腹部双能量CT计量技术(下)

2022-01-17 05:07:11 来源:
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双能量密度CT(DECT)通过运用于两种并不相同的X射线光谱,同时或相近同时地获取两个并不相同的资料集,从而获格部份多的资讯。电磁场和康普顿散射之间的微妙连续性是决定DECT显像的系统的关键因素,与传统习俗的X射线和结合能量密度CT(SECT)系统设计相似。CT差值是多种因素(例如,电磁热辐射能量密度、运动速度密度)的函数。当运用于SECT时,并不相同元素组如此一来的胶合板显然则会展现出相似的CT差值,并显然没对应彼此。这是SECT的一个固可用制。DECT克服了这一心理障碍,它在第二价电长子上获取发散系数,从而意味着随后对特定胶合板完成生如此一来并最终完成假定系统设计适度。因为通过电磁场发生互不作用的显然适度与最大限度组织的原长子序数和密度如此一来正比,由此产生的并不相同的能量密度谱尽可能标记、提炼和假定最大限度胶合板。 早期的DECT显像他设计有很大的系统设计局限适度,即两种能量密度之间实际上更相对的空间和时长倒置、更高谐波和热辐射静脉注射增加。然而,在过去的10-15年里,CT球管和探测船系统设计的快速发展为临床DECT系统设计的诞生给予了条件,重新展示出了图像学界对这项系统设计的兴趣。 DECT为许多治疗解决办法给予了定适度和基本原理的框架。定适度系统设计适度运用于各种能量密度和胶合板的特定资料集,在每个体素的新抽象地风险评估胶合板甜度。基本原理系统设计适度格部份实质性,意味着用户在缩放资料上画出感兴趣的区域,以生如此一来特定的胶合板量度差值,如锝甜度。 虽然是创新,但基本原理DECT还没达致普遍性的临床实践,主要是由于供应商特定的硬件和软件包不容易互不适用。 此表文章中都涉及的许多内容显然是实验适度的。然而,随着DECT在临床上获格部份多的发展,全盘明白常用的定适度和有决心的基本原理运用,也能让热辐射线科眼科医生认识并欣赏这种治疗工具木箱。它还能使热辐射线科眼科医生推断出格部份多的DECT适应症,并显然将CT治疗的分界线推向并未被推断出的前沿领域。上期我们彻底改变了胸部的运用(参见:胸部双能量密度CT基本原理系统设计(上)),今天我们之前分享盆腔的运用。

基本原理DECT泌尿生殖系统设计运用

十二指肠皱纹的部份观上

十二指肠皱纹是常规提更高CT体检中都最常见的偶然推断出之一。热辐射线科眼科医生只能运用于单期提更高体检,特别是当掩蔽到十二指肠肿肉瘤的发散大于单纯气体时(即>+20HU),才则会努力完成全盘的十二指肠皱纹定适度。在没平扫缩放的原因下,要对应因细胞膜内适度/出血适度或假适度提更高现象导致的无提更高的更高发散溃疡与实适度十二指肠下不难以实现。从前有的古文献指出,在DECT显像中都推断出的更高50%的偶然适度十二指肠皱纹可以基本上定适度为非提更高适度溃疡或提更高适度实适度皱纹,而不只能完成额部份的如此一来像。示意图推测了一种现象,即锝甜度与HU单位互不矛盾地经常出现。从前有,人们对用单期TBDE CT和机器学习解法显像的病症完成了科学研究,以努力实质性提更高治疗的可靠适度。这项社会活动建言完成专为的多期CT体检,在锝分辨率和CT差值互不矛盾的原因下,完成专为的多期CT体检。

