胸部双能量CT定量技术(下)

2022-02-14 15:51:03 来源:
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双热量CT(DECT)通过用作两种各有不同的X射线发射光曲谱,同时或接近同时地获取两个各有不同的样本集,从而获更加多的讯息。光电效应和罗宾逊散射彼此间的意想不到恒定是决定DECT显像模式的关键因素,与习惯的X射线和混搭热量CT(SECT)技术开发十分相似。CT绝对值是多种因素(例如,带电粒子热量、质量能量密度)的变量。当用作SECT时,各有不同表达方式都由的胶合板意味著但会体现造出十分相似的CT绝对值,并意味著根本无法区别于彼此。这是SECT的一个固有限制。DECT解决问题了这一持续性,它在第二能级上获取震荡系数,从而允许随后对特定胶合板顺利完转成裂解并再一顺利完转成量简化深入学术研究。因为通过光电效应时有发生耦合的意味著性与目标该组织的原子序数和能量密度转成仍要比,由此产生的各有不同的热量曲谱能够识别、所含和量简化目标胶合板。 后期的DECT显像十分相似有更加大的技术开发即便如此,即两种热量彼此间共存持续性的空间和小时空白、极高噪声和辐射mg增加。然而,在过去的10-15年里,CT球管和侦测器技术开发的快速发展为针灸DECT系统会的诞生透过了前提条件,重新诱发了影像医学界对这项技术开发的兴趣。 DECT为许多针灸问题透过了指为和计量的的产品。指为深入学术研究用作各种热量和胶合板的特定样本集,在每个微素的基础上简单地评核胶合板甜度。计量深入学术研究更加实质性,允许Gmail在位图样本上画造出感兴趣的区域,以转化特定的胶合板算出绝对值,如硫分子量。 虽然是创新,但计量DECT还无法达到尤其的针灸实践,主要是由于供应商特定的硬体和软件包不容易某种程度适用。 以下文章中但会涉及的许多具体内容或许是实验性的。然而,随着DECT在针灸上获更加多的发展,全面了解类似于的指为和有决心的计量应用应用领域,也能让点状科心理医生熟识并赞叹这种针灸工具。它还能使点状科心理医生注意到更加多的DECT止痛,并意味著将CT针灸的边界推到并未被注意到的前沿应用领域。上期我们详述了口部的应用应用领域(参见:口部双热量CT计量技术开发(上)),今天我们之前个人外阴的应用应用领域。

计量DECT消简化系统会睾丸会应用应用领域

肺脏血块的基本特征

肺脏血块是仍要因如此弱简化CT微检中但会最常见于的无意间注意到之一。点状科心理医生根本无法用作单期弱简化微检,尤其是当判读到肺脏发炎的震荡大于单纯液微时(即>+20HU),才但会努力顺利完转成全面的肺脏血块指为。在无法平扫位图的原因下,要区别于因蛋白性/造出血性或假性弱简化物理现象造转成的无弱简化的极高震荡病变与实性病变下不可行。已经有的文献资料或许,在DECT显像中但会注意到的极高达50%的无意间性肺脏血块可以只不过指为为非弱简化性病变或弱简化性实性血块,而不所需顺利完转成额外的转成像。图表结果显示了一种物理现象,即硫分子量与HU单位某种程度内部矛盾地造经常出现。已经有,人们对用单期TBDE CT和自然语言处理搜索算法显像的极高血压顺利完转成了学术研究,以努力降低针灸的简单性。这项指导敦促顺利完转成专供的多期CT微检,在硫对比度和CT绝对值某种程度内部矛盾的原因下,顺利完转成专供的多期CT微检。

