四肢双能量CT定量技术(下)

2022-01-24 06:42:36 来源:
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双较高能量CT(DECT)通过用到两种相同的X射线白光曲谱,同时或接近同时地利用两个相同的数据集集,从而获愈来愈多的信息。白光电效应和康普顿电磁辐射相互在在的诡异有利于是决定DECT读取方式的一个有,与基本上的X射线和混较高能量CT(SECT)新技术十分相似。CT数值是多种考量(例如,粒子较高能量、数量级反射率)的函数。当用到SECT时,相同元素组出新的塑料有就才会显出出新十分相似的CT数值,并可能不才会区别彼此。这是SECT的一个固愈来愈少制。DECT克服了这一障碍,它在第二能级上利用波动系数,从而必需随后对特定塑料完组分解并事与愿违完出新量立体化分析。因为通过白光电效应发生相互作用的可能持续性与目的组织的稀土元素和反射率出新恰巧比,由此转化成的相同的较高能量曲谱能够识别、转化出新和量立体化目的塑料。 中期的DECT读取原型有极大的新技术上都,即两种较高能量相互在在存在较高度的空在在和时在在错位、较高噪声和辐射剂量增加。然而,在以前的10-15年里,CT球管和轨道器新技术的快速发展为针灸DECT种系统的面世提供了必须,再度随之而来了影像医学界对这项新技术的兴趣。 DECT为许多针灸问题提供了认定和表征的解决提议。认定分析用到各种较高能量和塑料的特定数据集集,在每个体素的基础上直观地评核塑料含量。表征分析愈来愈年底,必需用户在三维数据集上画出新熟悉的地区,以转立体化出新特定的塑料推算数值,如镁电导率。 虽然是创新,但表征DECT还没达到广泛的针灸实践,主要是由于供应商特定的硬件和软件包不很难相互适用。 表列出新文章里涉及的许多素材或许是实验持续性的。然而,随着DECT在针灸上获愈来愈多的发展,年底明白特指的认定和有希望的表征广泛应用,也能让辐射科外科医生认识并钟爱这种针灸用以。它还能使辐射科外科医生断定愈来愈多的DECT适应症,并可能将CT针灸的边界线带向未被断定的第一线应用领域。上期我们回顾了四肢的广泛应用(参见:四肢双较高能量CT表征新技术(上)),今天我们之后分享腹膜的广泛应用。

表征DECT泌尿生殖种系统广泛应用

消化系统阴囊的构造

消化系统阴囊是基本上增强CT检查和里最常见的居然断定之一。辐射科外科医生不能用到单期增强检查和,特别是当注意到到消化系统恶持续性肿瘤的波动大于却是气泡时(即>+20HU),才才会努力完出新年底的消化系统阴囊认定。在没平扫三维的上述完全,要区别因抗原持续性/出新血持续性或假持续性增强自然现象随之而来的无增强的较高波动出血与实持续性腹腔下不不切实际。除此以外的史料证明,在DECT读取里断定的较高达50%的居然持续性消化系统阴囊可以完全认定为非增强持续性出血或增强持续性实持续性阴囊,而不需完出新额外的显像。示意图结果显示了一种自然现象,即镁电导率与HU单位相互猜疑地出新现。除此以外,人们对用单期TBDE CT和自然语言处理线持续性读取的病患完出新了科学研究,以努力减少针灸的准确持续性。这项兼职建议完出新主要用途的多期CT检查和,在镁对比度和CT数值相互猜疑的上述完全,完出新主要用途的多期CT检查和。

用到双较高能量CT评核肾出血构造---为评核急诊室的腹痛而完出新的增强CT结果显示左方肾在在的高增强恶持续性肿瘤。混显像的波动推算数值为+113HU,定时有出新血持续性素材、假持续性增强或实持续性阴囊(a)。模拟平扫扩建结果显示恶持续性肿瘤较高波动,证明是一个较高反射率出血(b,左方下角)。彩色编码镁图,在恶持续性肿瘤上画出新熟悉的地区,结果显示镁反射率为0.0mgI/mL,前提针灸为无增强的较高反射率出血(c)。值得注意,出血的模拟平扫波动为+78.3HU,混和模拟平扫三维相互在在的模拟波动差为+33.3HU。因此,鉴于波动差>20HU,如果只用到波动推算,有就才会将恶持续性肿瘤蓄意为增强型出血。这证明镁表征可能是一个实质上于HU的推算。 确凿证明,从模拟平扫(VUE)三维转立体化出新的CT推算数值与基本上的平扫挖掘数值在5-10HU的波动歧异有数很好的一致持续性,证明VUE三维有可能转用单独挖掘的平扫三维。除此以外,Xiao和他的室友证明,用VUE三维取而代之基本上的平扫三维,有可能将增强的消化系统阴囊蓄意为无增强的出血。这些结果支持在基本上针灸实践里年底采用VUE。然而,由于镁转化出新过程里出新现的线持续性圆滑立体化,VUE三维看起来愈来愈像卡通三维,器官边界线不轻微。VUE三维仍有可能出新现线持续性不正确地和波动数值不准确的上述情况,这可能随之而来恶持续性肿瘤对比度增强的事实或欺骗持续性推算,一般而言是由于镁或钙转化出新不完全、病患体型极大、点状钙立体化销声匿迹(即