运用于双能量密度CT风险评估肝溃疡部份观上便是为风险评估急诊室的腹痛而完成的提更高CT推测从右肝间的格部份更高提更高肿肉瘤。结合如此一来像的发散量度差值为+113HU,提示有出血适度内容、假适度提更高或实适度皱纹(a)。ID平扫翻修推测肿肉瘤更高发散,指出是一个更高密度溃疡(b,左下角)。彩色区块锝图,在肿肉瘤上画出感兴趣的区域,推测锝密度为0.0mgI/mL,保证治疗为无提更高的更高密度溃疡(c)。一般来说,溃疡的ID平扫发散为+78.3HU,结合和ID平扫缩放之间的模拟发散差为+33.3HU。因此,鉴于发散差>20HU,如果只运用于发散量度,显然则会将肿肉瘤误判为提更高型溃疡。这指出锝基本原理显然是一个独立于HU的量度。 证据指出,从ID平扫(VUE)缩放生如此一来的CT量度差值与传统习俗的平扫采集差值在5-10HU的发散关联内有更好的相关适度,指出VUE缩放有显然取代单独采集的平扫缩放。从前有,Xiao和他的同事指出,用VUE缩放取而代之传统习俗的平扫缩放,不太显然将提更高的十二指肠皱纹误判为无提更高的溃疡。这些缘果支持在常规临床实践中都实质性采用VUE。然而,由于锝提炼处理过程中都经常出现的解法平直化时,VUE缩放样长子格部份像加菲猫缩放,器官分界线不显著。VUE缩放仍有显然经常出现解法不有用和发散差值不可靠的原因,这显然导致肿肉瘤分辨率提更高的虚假或欺骗适度计算,不一定是由于锝或钙提炼不基本上、病症个头小得多、点状病变消退(即

肝大肠定适度

DECT的一个长时间运用是肝大肠如此一来分的定适度。尽管SECT被确信是肝大肠检测的标准,但DECT给予的胶合板生如此一来系统设计适度将可靠描述肝大肠的如此一来分。大肠如此一来分则会影响病症作法。例如,尿酸盐大肠可以通过尿液碱化时来溶解,而钙基大肠显然只能通过体部份火球碎石等侵入适度程序来来清除。诚然,热辐射线科眼科医生在此运用中都十分必要假定大肠甜度,而是根据大肠甜度在更高、格部份更高能量密度下的并不相同发散原因,采用半基本原理的作法。

十二指肠皱纹的部份观上

十二指肠偶发肿肉瘤是一种常见的图像学推断出,在都是人群中都更高5%的CT体检中都掩蔽到。腺肉瘤是十二指肠最普遍性的良适度推断出,在没已知腺癌症的病症中都分之二所有十二指肠缘节的75%。在已知有十二指肠部份恶适度的病症中都,十二指肠皱纹往往基本上是腺肉瘤,但十二指肠移往的发生率可更高73%。传统习俗的SECT依赖于CT发散量度差值

运用于双能量密度CT风险评估十二指肠缘节部份观上便是66岁的病症因慢适度腹痛放弃CT显像。推断出了一个偶然的从右十二指肠皱纹,冠状动脉期的最少发散差值为+58 HU(a)。如果没平扫缩放,这个缘节将被确信是不相符的,只能病症留在完成专为的十二指肠洗脱CT方案或MR风险评估。鉴于该体检是在DECT的系统下完成的,ID平扫缩放被翻修,掩蔽到的发散差值为+10 HU(b),保证了富含脂肪的腺肉瘤的治疗,从而避免了任何额部份的体检。 基本原理DECT学运用 微小为基础的分类系统设计,如1.1特别版的实体肉瘤重排风险评估标准(RECIST 1.1),被常规用于风险评估病症重排的有效适度(示意图)。相似RECIST的标准采用最大限度肿肉瘤的单维直径量度,用所有最大限度肿肉瘤的也就是说来估计负担的基本原理量度。尽管RECIST类标准的作用从前制度化时,但它仍有很大的局限适度,包括肿肉瘤靶点选择或量度的可变适度以及排除肿肉瘤提更高或发散作为评论者病症重排的作法。特别是对于新兴的免疫病症药物,显然则会经常出现假适度进展,从而对常规的再仍须的系统构如此一来挑战。