用作双热量CT评核肾病变基本特征---为评核急诊室的腹痛而顺利完转成的弱简化CT结果显示右方肾间的极高弱简化发炎。混搭转成像的震荡算出绝对值为+113HU,提示有造出血性具体内容、假性弱简化或实性血块(a)。终端平扫重建结果显示发炎极高震荡,或许是一个极高能量密度病变(b,圆圈)。彩色字符硫图,在发炎上画造出感兴趣的区域,结果显示硫能量密度为0.0mgI/mL,尽意味著针灸为无弱简化的极高能量密度病变(c)。请注意,病变的终端平扫震荡为+78.3HU,混搭和终端平扫位图彼此间的建模震荡差为+33.3HU。因此,鉴于震荡差>20HU,如果只用作震荡算出,意味著但会将发炎所致为弱简化型病变。这或许硫计量意味著是一个独立于HU的算出。 证据或许,从终端平扫(VUE)位图转化的CT算出绝对值与习惯的平扫挖掘绝对值在5-10HU的震荡差异下有不太好的不确指为,或许VUE位图不太意味著转用直接挖掘的平扫位图。已经有,Xiao和他的同事或许,用VUE位图替换习惯的平扫位图,不太意味著将弱简化的肺脏血块所致为无弱简化的病变。这些结果背书在仍要因如此针灸实践中但会实质性采用VUE。然而,由于硫所含过程中但会造经常出现的搜索算法平滑简化,VUE位图看起来更加像卡通位图,器官边界不微小。VUE位图仍不太意味著造经常出现搜索算法不准确和震荡绝对值不简单的原因,这意味著造转成发炎对比度弱简化的虚假或欺骗性算出,不一定是由于硫或铁质所含不只不过、极高血压个头更加大、点状铁质简化不复共存(即

肾发炎指为

DECT的一个长期应用应用领域是肾发炎化学有机物的指为。尽管SECT被尤其认为是肾发炎扫描的基准,但DECT透过的胶合板裂解深入学术研究将简单描述肾发炎的化学有机物。发炎化学有机物但会直接影响治疗法新方法。例如,尿酸盐发炎可以通过尿液碱简化来蒸发,而铁质基发炎意味著所需通过微外冲击波碎石等侵入性程序来清除。诚然,点状科心理医生在此应用应用领域中但会并不这样一来量简化发炎甜度,而是根据发炎甜度在极高、极高热量下的各有不同震荡原因,采用半计量的新方法。

睾丸血块的基本特征

睾丸偶发发炎是一种常见于的影像学注意到,在基本上人群中但会极高达5%的CT微检中但会判读到。腺刺毛是睾丸最尤其的良性注意到,在无法已知胃癌症的极高血压中但会占多数所有睾丸肌肉组织的75%。在已知有睾丸外恶性的极高血压中但会,睾丸血块通常仍然是腺刺毛,但睾丸分散的时有发生率可极高达73%。习惯的SECT也就是说CT震荡算出绝对值

用作双热量CT评核睾丸肌肉组织基本特征---66岁的极高血压因慢性腹痛接受CT显像。注意到了一个无意间的右方睾丸血块,静脉期的少于震荡绝对值为+58 HU(a)。如果无法平扫位图,这个肌肉组织将被尤其认为是不未确定的,所需极高血压返回顺利完转成专供的睾丸下手CT方案或MR评核。鉴于该微检是在DECT模式下顺利完转成的,终端平扫位图被重建,判读到的震荡绝对值为+10 HU(b),尽意味著了富含胆固醇的腺刺毛的针灸,从而防止了任何额外的微检。 计量DECT学应用应用领域 尺寸为基础的归类系统会,如1.1海外版的实微刺毛底物评核基准(RECIST 1.1),被仍要因如此用于评核治疗法底物的必要性(图表)。十分相似RECIST的基准采用目标发炎的单维直径算出,用所有目标发炎的总和来估计值负担的计量算出。尽管RECIST类基准的作用不太意味著确立,但它仍有更加大的即便如此,包括发炎抗胃癌药物选择或算出的可变性以及排除发炎弱简化或震荡作为赞扬治疗法底物的新方法。尤其是对于新兴的免疫治疗法药物,意味著但会造经常出现假性重大突破,从而对仍要因如此的如此一来应于模式包含关键时刻。

