离辐射研习资料。迄今为止还不知道DECT对预见基于电离辐射组研习都会有什么同样影响。都只,一项试点资料分析用作动脉和导管期资料的单能谱投影创建了胃胃癌的淋巴结集中于预测粗略。 DECT则有的投影 比基本上热量和另有科模型的乏善可陈越来越好,这指不止DECT或许共享额另有的变成像纹理构造和 变量,而SECT资料很难实现。 在预测肾上腺状胃癌和结直肠粘液腺胃癌症状的鳞状集中于方面也有完全相同结果。 其他实习主要是利用半自动肝拆分来分辨肝的良特质和恶特质恶特质肿瘤。 另一项资料分析指不止,DECT则有的锌系统特质和电离辐射组研习可以准确分辨正常肝和脂肪组织变特质和肾衰竭。 虽然迄今为止发表的文献资料有限,但基于双热量CT的电离辐射组研习的潜在运用以显而易见,并或许 在预见几年有利于全新的系统特质CT文献资料谱 。 论据 主要通过CT取值分析和金属材料二阶促成的系统特质DECT运用以,揭示了化解迄今为止在审核消化系统和泌尿生殖种系统病症以及治疗法加变成方面未意味着的效益。新兴较很低效率,如电离辐射组研习、AI和电磁波可用探测CT,不太或许提较很低腹部和研习之中系统特质DECT较很低效率的价取值。 了解越来越多双热量主旨,追捧XI区。

程式码整理自: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. 文之中除此以外为制作组观点,仅供专业人士交流借以,不用以商业用途。

2021年11月5日

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