腹部双能量CT定量电子技术(下)

2022-02-14 13:14:13 来源:
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双热量CT(DECT)通过常用两种相异的X射线星体,同时或接近同时地换取两个相异的数据库集,从而拿到不够多的个人信息。光带电粒子和康普顿散射彼此间的微妙平衡是决定DECT照相方式上的关键环境因素,与传统的X射线和分离热量CT(SECT)系统设计类似于。CT绝对值是多种环境因素(例如,带电粒子热量、质量密度)的函数。当常用SECT时,相异元素组已成的材质似乎才会发挥造出类似于的CT绝对值,并似乎难以区分彼此。这是SECT的一个固有上限。DECT克服了这一阻碍,它在第二能级上换取振荡系数,从而允许随后对特定材质开展转化并终究开展归纳方法归纳。因为通过光带电粒子发生相互间起到的似乎性与要能组织的Ts和密度已成自始比,由此显现造出的相异的热量谱能够识别、萃取和归纳方法要能材质。 早期的DECT照相原型有很小的系统设计局限性,即两种热量彼此间不存在很偏高度的空间和时长翻转、很偏高噪声和辐射剂量上升。然而,在过去的10-15年里,CT球管和侦测器系统设计的快速发展为针灸DECT系统的诞生给予了条件,重新激发了视觉医学界对这项系统设计的兴趣。 DECT为许多诊疗情况给予了认定和系统性的妥善解决建议书。认定归纳常用各种热量和材质的特定数据库集,在每个体素的基础上直观地评量材质含铁。系统性归纳不够进一步,允许客户端在视觉数据库上画造出熟悉的地区,以生已成特定的材质测绝对值,如砷电导率。 虽然是创新,但系统性DECT还没有人远超相比较的针灸实践,主要是由于供应商特定的硬件和软件包不较易相互间适用。 以下发表文章之中除此以外的许多素材似乎是实验性的。然而,随着DECT在针灸上拿到不够多的发展,年初理解常用的认定和有希望的系统性领域,也能让辐射科内科医生认识并欣赏这种诊疗工具。它还能使辐射科内科医生注意到不够多的DECT结核病,并似乎将CT诊疗的边界推向未被注意到的基础性领域。上期我们回顾了胸部的领域(详见:胸部双热量CT系统性系统设计(上)),今天我们继续分享盆腔的领域。

系统性DECT泌尿睾丸领域

肺脏肿胀的不同之处

肺脏肿胀是如前所述大幅更高CT核查之中最常见的巧合注意到之一。辐射科内科医生勉强常用单期大幅更高核查,特别是当注意到到肺脏炎症的振荡远大于只不过气泡时(即>+20HU),才才会期望开展年初的肺脏肿胀认定。在没有人平扫视觉的上述前提,要区分因蛋白性/细菌感染或假性大幅更高情况引发的无大幅更高的很偏高振荡溃疡与实性血管下不行不通。值得注意的历史文献声称,在DECT照相之中注意到的很偏平除此以外50%的巧合性肺脏肿胀可以完全认定为非大幅更高性溃疡或大幅更高性实性肿胀,而不所需开展额皆的已成像。示意图说明了了一种情况,即砷电导率与HU单位相互间猜疑地便次造出现。值得注意,人们对用单期TBDE CT和数据库处理线性照相的病症开展了研究,以期望提很偏高诊疗的真实性。这项工作建议开展专门的多期CT核查,在砷照度和CT绝对值相互间猜疑的上述前提,开展专门的多期CT核查。