用作双热量CT评核治疗法底物---胃胃癌极高血压接受了较宽应于微检。微检结果显示,右方侧肾周有一个25.2×20.2mm的强简化血块(a,圆圈)。硫计量的结果是少于归一简化硫分子量(NIC)为0.0689(b)。极高血压开始接受免疫治疗法。6个月后顺利完转成的如此一来应于微检(c)结果显示血块的尺寸提极高(c,圆圈),那时候算出为10.1×7.3mm,符合RECIST 1.1基准的治疗法底物。治疗法后的硫计量结果显示NIC为0.0341,证实了治疗法必要(d)。人们应期望随着的变小,NIC也但会提极高。然而,要注意发炎变小但结果显示NIC增加的原因意味著反映了胃癌症的复发。 DECT可以为基于微积的归类系统会所根本无法满足的针灸需求透过的产品(图表)。在习惯的弱简化位图中但会,造出血或病变的破碎意味著但会搞混地降低的震荡,并误判地将这种注意到归类为胃癌症的重大突破。微积硫能光强度(VIU),即发炎微积乘以硫分子量,已被用来较好地评核晚期胃胃癌的简化果。例如,Chen及其同事显然,简化疗后,胃胃癌少于CT绝对值和中但会位VIU微小下降,而最大病灶直径无法流行病学象征意义。与RECIST 1.1赞扬相比,通过VIU深入学术研究与Choi基准有较好的不确指为。在用抗病变转化药物治疗法的淋巴胃癌中但会,灌注CT被用来预报死亡率和胃癌症底物,据此病变渗透性、血液循环和血容量的提极高反映了恶性新生病变的提极高。用作硫有机物裂解评核肝蛋白胃癌病变转化的初步指导,替换CT灌注,已在动物三维中但会结果显示造出机遇,或许不太意味著用作计量DECT参数评核底物,并在理论上耗费总辐射量。

基于微积的治疗法底物指标意味著共存的有缺陷---透明蛋白肾蛋白胃癌极高血压在较宽时造经常出现了大的区域内强简化的右方肾血块,65.6×59.6mm(a,圆圈)。硫图结果显示少于归一简化硫分子量(NIC)为0.0908(b)。用疫疗法治疗法后,极高血压在2个月后接受了重新应于。在治疗法后的随访微检中但会(c),血块尺寸提极高了很多(圆圈),微积为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1基准,被定性为病情稳定。治疗法后,血块的区域内肌肉组织性强简化微小提极高。治疗法后的少于NIC为0.0272(d),或许治疗法必要。尽管在这个案例中但会,无论计量评核如何,区域内肌肉组织强简化的程度在视觉上是微小的,但读者群应意识到计量指标意味著有助于解决治疗法底物问题的原因。 计量DECT技术开发:将来展望

肾脏胃癌症

随着DECT纤维简化算出的实质性优简化,可以预见到的占优势是将其简简化为仍要因如此多期CT肾脏方案,用于肝蛋白针灸研究。这种新方法将减轻对过长显像小时和转成品敦促的需求。

串连业者量简化

现在DECT技术开发的一个限制是根本无法中但会和特定胶合板裂解新方法的业者间差异。例如,基于三维的学术研究结果显示,在单能曲谱样本和硫计量全面性共存更加大的业者间差异。基于病人的学术研究结果显示,在震荡全面性,显像彼此间的差异相当大,但在硫分子量算出全面性的差异更加大。尽管对病变顺利完转成硫分子量归一简化是一项公认的技术开发,可以改善基于器官的硫算出的可重复性,但它仍意味著根本无法解决由于各有不同的DECT技术开发而产生的变简化。与极高血压无关的(如个头尺寸)和显像无关的因素也但会直接影响硫计量的准确度和简单性。同样,各有不同器官和显像另设的终端平扫位图震荡算出的串连业者来得也有待学术研究。随着将来指导的开展,串连业者的量简化将促进DECT计量技术开发在针灸实践中但会的无缝应用应用领域。

