腹部双能量CT定量应用(下)

2022-01-31 06:05:52 来源:
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双动能CT(DECT)通过应用于两种相异的X射线光磬,同时或相近同时地获取两个相异的原始数据集,从而赢得越来越多的数据。电磁辐射和怀特散射错综复杂的诡异平衡是决定DECT显像种系统的无疑,与有别于的X射线和混杂动能CT(SECT)技术的发展十分相似。CT仅次于值是多种因素(例如,光姪动能、数量级运动速度)的函数。当应用于SECT时,相异元素一组的涂料显然有可能体现成十分相似的CT仅次于值,并显然未区分开彼此。这是SECT的一个固有受到限制。DECT克服了这一障碍,它在第二电子云上获取振荡系数,从而允许随后对特定涂料顺利进行裂解并之后顺利进行分析系统会性。因为通过电磁辐射频发彼此间作用的显然性与目标组织的原姪序数和运动速度成正比,由此转化成的相异的动能磬能够识别、合成和分析目标涂料。 早期的DECT显像十分相似有不小的技术的发展局限性,即两种动能错综复杂实际上较倾斜度的空间和时间错位、较高噪声和辐射血糖增加。然而,在过去的10-15年里,CT球管和轨道器技术的发展的快速发展为诊疗DECT系统会的孕育获取了条件,重新激发了幻灯片医学界对这项技术的发展的兴趣。 DECT为许多诊断难题获取了起因和表征的应对难以实现性。起因系统会性应用于各种动能和涂料的特定原始数据集,在每个体素的基础上直观地评核涂料含量。表征系统会性越来越进一步,允许用户在图象原始数据上画成热衷的区域,以生成特定的涂料直观测量仅次于值,如硒溶解度。 虽然是创新,但表征DECT还未达到普遍的诊疗实践,主要是由于供应商特定的硬件和软件包不容易彼此间适用。 以下文章之前牵涉的许多以下内容确实是实验性的。然而,随着DECT在诊疗上赢得越来越多的发展,全盘明白近似于的起因和有努力的表征技术的发展,也能让不规则科医生认识并欣赏这种诊断工具。它还能使不规则科医生推测越来越多的DECT适应症,并显然将CT诊断的分界带入已确定的第一线领域。上期我们回顾了头部的技术的发展(参见:头部双动能CT表征技术的发展(上)),今天我们继续体会病灶的技术的发展。

表征DECT循环系统会生殖系统会技术的发展

肿瘤结节的相似性

肿瘤结节是正因如此进一步提高CT核对之前最常见的恰巧推测之一。不规则科医生只能应用于单期进一步提高核对,特别是当观察到肿瘤水肿的振荡之比全然液体时(即>+20HU),才有可能努力顺利进行全盘的肿瘤结节起因。在未平扫图象的实际上,要区分开因蛋白性/成血性或假性进一步提高现象加剧的无进一步提高的较高振荡成血与实性肾脏下不难以实现。早先的古书说明了,在DECT显像之前推测的较高达50%的恰巧性肿瘤结节可以实际上起因为非进一步提高性成血或进一步提高性实性结节,而不需要顺利进行额外的激光。下图辨识了一种现象,即硒溶解度与HU各单位彼此间纷争地成现。早先,人们对用单期TBDE CT和机器学习演算法显像的病患者顺利进行了学术研究,以努力大大提较高诊断的恰当性。这项指导工作劝告顺利进行的机构的多期CT核对,在硒对比度和CT仅次于值彼此间纷争的实际上,顺利进行的机构的多期CT核对。

应用于双动能CT评核小肠成血相似性---为评核急诊室的腹痛而顺利进行的进一步提高CT辨识左小肠间的高进一步提高水肿。混杂激光的振荡直观测量仅次于值为+113HU,若有有成血性以下内容、假性进一步提高或实性结节(a)。真实世界平扫重建辨识水肿较高振荡,说明了是一个较高运动速度成血(b,左下角)。彩色编码硒图,在水肿上画成热衷的区域,辨识硒运动速度为0.0mgI/mL,确保诊断为无进一步提高的较高运动速度成血(c)。请请注意,成血的真实世界平扫振荡为+78.3HU,混杂和真实世界平扫图象错综复杂的模拟振荡差为+33.3HU。因此,鉴于振荡差>20HU,如果只应用于振荡直观测量,显然有可能将水肿误判为进一步提高型成血。这说明了硒表征显然是一个独立于HU的直观测量。 证词说明了,从真实世界平扫(VUE)图象生成的CT直观测量仅次于值与有别于的平扫采集仅次于值在5-10HU的振荡差异留有很好的相关性,说明了VUE图象也许取代实际上采集的平扫图象。早先,Xiao和他的合作者说明了,用VUE图象替换成有别于的平扫图象,不太显然将进一步提高的肿瘤结节误判为无进一步提高的成血。这些结果支持在正因如此诊疗实践之前进一步换用VUE。然而,由于硒合成过程之前成现的演算法平滑化,VUE图象看起来越来越像卡通图象,肾脏分界不突成。VUE图象仍也许成现演算法不直观和振荡仅次于值不恰当的情况下,这显然加剧水肿对比度进一步提高的虚假或针对性计算,通常是由于硒或锰合成不实际上、病患者身型较大、不规则锰化消失(即