常用双热量CT评量大肠溃疡不同之处便是为评量急诊室的便秘而开展的大幅更高CT说明了右下大肠间的偏高大幅更高炎症。分离已成像的振荡测绝对值为+113HU,提示有细菌感染素材、假性大幅更高或实性肿胀(a)。各种类型平扫扩建说明了炎症很偏高振荡,声称是一个很偏高密度溃疡(b,标记)。彩色编码砷图,在炎症上画造出熟悉的地区,说明了砷密度为0.0mgI/mL,确保诊疗为无大幅更高的很偏高密度溃疡(c)。请忽略,溃疡的各种类型平扫振荡为+78.3HU,分离和各种类型平扫视觉彼此间的模拟振荡差为+33.3HU。因此,鉴于振荡差>20HU,如果只常用振荡测,似乎才会将炎症失误为大幅更高型溃疡。这声称砷系统性似乎是一个独立自主于HU的测。 证据声称,从各种类型平扫(VUE)视觉生已成的CT测绝对值与传统的平扫采集绝对值在5-10HU的振荡区别内有很好的一致性,声称VUE视觉无论如何摒弃实际上采集的平扫视觉。值得注意,Xiao和他的同事声称,用VUE视觉代替传统的平扫视觉,不太似乎将大幅更高的肺脏肿胀失误为无大幅更高的溃疡。这些结果支持在如前所述针灸实践之中进一步改用VUE。然而,由于砷萃取现实生活之中便次造出现的线性平滑化,VUE视觉看起来不够像卡通视觉,骨髓边界不引人注意。VUE视觉仍无论如何便次造出现线性不精确和振荡绝对值不可靠的上述情况,这似乎引发炎症照度大幅更高的虚假或欺骗性量度,举例来说是由于砷或钙萃取不完全、病症身型较大、菱形钙化消逝(即

大肠痛风认定

DECT的一个曾一度领域是大肠痛风组分的认定。尽管SECT被认为是大肠痛风检测的国际标准,但DECT给予的材质转化归纳将可靠详细描述大肠痛风的组分。痛风组分才会制约化疗作法。例如,尿酸盐痛风可以通过粪便碱化来溶解,而钙基痛风似乎所需通过体皆冲击波沙石等痛风处理程序来清除。诚然,辐射科内科医生在此领域之中并不直接归纳方法痛风含铁,而是根据痛风含铁在很偏高、偏高热量下的相异振荡上述情况,改用半系统性的作法。

骨骼肌肿胀的不同之处

骨骼肌偶发炎症是一种常见的视觉学注意到,在都是人群之中很偏平除此以外5%的CT核查之中注意到到。腺结节是骨骼肌最相比较的良性注意到,在没有人已知胰脏症的病症之中%所有骨骼肌骨盆的75%。在已知有骨骼肌皆恶性的病症之中,骨骼肌肿胀往往仍然是腺结节,但骨骼肌重新分配的患病率可很偏平除此以外73%。传统的SECT依赖于CT振荡测绝对值

常用双热量CT评量骨骼肌骨盆不同之处便是66岁的病症因慢性便秘做CT照相。注意到了一个巧合的右下骨骼肌肿胀,导管期的不等振荡绝对值为+58 HU(a)。如果没有人平扫视觉,这个骨盆将被认为是不确定的,所需病症返回开展专门的骨骼肌洗脱CT建议书或MR评量。鉴于该核查是在DECT方式上下开展的,各种类型平扫视觉被扩建,注意到到的振荡绝对值为+10 HU(b),确保了矿颗粒脂肪的腺结节的诊疗,从而避免了任何额皆的核查。 系统性DECT学领域 不等为基础的归入系统,如1.1原版的实体结节化学反应评量国际标准(RECIST 1.1),被如前所述用以评归纳方法疗化学反应的必要性(示意图)。类似于RECIST的国际标准改用要能炎症的单维球形测,用所有要能炎症的总和来估计经济负担的系统性测。尽管RECIST类国际标准的起到不太似乎确立,但它仍有很小的局限性,除此以外炎症靶点选择或测的可变性以及意味著炎症大幅更高或振荡作为赞扬化疗化学反应的作法。特别是对于新兴的免疫化疗药品,似乎才会便次造出现假性进展,从而对如前所述的便分期方式上构已成挑战。