运用于双能量密度CT风险评估病症重排便是黑色素肉瘤病症放弃了两条线仍须体检。体检推测,从右侧肝周有一个25.2×20.2mm的精进皱纹(a,左下角)。锝基本原理的缘果是最少消去锝甜度(NIC)为0.0689(b)。病症开始放弃免疫病症。6个翌年后完成的再仍须体检(c)推测皱纹的微小缩减(c,左下角),从前量度为10.1×7.3mm,符合RECIST 1.1标准的病症重排。病症后的锝基本原理推测NIC为0.0341,声称了病症有效(d)。人们应该期待随着的缩减,NIC也则会缩减。然而,要注意肿肉瘤缩减但推测NIC增加的原因显然说明了了疟疾的患。 DECT可以为基于微小的分类系统设计所没满足的临床生产力给予框架(示意图)。在传统习俗的提更高缩放中都,出血或坏死的碎片显然则会相混地实质性提更高的发散,并错误地将这种推断出归类为疟疾的进展。密度锝热辐射能(VIU),即肿肉瘤密度乘以锝甜度,已被用来格部份好地风险评估早期胃腺癌的化时果。例如,Chen及其同事证明,化时疗后,胃腺癌最少CT差值和中都位VIU显著下降,而最大病灶直径没统计学意义。与RECIST 1.1评论者相比,通过VIU系统设计适度与Choi标准有格部份好的相关适度。在用抗十二指肠生如此一来药物病症的肝腺癌中都,炼CT被用来预测死亡率和疟疾重排,据此十二指肠渗透适度、血流和血容量的缩减说明了了恶适度新生十二指肠的缩减。运用于锝物质生如此一来风险评估肝细胞膜腺癌十二指肠生如此一来的初步社会活动,取而代之CT炼,已在动物建模中都推测出充满信心,指出有显然运用于基本原理DECT值风险评估重排,并在理论上节省总热辐射。

基于微小的病症重排基准显然实际上的缺点便是透明细胞膜肝细胞膜腺癌病症在两条线时经常出现了大的周边精进的从右肝皱纹,65.6×59.6mm(a,左下角)。锝图推测最少消去锝甜度(NIC)为0.0908(b)。用疫疗法病症后,病症在2个翌年后放弃了重新仍须。在病症后的随访体检中都(c),皱纹微小缩减了很多(左下角),微小为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1标准,被认定为病情稳定。病症后,皱纹的周边缘节适度精进显著缩减。病症后的最少NIC为0.0272(d),指出病症有效。尽管在这个案例中都,无论基本原理风险评估如何,周边缘节精进的程度在感知上是显著的,但读者应该意识到基本原理基准显然有助于解决病症重排解决办法的原因。 基本原理DECT系统设计:格部份实质性展望

胰脏疟疾

随着DECT纤维化时量度的实质性提更高效率,可以确信的优势是将其简化时为常规多期CT胰脏方案,用于肝细胞膜筛查。这种作法将减轻对较长显像时长和后处理要求的生产力。

串连产品假定

迄今DECT系统设计的一个限制是没中都和特定胶合板生如此一来作法的产品间关联。例如,基于建模的科学研究推测,在单能谱资料和锝基本原理各个方面实际上很大的产品间关联。基于病症的科学研究推测,在发散各个方面,打印机之间的关联相当大,但在锝甜度量度各个方面的关联小得多。尽管对十二指肠完成锝甜度消去是一项公认的系统设计,可以优化时基于器官的锝量度的可重复适度,但它仍显然没解决由于并不相同的DECT系统设计而产生的变化时。与病症相关的(如个头微小)和打印机相关的因素也则会影响锝基本原理的有用度和可靠适度。值得注意,并不相同器官和打印机设置的ID平扫缩放发散量度的串连产品比较也必要适度科学研究。随着格部份实质性社会活动的进行,串连产品的假定将促进DECT基本原理系统设计在临床实践中都的无缝运用。