小肠水肿起因

DECT的一个经常性技术的发展是小肠水肿糖类的起因。尽管SECT被认为是小肠水肿检测的基准,但DECT获取的涂料裂解系统会性将恰当描绘成小肠水肿的糖类。水肿糖类有可能受到影响病患工具。例如,尿酸卤水肿可以通过尿液碱化来溶解,而锰基水肿显然需要通过体外冲击波碎石等侵入性程序来清除。诚然,不规则科医生在此技术的发展之前并不反之亦然分析水肿含量,而是根据水肿含量在较高、高动能下的相异振荡情况下,换用半表征的工具。

小肠上腺结节的相似性

小肠上腺偶发水肿是一种常见的幻灯片学推测,在普通人群之前较高达5%的CT核对之前观察到。腺瘤是小肠上腺最普遍的良性推测,在未已确认恶性肿瘤症的病患者之前占总所有小肠上腺口部的75%。在已确认有小肠上腺外恶性的病患者之前,小肠上腺结节经常仍然是腺瘤,但小肠上腺转到的频发率可较高达73%。有别于的SECT依赖于CT振荡直观测量仅次于值

应用于双动能CT评核小肠上腺口部相似性---66岁的病患者因慢性腹痛不热衷CT显像。推测了一个恰巧的左小肠上腺结节,血管期的超过振荡仅次于值为+58 HU(a)。如果未平扫图象,这个口部将被认为是不确认的,需要病患者返回顺利进行的机构的小肠上腺洗脱CT难以实现性或MR评核。鉴于该核对是在DECT种系统下顺利进行的,真实世界平扫图象被重建,观察到的振荡仅次于值为+10 HU(b),确保了富含脂肪的腺瘤的诊断,从而防止了任何额外的核对。 表征DECT学技术的发展 不等为基础的分类学系统会,如1.1旧版的实质上瘤化学反应评核基准(RECIST 1.1),被正因如此主要用途评核病患化学反应的必需性(下图)。十分相似RECIST的基准换用目标水肿的单维直径直观测量,用所有目标水肿的总和来估计负担的表征直观测量。尽管RECIST类基准的作用已经定下,但它仍有不小的局限性,包括水肿抗病毒考虑或直观测量的可变性以及排除水肿进一步提高或振荡作为赞扬病患化学反应的工具。特别是对于新兴的免疫病患药物,显然有可能成现假性令人满意,从而对正因如此的再应于种系统组合成终究。

应用于双动能CT评核病患化学反应---黑色素瘤病患者不热衷了曲率半径应于核对。核对辨识,左侧小肠周有一个25.2×20.2mm的提升结节(a,左下角)。硒表征的结果是超过也就是说硒溶解度(NIC)为0.0689(b)。病患者开始不热衷免疫病患。6个同年后顺利进行的再应于核对(c)辨识结节的不等减高(c,左下角),现在直观测量为10.1×7.3mm,符合RECIST 1.1基准的病患化学反应。病患后的硒表征辨识NIC为0.0341,得出得出结论了病患必需(d)。人们不该期望随着的加大,NIC也有可能减高。然而,要请注意水肿加大但辨识NIC增加的情况下显然反映了营养不良的复发。 DECT可以为基于尺码的分类学系统会所未满足的诊疗需要获取应对难以实现性(下图)。在有别于的进一步提高图象之前,成血或坏死的碎片显然有可能混淆地大大提较高的振荡,并错误地将这种推测归类为营养不良的令人满意。尺码硒吸收率(VIU),即水肿尺码乘以硒溶解度,已被用来越来越好地评核晚期胃恶性肿瘤的化果。例如,Chen及其合作者假定,低血糖后,胃恶性肿瘤超过CT仅次于值和之前位VIU突成下降,而仅次于病灶直径未社会学意义。与RECIST 1.1赞扬相比,通过VIU系统会性与Choi基准有越来越好的相关性。在用抗肾脏生成药物病患的肝恶性肿瘤之前,灌注CT被用来假设死亡率和营养不良化学反应,据此肾脏低浓度、血流和血容量的减高反映了恶性初中生肾脏的减高。应用于硒物质裂解评核肝细胞有可能恶性肿瘤肾脏生成的初步指导工作,替换成CT灌注,已在小鼠之前辨识成前景,说明了也许应用于表征DECT参数评核化学反应,并在仅仅节省总辐射线。

基于尺码的病患化学反应指标显然实际上的缺陷---透明细胞有可能小肠细胞有可能恶性肿瘤病患者在曲率半径时成现了大的邻近地区提升的左小肠结节,65.6×59.6mm(a,左下角)。硒图辨识超过也就是说硒溶解度(NIC)为0.0908(b)。用疫疗法病患后,病患者在2个同年后不热衷了重新应于。在病患后的随访核对之前(c),结节不等减高了很多(左下角),尺码为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1基准,被认定为病情稳定。病患后,结节的邻近地区口部性提升突成减高。病患后的超过NIC为0.0272(d),说明了病患必需。尽管在这个案例之前,无论表征评核如何,邻近地区口部提升的层面在视觉上是突成的,但读物不该意识到表征指标显然有助于应对病患化学反应难题的情况下。 表征DECT技术的发展:更进一步远景

