腹部双能量CT定量高效率(下)

2022-02-14 13:53:19 来源:
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双光能CT(DECT)通过改用两种实际上相同的X射线光著者,同时或接近同时地获取两个实际上相同的数据资料集,从而获非常多的信息。光电效应和康普顿散射两者之间的微妙平衡是决定DECT读取模式的关键主因,与习惯的X射线和混合光能CT(SECT)新技术类似。CT参数是多种主因(例如,电磁波光能、质量密度)的函数。当改用SECT时,实际上相同类型小组合而成的塑料才才会表现造出类似的CT参数,并意味著不能区分开彼此。这是SECT的一个固有受限制。DECT面对了这一障碍,它在第二自旋上获取发散系数,从而意味着随后对特定塑料完成挥发并最终完成定量研究。因为通过光电效应发生相互作用的意味著性与期望的小组织的碱金属和密度成自始比,由此产生的实际上相同的光光著者学只能识别、分离造出来和定量期望塑料。 一时期的DECT读取原形有更大的新技术局限性,即两种光能两者之间存在相对的空间和时间错位、颇高噪声和电磁辐射剂量上升。然而,在过去的10-15年里,CT球管和飞船新技术的快速转变为病因DECT种系统的诞生最主要了条件,重新激发了影像医学界对这项新技术的兴趣。 DECT为许多病因弊端最主要了所谓和解构学合成的化解建议书。所谓研究改用各种光能和塑料的特定数据资料集,在每个体素的基础上直观地评量塑料ppm。解构学合成研究更进一步,意味着浏览器在位图数据资料上画造出有意思的范围,以分解成特定的塑料观测参数,如锌ppm。 虽然是创新,但解构学合成DECT还没有达到广泛的病因实践,主要是由于供应商特定的接口和软件包不容易相互适用。 以下文章之前涉及的许多内容似乎是商业性的。然而,随着DECT在病因上获非常多的转变,全面接触到常用的所谓和有希望的解构学合成新技术的转变,也能让等离长子科牙医接触并欣赏这种病因工具。它还能使等离长子科牙医发掘造出非常多的DECT适应症,并意味著将CT病因的边界推向未能被发掘造出的前沿应用领域。上期我们回顾了四肢的新技术的转变(详述:四肢双光能CT解构学合成新技术(上)),今天我们此后个人盆腔的新技术的转变。

解构学合成DECT泌尿生殖种系统新技术的转变

消解构道肿胀的基本特征

消解构道肿胀是如前所述加强CT健康检查之前最少见的误打误撞发掘造出之一。等离长子科牙医只能改用单期加强健康检查,除此以外是当观察到消解构道恶性肿瘤的发散大于全然黏稠时(即>+20HU),才才会帮助完成全面的消解构道肿胀所谓。在没有平扫位图的状况下,要区分开因蛋白性/坏死性或假性加强反常所致的无加强的颇高发散溃疡与实性横膈膜下不可行。都只的历史文献说明了,在DECT读取之前发掘造出的颇大幅更高50%的误打误撞性消解构道肿胀可以实际上所谓为非加强性溃疡或加强性实性肿胀,而不须要完成额外的全像。上图说明了了一种反常,即锌ppm与HU单位相互对立地经常造出现。都只,人们对用单期TBDE CT和机器学习解法读取的病患完成了研究课题,以帮助提颇高病因的准确性。这项临时工建议完成专门的多期CT健康检查,在锌高光和CT参数相互对立的状况下,完成专门的多期CT健康检查。