电磁热辐射枚举CT

迄今的CT打印机运用于能量密度积分探测船(EID),在规范的时长间隔内,沉降到探测船上的总太阳光X射线能量密度被量度。X射线首先轰击顶部灯光体装置,产生第二波电磁热辐射。这些电磁热辐射被底层的光电继电器迅速吸收,其中都太阳光的电磁热辐射被转换为与指定时长段内沉降到探测船上的总能量密度如此一来比例的电讯号。 从前有,电磁热辐射枚举探测船(PCD)推测出实质性革新CT显像系统设计的巨大充满信心。PCD由单层器件胶合板(不一定是碲化时镉或碲化时镉)组如此一来,不只能单独的层来将太阳光的X射线撷取光。比如说,器件将太阳光的X射线转换为正水分长子云。移动的电荷产生电场和随后的脉冲更相对讯号,必要与单个电磁热辐射能量密度如此一来比例,而不是整个太阳光X射线束的集合能量密度。然后,脉冲更相对讯号被分类到多个特定能量密度木箱。 他设计的PCD-CT打印机从前推测出比迄今市售的EID-CT打印机格部份多的必要。电磁热辐射能量密度分档意味着分辨率抑制胶合板的最佳能量密度加权(即 "K-内侧如此一来像"),并在多对比剂科学研究中都对应并不相同的对比剂。PCD-CT可以有效地消除在格部份更高能量密度设置下看到的电长子谐波,从而实质性提更高格部份更高能量密度下的静脉注射效能。其他必要包括改进光谱分离,缩减探测船电容器微小,以及实质性提更高几何效率等。

热辐射线组学和人工智能

热辐射线组学是一个迅速兴起的领域,它为了让精密的数学解法从如此一来像资料中都提炼大量的基本原理部份观上。热辐射线组学依赖于这样一个假定,即医疗资料中都包含目视没察觉的病理处理过程资讯,因此没通过感知体检推断出。从前有运用热辐射线学人工智能解法的蓬勃发展,优化时了与缩放分割、缩放处理和部份观上提炼有关的计算和数学心理障碍。 大多数基于CT的热辐射线学系统设计适度都是为了让单一能量密度的单期提更高缩放来提炼部份观上,主要是热辐射线学资料。迄今还不知道DECT对格部份实质性基于热辐射线组学则会有什么影响。从前有,一项试点科学研究运用于动脉和冠状动脉期资料的单能谱缩放创建了胃腺癌的肿肉瘤移往预测图表。 DECT衍生的缩放 比单一能量密度和临床建模的展现格部份好,这指出DECT显然给予额部份的如此一来像纹理部份观上和 值,而SECT资料没做到。 在预测甲状腺状腺癌和缘小肠粘液腺腺癌病症的缘节移往各个方面也有相似缘果。 其他社会活动主要是为了让半自动胰脏分割来对应胰脏的良适度和恶适度肿肉瘤。 另一项科学研究指出,DECT衍生的锝基本原理和热辐射线组学可以可靠对应长时间胰脏和脂肪变适度和肝硬化时。 虽然迄今发表的古文献可用,但基于双能量密度CT的热辐射线组学的潜在运用显而易见,并显然 在格部份实质性几年加强全新的基本原理CT古文献谱 。 缘论 主要通过CT差值系统设计适度和胶合板假定推动的基本原理DECT运用,推测明白决迄今在风险评估上皮细胞膜和泌尿生殖系统设计病症以及病症重排各个方面并未满足的生产力。新兴系统设计,如热辐射线组学、人工智能和电磁热辐射枚举探测船CT,有显然实质性提更高胸部和学中都基本原理DECT系统设计的价差值。 明白格部份多双能量密度内容,关心XI区。

编译抄录自: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. 文中都均为原作者观点,仅供专业人士交流借此,不用于商业用途。

2021年11翌年5日

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