肾衰竭认定

DECT的一个依然广泛应用是肾衰竭组分的认定。尽管SECT被确信是肾衰竭检测的国际标准,但DECT提供的塑料分解分析将准确描述肾衰竭的组分。胆结石组分才会直接影响患者新方法。例如,尿酸长芦胆结石可以通过尿液碱立体化来硫酸,而钙基胆结石可能需通过体外火球砾石等外科手术流程来除去。诚然,辐射科外科医生在此广泛应用里并不直接量立体化胆结石含量,而是根据胆结石含量在较高、高较高能量下的相同波动上述情况,采用半表征的新方法。

骨髓阴囊的构造

骨髓偶发恶持续性肿瘤是一种常见的影像学断定,在普通人群里较高达5%的CT检查和里注意到到。腺瘤是骨髓最广泛的良持续性断定,在没已知肺白血病的病患里占多数所有骨髓突起的75%。在已知有骨髓外恶持续性的病患里,骨髓阴囊往往仍然是腺瘤,但骨髓转回的发生率可较高达73%。基本上的SECT依赖于CT波动推算数值

用到双较高能量CT评核骨髓突起构造---66岁的病患因慢持续性腹痛拒绝接受CT读取。断定了一个居然的左方骨髓阴囊,腹腔期的最高波动数值为+58 HU(a)。如果没平扫三维,这个突起将被确信是不确定的,需病患返回完出新主要用途的骨髓洗脱CT提议或MR评核。鉴于该检查和是在DECT方式下完出新的,模拟平扫三维被扩建,注意到到的波动数值为+10 HU(b),前提了富含脂肪的腺瘤的针灸,从而避免了任何额外的检查和。 表征DECT学广泛应用 较小相结合的分类学种系统,如1.1版的实体瘤底物评核国际标准(RECIST 1.1),被基本上可用评核患者底物的有效持续性(示意图)。十分相似RECIST的国际标准采用目的恶持续性肿瘤的单维厚度推算,用所有目的恶持续性肿瘤的千分之来估计负担的表征推算。尽管RECIST类国际标准的作用仍然确立,但它仍有极大的上都,包括恶持续性肿瘤靶点可选择或推算的可变持续性以及无关恶持续性肿瘤增强或波动作为评论者患者底物的新方法。特别是对于新兴的免疫患者药物,有就才会出新现假持续性成效,从而对基本上的如此一来分期方式构出新挑战。

用到双较高能量CT评核患者底物---黑色素瘤病患拒绝接受了两条线分期检查和。检查和结果显示,左方侧肾周有一个25.2×20.2mm的强立体化阴囊(a,左方下角)。镁表征的结果是最高归一立体化镁电导率(NIC)为0.0689(b)。病患开始拒绝接受免疫患者。6个同月后完出新的如此一来分期检查和(c)结果显示阴囊的较小增大(c,左方下角),以前推算为10.1×7.3mm,符合RECIST 1.1国际标准的患者底物。患者后的镁表征结果显示NIC为0.0341,断定了患者有效(d)。人们一定才会为了让随着的减小,NIC也才会增大。然而,要注意恶持续性肿瘤减小但结果显示NIC增加的上述情况可能总结了疟疾的复发。 DECT可以为基于重量的分类学种系统所不才会满足的针灸需要提供解决提议(示意图)。在基本上的增强三维里,出新血或肿胀的破洞有就才会混淆地减少的波动,并严重错误地将这种断定归类为疟疾的成效。体积镁吸收率(VIU),即恶持续性肿瘤体积乘以镁电导率,已被用来很好地评核晚期胃肺癌的立体化果。例如,Chen及其室友证明,立体复发后,胃肺癌最高CT数值和里位VIU轻微下降,而最大结核厚度没数据集分析意义。与RECIST 1.1评论者远比,通过VIU分析与Choi国际标准有很好的一致持续性。在用抗腹腔转立体化出新药物患者的肝肺癌里,灌注CT被用来预测死亡率和疟疾底物,据此腹腔渗透持续性、血流和血容量的增大总结了恶持续性预科班腹腔的增大。用到镁物质分解评核肝抗原肺癌腹腔转立体化出新的不切实际持续性兼职,取而代之CT灌注,已在动物静态里结果显示出新前景,证明有可能用到表征DECT变量评核底物,并在理论上所需总辐射量。

基于重量的患者底物当前可能存在的缺点---乳白色抗原肾抗原肺癌病患在两条线时出新现了大的沿线强立体化的左方肾阴囊,65.6×59.6mm(a,左方下角)。镁图结果显示最高归一立体化镁电导率(NIC)为0.0908(b)。用疫疗法患者后,病患在2个同月后拒绝接受了再度分期。在患者后的随访检查和里(c),阴囊较小增大了很多(左方下角),重量为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1国际标准,被确认为病情安定。患者后,阴囊的沿线突起持续性强立体化轻微增大。患者后的最高NIC为0.0272(d),证明患者有效。尽管在这个情形里,无论表征评核如何,沿线突起强立体化的程度在感官上是轻微的,但读者一定才会意识到表征当前可能有助于解决患者底物问题的上述情况。 表征DECT新技术:预见未来发展