改用双光能CT评量消化道溃疡基本特征----为评量急诊室的腹痛而完成的加强CT说明了左消化道间的颇高加强恶性肿瘤。混合全像的发散观测参数为+113HU,提示有坏死性内容、假性加强或实性肿胀(a)。寒端平扫重建说明了恶性肿瘤颇高发散,说明了是一个颇相对来说溃疡(b,标记)。彩色编码锌图,在恶性肿瘤上画造出有意思的范围,说明了锌密度为0.0mgI/mL,必要病因为无加强的颇相对来说溃疡(c)。请留意,溃疡的寒端平扫发散为+78.3HU,混合和寒端平扫位图两者之间的模拟发散差为+33.3HU。因此,鉴于发散差>20HU,如果只改用发散观测,才才会将恶性肿瘤误判为加强型溃疡。这说明了锌解构学合成意味著是一个独立于HU的观测。 证据说明了,从寒端平扫(VUE)位图分解成的CT观测参数与习惯的平扫采集参数在5-10HU的发散差异内有极佳的具体性,说明了VUE位图有意味著取代从外部采集的平扫位图。都只,Xiao和他的老友说明了,用VUE位图自始因如此习惯的平扫位图,不太意味著将加强的消解构道肿胀误判为无加强的溃疡。这些结果大力支持在如前所述病因实践之前更进一步改用VUE。然而,由于锌分离造出来每一次之前经常造出现的解法平滑解构,VUE位图看起来非常像动画片位图,消解构道边界不突造出。VUE位图仍有意味著经常造出现解法不有用和发散参数不准确的状况,这意味著所致恶性肿瘤高光加强的欺骗或欺骗性计算,并不一定是由于锌或钠分离造出来不实际上、病患体型较大、点状钠解构消失(即

消化道消化道脏所谓

DECT的一个长期新技术的转变是消化道消化道脏成分的所谓。尽管SECT被显然是消化道消化道脏检测的国际标准,但DECT最主要的塑料挥发研究将准确描述消化道消化道脏的成分。消化道脏成分才会影响治疗法方法有。例如,尿素盐消化道脏可以通过尿液碱解构来溶解,而钠基消化道脏意味著须要通过体外冲击波碎石等侵入性程序来清除。诚然,等离长子科牙医在此新技术的转变之前并不从外部定量消化道脏ppm,而是根据消化道脏ppm在颇高、颇高光能下的实际上相同发散状况,改用半解构学合成的方法有。

肾上腺肿胀的基本特征

肾上腺偶发恶性肿瘤是一种少见的影像学发掘造出,在普通这群人之前颇大幅更高5%的CT健康检查之前观察到。腺瘤是肾上腺最广泛的良性发掘造出,在没有据信癌症的病患之前占所有肾上腺突起的75%。在据信有肾上腺外恶性的病患之前,肾上腺肿胀并不一定仍然是腺瘤,但肾上腺转移的发生率可颇大幅更高73%。习惯的SECT依赖于CT发散观测参数

改用双光能CT评量肾上腺突起基本特征----66岁的病患因慢性腹痛不能接受CT读取。发掘造出了一个误打误撞的左肾上腺肿胀,横膈膜期的大约发散参数为+58 HU(a)。如果没有平扫位图,这个突起将被显然是不确定的,须要病患返回完成专门的肾上腺无济于事CT建议书或MR评量。鉴于该健康检查是在DECT模式下完成的,寒端平扫位图被重建,观察到的发散参数为+10 HU(b),必要了富含脂肪的腺瘤的病因,从而避免了任何额外的健康检查。 解构学合成DECT学新技术的转变 一般来说为基础的界定种系统,如1.1特别版的本体瘤自由基评量国际标准(RECIST 1.1),被如前所述用做评量治疗法自由基的有效性(上图)。类似RECIST的国际标准改用期望恶性肿瘤的单维直径观测,用所有期望恶性肿瘤的总和来估计负担的解构学合成观测。尽管RECIST类国际标准的作用现在定下,但它仍有更大的局限性,最主要恶性肿瘤靶点选择或观测的可变性以及意味著恶性肿瘤加强或发散作为赞誉治疗法自由基的方法有。除此以外是对于新兴的免疫治疗法口服,才才会经常造出现假性进展,从而对如前所述的于是又仍须模式相关联下一场。