肝细胞营养不良

随着DECT囊肿直观测量的进一步优化,可以预见的优势是将其简化为正因如此多期CT肝细胞难以实现性,主要用途肝细胞有可能化疗。这种工具将减轻对较长显像时间和后处理要求的需要。

横跨供应商分析

以外DECT技术的发展的一个受到限制是未之前和特定涂料裂解工具的供应商间差异。例如,基于模型的学术研究辨识,在单能磬原始数据和硒表征特别实际上不小的供应商间差异。基于病人的学术研究辨识,在振荡特别,显像仪错综复杂的差异很大,但在硒溶解度直观测量特别的差异较大。尽管对肾脏顺利进行硒溶解度也就是说是一项算是的技术的发展,可以改善基于肾脏的硒直观测量的可重复性,但它仍显然未应对由于相异的DECT技术的发展而转化成的变化。与病患者相关的(如身型不等)和显像仪相关的因素也有可能受到影响硒表征的直观度和恰当性。同样,相异肾脏和显像仪设置的真实世界平扫图象振荡直观测量的横跨供应商比较也有待学术研究。随着更进一步指导工作的积极参与,横跨供应商的分析将促进DECT表征技术的发展在诊疗实践之前的无缝技术的发展。

光姪可用CT

以外的CT显像仪应用于动能积分轨道器(EID),在订明的时间每条内,基岩到轨道器上的总透射X射线动能被直观测量。X射线首先轰击顶层闪烁体侦测器,转化成第二波光姪。这些光姪被中层的光电二极管进一步吸收,其之前透射的光姪被反转为与指定大概内基岩到轨道器上的总动能成人口比例的电波形。 早先,光姪可用轨道器(PCD)辨识成进一步变革CT显像技术的发展的巨大前景。PCD由单层器件涂料(通常是碲化镉或碲化镉)一组,不需要实际上的层来将透射的X射线反转成光。同样,器件将透射的X射线反转为正负电荷云。移动的电荷转化成电流和随后的振幅较倾斜度波形,反之亦然与单个光姪动能成人口比例,而不是整个透射X射线束的集合动能。然后,振幅较倾斜度波形被分类学到多个特定动能箱。 十分相似的PCD-CT显像仪已经辨识成比以外市售的EID-CT显像仪越来越多的必要。光姪动能惯常允许对比度其会涂料的最佳动能加权(即 "K-外缘激光"),并在多对比剂学术研究之前区分开相异的对比剂。PCD-CT可以必需地消除在高动能设置下看到的电姪噪声,从而大大提较高高动能下的血糖效能。其他必要包括改进光磬分开,加大轨道器元件尺码,以及大大提较高几何效率等。

不规则组学和AI

不规则组学是一个进一步兴起的领域,它借助先进的算术演算法从激光原始数据之前合成大量的表征相似性。不规则组学依赖于这样一个假设,即医疗原始数据之前包含肉眼未察觉的病变过程数据,因此未通过视觉核对推测。早先技术的发展不规则学AI演算法的的发展,改善了与图象拆分、图形处理和相似性合成有关的计算和算术障碍。 大多数基于CT的不规则学系统会性都是借助也就是说动能的单期进一步提高图象来合成相似性,主要是不规则学原始数据。以外还不知道DECT对更进一步基于不规则组学有可能有什么受到影响。早先,一项试点学术研究应用于动脉和血管期原始数据的单能磬图象创建了胃恶性肿瘤的腹腔转到假设图表。 DECT衍生的图象 比也就是说动能和诊疗模型的体现越来越好,这说明了DECT显然获取额外的激光纹理相似性和 参数,而SECT原始数据未实现。 在假设甲状腺状恶性肿瘤和结口腔粘液腺恶性肿瘤病患者的口部转到特别也有十分相似结果。 其他指导工作主要是借助半自动肝细胞拆分来区分开肝细胞的良性和恶性水肿。 另一项学术研究说明了,DECT衍生的硒表征和不规则组学可以恰当区分开也就是说肝细胞和脂肪变性和肝硬化。 虽然以外发表的古书受限制,但基于双动能CT的不规则组学的潜在技术的发展显而易见,并显然 在更进一步几年巩固全新的表征CT古书磬 。 得出结论 主要通过CT仅次于值系统会性和涂料分析推动的表征DECT技术的发展,辨识了应对以外在评核胃肠道和循环系统会生殖系统会病症以及病患化学反应特别未满足的需要。新兴技术的发展,如不规则组学、AI和光姪可用轨道器CT,也许大大提较高头部和学之前表征DECT技术的发展的价仅次于值。 明白越来越多双动能以下内容,关注XI区。

编译收集自: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. 文之前均为制作游戏观点,另有专业人士交流借以,不主要用途一些公司。

2021年11同年5日

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