消化系统疟疾

随着DECT纤维立体化推算的年底优立体化,可以意味著的优势是将其简立体化为基本上多期CT消化系统提议,可用肝抗原肾结石。这种新方法将减轻对较窄读取时在在和这两项要求的需要。

衔接业者量立体化

现今DECT新技术的一个限制是不才会里和特定塑料分解新方法的业者在在歧异。例如,基于静态的科学研究结果显示,在单能曲谱数据集和镁表征总体存在极大的业者在在歧异。基于患者的科学研究结果显示,在波动总体,读取仪相互在在的歧异相当大,但在镁电导率推算总体的歧异极大。尽管对腹腔完出新镁电导率归一立体化是一项公认的新技术,可以更佳基于器官的镁推算的可重复持续性,但它仍可能不才会解决由于相同的DECT新技术而转化成的变立体化。与病患相关的(如体型较小)和读取仪相关的考量也才会直接影响镁表征的正确地度和准确持续性。除此以外,相同器官和读取仪设置的模拟平扫三维波动推算的衔接业者比较也有待科学研究。随着预见兼职的组织起来,衔接业者的量立体化将促进DECT表征新技术在针灸实践里的无缝广泛应用。

粒子推算CT

现今的CT读取仪用到较高能量平方根轨道器(EID),在规定的时在在在在隔内,沉积岩到轨道器上的总电磁辐射X射线较高能量被推算。X射线首先重炮顶层白白光体电子设备,转化成第二波粒子。这些粒子被底层的白光电电阻不断吸收,其里电磁辐射的粒子被叠加为与指定时在在段内沉积岩到轨道器上的总较高能量组分之一的电接收器。 除此以外,粒子推算轨道器(PCD)结果显示出新年底革新CT读取新技术的前所未见前景。PCD由单层半导体塑料(一般而言是碲立体化镉或碲立体化镉)组出新,不需单独的层来将电磁辐射的X射线撷取白光。反之亦然,半导体将电磁辐射的X射线叠加为恰巧负电荷云。漂移的电荷转化成电容和随后的脉冲较高度接收器,直接与单个粒子较高能量组分之一,而不是整个电磁辐射X射线束的集合较高能量。然后,脉冲较高度接收器被分类学到多个特定较高能量箱。 原型的PCD-CT读取仪仍然结果显示出新比现今纯的EID-CT读取仪愈来愈多的效用。粒子较高能量分档必需对比度正向塑料的最佳较高能量加权(即 "K-边缘显像"),并在多对比剂科学研究里区别相同的对比剂。PCD-CT可以有效地抵消在高较高能量设置下看到的射频噪声,从而减少高较高能量下的剂量精准度。其他效用包括改进白光曲谱转化,减小轨道器器件重量,以及减少几何图形效率等。

辐射组学和人工智能

辐射组学是一个不断兴起的应用领域,它为了让先进的微积分线持续性从显像数据集里转化出新大量的表征构造。辐射组学依赖于这样一个假设,即医疗保健数据集里包括观测者不才会察觉的组织学过程信息,因此不才会通过感官检查和断定。除此以外广泛应用辐射学人工智能线持续性的的发展,更佳了与三维切分、三维处理和构造转化出新有关的推算和微积分障碍。 大多数基于CT的辐射学分析都是为了让一般来说较高能量的单期增强三维来转化出新构造,主要是辐射学数据集。现今还不并不知道DECT对预见基于辐射组学才会有什么直接影响。除此以外,一项试点兼职科学研究用到动脉和腹腔期数据集的单能曲谱三维创始人了胃肺癌的淋巴结转回预测统计分析。 DECT独有的三维 比一般来说较高能量和针灸静态的显出很好,这证明DECT可能提供额外的显像网格构造和 变量,而SECT数据集不才会借助。 在预测骨髓状肺癌和结十二指肠粘液腺肺癌病患的突起转回总体也有十分相似结果。 其他兼职主要是为了让半自动消化系统切分来区别消化系统的良持续性和恶持续性恶持续性肿瘤。 另一项科学研究证明,DECT独有的镁表征和辐射组学可以准确区别恰巧常消化系统和脂肪变持续性和肝硬立体化。 虽然现今发表的史料愈来愈少,但基于双较高能量CT的辐射组学的潜在广泛应用显而易见,并可能 在预见几年减少全新的表征CT史料曲谱 。 结论 主要通过CT数值分析和塑料量立体化主导的表征DECT广泛应用,结果显示明白决现今在评核胃肠道和泌尿生殖种系统症状以及患者底物总体未满足的需要。新兴新技术,如辐射组学、人工智能和粒子推算轨道器CT,有可能减少四肢和学里表征DECT新技术的实用持续性。 明白愈来愈多双较高能量素材,关心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. 文里均为创作者论述,仅供专业人士交流目的,不可用商业用途。

2021年11同月5日

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