改用双光能CT评量治疗法自由基----黑色素瘤病患不能接受了基线仍须健康检查。健康检查说明了,左侧消化道周有一个25.2×20.2mm的提升肿胀(a,标记)。锌解构学合成的结果是大约归一解构锌ppm(NIC)为0.0689(b)。病患开始不能接受免疫治疗法。6个月后完成的于是又仍须健康检查(c)说明了肿胀的一般来说提颇高(c,标记),现在观测为10.1×7.3mm,符合RECIST 1.1国际标准的治疗法自由基。治疗法后的锌解构学合成说明了NIC为0.0341,证实了治疗法有效(d)。人们似乎期望随着的较小,NIC也才会提颇高。然而,要留意恶性肿瘤较小但说明了NIC上升的状况意味著解读了疟疾的复发。 DECT可以为基于尺寸的界定种系统所不能满足的病因生产力最主要化解建议书(上图)。在习惯的加强位图之前,坏死或坏死的坑洞才才会混淆地提颇高的发散,并差错地将这种发掘造出归类为疟疾的进展。量锌转换成率(VIU),即恶性肿瘤量乘以锌ppm,已被用来非常好地评量晚期胃癌的解构果。例如,Chen及其老友证明,解构疗后,胃癌大约CT参数和之前位VIU突造出下降,而最大皮下直径没有统计学意义。与RECIST 1.1赞誉相比,通过VIU研究与Choi国际标准有非常好的具体性。在用炎横膈膜分解成口服治疗法的肝癌之前,炼CT被用来假设死亡率和疟疾自由基,据此横膈膜渗透性、血流和血容量的提颇高解读了恶性高中学生横膈膜的提颇高。改用锌物质挥发评量肝肝细胞癌横膈膜分解成的初步临时工,自始因如此CT炼,已在动物基本概念之前说明了造出前景,说明了有意味著改用解构学合成DECT参数评量自由基,并在理论上更少总电磁辐射量。

基于尺寸的治疗法自由基指标意味著存在的缺陷----透明肝细胞消化道肝细胞癌病患在基线时经常造出现了大的周边提升的左消化道肿胀,65.6×59.6mm(a,标记)。锌图说明了大约归一解构锌ppm(NIC)为0.0908(b)。用疫疗法治疗法后,病患在2个月后不能接受了重新仍须。在治疗法后的随访健康检查之前(c),肿胀一般来说提颇高了很多(标记),尺寸为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1国际标准,被断定为病情保持稳定。治疗法后,肿胀的周边突起性提升突造出提颇高。治疗法后的大约NIC为0.0272(d),说明了治疗法有效。尽管在这个系统性之前,无论解构学合成评量如何,周边突起提升的程度在视觉上是突造出的,但读者似乎意识到解构学合成指标意味著借以化解治疗法自由基弊端的状况。 解构学合成DECT新技术:预见展望

骨髓疟疾

随着DECT纤维解构观测的更进一步优解构,可以预见的压倒性是将其简解构为如前所述多期CT骨髓建议书,用做肝肝细胞前列腺癌。这种方法有将减轻对更长读取时间和批量要求的生产力。

串连厂家定量

目前为止DECT新技术的一个受限制是不能之前和特定塑料挥发方法有的厂家间差异。例如,基于基本概念的研究课题说明了,在单光著者学数据资料和锌解构学合成全面性存在更大的厂家间差异。基于病人的研究课题说明了,在发散全面性,读取仪两者之间的差异并不大,但在锌ppm观测全面性的差异较大。尽管对横膈膜完成锌ppm归一解构是一项公认的新技术,可以优解构基于消解构道的锌观测的可重复性,但它仍意味著不能化解由于实际上相同的DECT新技术而产生的变解构。与病患具体的(如体型一般来说)和读取仪具体的主因也才会影响锌解构学合成的有用度和准确性。同样,实际上相同消解构道和读取仪设置的寒端平扫位图发散观测的串连厂家比较也有待研究课题。随着预见临时工的筹划,串连厂家的定量将促进DECT解构学合成新技术在病因实践之前的无缝新技术的转变。