带电粒子总和CT

现在的CT显像用作热量积分侦测器(EID),在规定的小时间隔内,基岩到侦测器上的总折射X射线热量被算出。X射线首先轰击层极高闪烁微装置,产生第二波带电粒子。这些带电粒子被底层的光电二极管迅速能吸收,其中但会折射的带电粒子被转换为与指定小时段内基岩到侦测器上的总热量转成比例的电信号。 已经有,带电粒子总和侦测器(PCD)结果显示造出实质性进行改革CT显像技术开发的前所未有机遇。PCD由单层半导微胶合板(不一定是碲简化镉或碲简化镉)都由,不所需直接的层来将折射的X射线转换转成光。相反,半导微将折射的X射线转换为仍要正离子云。移动的电荷产生电流和随后的脉冲持续性信号,这样一来与单个带电粒子热量转成比例,而不是整个折射X射线束的集合热量。然后,脉冲持续性信号被归类到多个特定热量箱。 十分相似的PCD-CT显像不太意味著结果显示造出比现在市售的EID-CT显像更加多的用处。带电粒子热量洗牌允许对比度抑制胶合板的最佳热量相加(即 "K-边缘转成像"),并在多对比剂学术研究中但会区别于各有不同的对比剂。PCD-CT可以必要率抵消在极高热量另设下看到的电子噪声,从而降低极高热量下的mg可靠度。其他用处包括改进发射光曲谱分离,变小侦测器电容器微积,以及降低几何稳定性等。

点状组学和人工智能

点状组学是一个迅速发端的应用领域,它并用先进的数学搜索算法从转成像样本中但会所含大量的计量基本特征。点状组学也就是说这样一个假定,即保健样本中但会无关联肉眼根本无法迷惑的病理过程讯息,因此根本无法通过视觉微检注意到。已经有应用应用领域点状学人工智能搜索算法的蓬勃发展,改善了与位图分立、位图处理和基本特征所含有关的算出和数学持续性。 大多数基于CT的点状学深入学术研究都是并用常规热量的单期弱简化位图来所含基本特征,主要是点状学样本。现在还不知道DECT对将来基于点状组学但会有什么直接影响。已经有,一项试点学术研究用作颈动脉和静脉期样本的单能曲谱位图创建了胃胃癌的肺部分散预报图表。 DECT衍生的位图 比常规热量和针灸三维的体现较好,这或许DECT意味著透过额外的转成像色块基本特征和 参数,而SECT样本根本无法解决问题。 在预报病变状胃癌和结腹腔粘液腺胃癌极高血压的肌肉组织分散全面性也有十分相似结果。 其他指导主要是并用半自动肾脏分立来区别于肾脏的良性和恶性发炎。 另一项学术研究或许,DECT衍生的硫计量和点状组学可以简单区别于仍要常肾脏和胆固醇变性和肝硬简化。 虽然现在发表的文献资料有限,但基于双热量CT的点状组学的潜在应用应用领域显而易见,并意味著 在将来几年加强全新的计量CT文献资料曲谱 。 结论 主要通过CT绝对值深入学术研究和胶合板量简化倡导的计量DECT应用应用领域,结果显示了解决现在在评核消化系统和消简化系统会睾丸会病征以及治疗法底物全面性并未满足的需求。新兴技术开发,如点状组学、人工智能和带电粒子总和侦测器CT,不太意味著降低口部和学中但会计量DECT技术开发的价绝对值。 了解更加多双热量具体内容,关注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. 文中但会均为原作者见解,仅供专业人士交流活动目的,不用于一些公司。

2021年11月5日

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