电磁波除此以外CT

目前为止的CT读取仪改用光能积分飞船(EID),在规定的时间间隔内,沉积到飞船上的总透射X射线光能被观测。X射线首先轰击顶层闪烁体电长子设备,产生第二波电磁波。这些电磁波被底层的光电二极管迅速转换成,其之前透射的电磁波被转换为与指定期中内沉积到飞船上的总光能成比例的电信号。 都只,电磁波除此以外飞船(PCD)说明了造出更进一步革新CT读取新技术的前所未有前景。PCD由单层太阳能电池塑料(并不一定是碲解构镉或碲解构镉)小组合而成,不须要从外部的层来将透射的X射线转换成光。相反,太阳能电池将透射的X射线转换为自始负电荷寒。移动的电荷产生电流和随后的脉冲相对信号,从外部与单个电磁波光能成比例,而不是整个透射X射线束的给定光能。然后,脉冲相对信号被界定到多个特定光能装有。 原形的PCD-CT读取仪现在说明了造出比目前为止市售的EID-CT读取仪非常多的坏处。电磁波光能分档意味着高光诱导塑料的最佳光能加权(即 "K-边缘全像"),并在多对比剂研究课题之前区分开实际上相同的对比剂。PCD-CT可以有效地消除在颇高光能设置下看到的带电粒长子噪声,从而提颇高颇高光能下的剂量效能。其他坏处最主要改进光著者分离,较小飞船元件尺寸,以及提颇高几何效率等。

等离长子小组学和人工智能

等离长子小组学是一个迅速兴起的应用领域,它运用先进的代数学解法从全像数据资料之前分离造出来大量的解构学合成基本特征。等离长子小组学依赖于这样一个假设,即医疗数据资料之前包含昏暗不能获知的病理每一次信息,因此不能通过视觉健康检查发掘造出。都只新技术的转变等离长子学人工智能解法的蓬勃转变,优解构了与位图分割、位图处理和基本特征分离造出来有关的计算和代数学障碍。 大多数基于CT的等离长子学研究都是运用单一光能的单期加强位图来分离造出来基本特征,主要是等离长子学数据资料。目前为止还不告诉DECT对预见基于等离长子小组学才会有什么影响。都只,一项试点研究课题改用横膈膜和横膈膜期数据资料的单光著者学位图建立了胃癌的淋巴结转移假设图像。 DECT共通的位图 比单一光能和病因基本概念的表现非常好,这说明了DECT意味著最主要额外的全像纹理基本特征和 参数,而SECT数据资料不能构建。 在假设肾上腺状癌和结直肠粘液腺癌病患的突起转移全面性也有类似结果。 其他临时工主要是运用半自动骨髓分割来区分开骨髓的良性和恶性恶性肿瘤。 另一项研究课题说明了,DECT共通的锌解构学合成和等离长子小组学可以准确区分开自始常骨髓和脂肪变性和肝硬解构。 虽然目前为止发表的历史文献有限,但基于双光能CT的等离长子小组学的潜在新技术的转变显而易见,并意味著 在预见几年加强全新的解构学合成CT历史文献著者 。 结论 主要通过CT参数研究和塑料定量催生的解构学合成DECT新技术的转变,说明了了化解目前为止在评量消解构道和泌尿生殖种系统病症以及治疗法自由基全面性未能满足的生产力。新兴新技术,如等离长子小组学、人工智能和电磁波除此以外飞船CT,有意味著提颇高四肢和学之前解构学合成DECT新技术的价参数。 接触到非常多双光能内容,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. 文之前均为原作者观点,供从业员交流目的,不用做商业用途。

2021年11月5日

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