常用双热量CT评归纳方法疗化学反应便是乳胰脏病症做了孔径分期核查。核查说明了,右下侧大肠周有一个25.2×20.2mm的加大肿胀(a,标记)。砷系统性的结果是不等1]砷电导率(NIC)为0.0689(b)。病症开始做免疫化疗。6个年底后开展的便分期核查(c)说明了肿胀的不等减缓(c,标记),今日测为10.1×7.3mm,相符RECIST 1.1国际标准的化疗化学反应。化疗后的砷系统性说明了NIC为0.0341,证实了化疗必要(d)。人们应该期望随着的变大,NIC也才会减缓。然而,要忽略炎症变大但说明了NIC上升的上述情况似乎揭示了传染病的复发。 DECT可以为基于尺寸的归入系统所难以保证的针灸需求给予妥善解决建议书(示意图)。在传统的大幅更高视觉之中,造出血或溃疡的碎块似乎才会混淆地提很偏高的振荡,并错误地将这种注意到套用为传染病的进展。体积砷释放造出来率(VIU),即炎症体积乘以砷电导率,已被用来不够好地评量中晚期胃胰脏的化果。例如,Chen及其同事声称,化疗后,胃胰脏不等CT绝对值和之中位VIU引人注意下降,而最大结核球形没有人统计学意义。与RECIST 1.1赞扬相比,通过VIU归纳与Choi国际标准有不够好的一致性。在用抗血管生已成药品化疗的肝胰脏之中,灌注CT被用来预测死亡率和传染病化学反应,据此血管渗透性、血流和血容量的减缓揭示了恶性新生血管的减缓。常用砷颗粒转化评量肝细胞胰脏血管生已成的初步工作,代替CT灌注,已在动物建模之中说明了造出前景,声称无论如何常用系统性DECT模板评量化学反应,并在理论上节省总辐射量。

基于尺寸的化疗化学反应指标似乎不存在的有缺陷便是绿色细胞大肠细胞胰脏病症在孔径时便次造出现了大的地区内加大的右下大肠肿胀,65.6×59.6mm(a,标记)。砷图说明了不等1]砷电导率(NIC)为0.0908(b)。用疫疗法化疗后,病症在2个年底后做了重新分期。在化疗后的随访核查之中(c),肿胀不等减缓了很多(标记),尺寸为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1国际标准,被认定为病情平稳。化疗后,肿胀的地区内骨盆性加大引人注意减缓。化疗后的不等NIC为0.0272(d),声称化疗必要。尽管在这个例子之中,无论系统性评量如何,地区内骨盆加大的程度在视觉上是引人注意的,但读者应该意识到系统性指标似乎有助于妥善解决化疗化学反应情况的上述情况。 系统性DECT系统设计:未来愿景

脾脏传染病

随着DECT增生测的进一步优化,可以预见的绝对优势是将其标准化为如前所述多期CT脾脏建议书,用以肝细胞筛查。这种作法将减轻对较长照相时长和处理过程建议的需求。

地区性大厂归纳方法

迄今为止DECT系统设计的一个上限是难以之中和特定材质转化作法的大厂间区别。例如,基于建模的研究说明了,在单波谱数据库和砷系统性不足之处不存在很小的大厂间区别。基于病人的研究说明了,在振荡不足之处,照相仪彼此间的区别相当大,但在砷电导率测不足之处的区别较大。尽管对血管开展砷电导率1]是一项相提并论的系统设计,可以加强基于骨髓的砷测的可重复性,但它仍似乎难以妥善解决由于相异的DECT系统设计而显现造出的变化。与病症相关的(如身型不等)和照相仪相关的环境因素也才会制约砷系统性的准确性和真实性。比方说,相异骨髓和照相仪所设的各种类型平扫视觉振荡测的地区性大厂比较也合理性研究。随着未来工作的开展,地区性大厂的归纳方法将促进DECT系统性系统设计在针灸实践之中的无缝领域。

带电粒子计数CT

迄今为止的CT照相仪常用热量积分侦测器(EID),在规定的时长间隔内,沉积岩到侦测器上的总折射X射线热量被测。X射线首先炮轰顶层光亮体装置,显现造出第二波带电粒子。这些带电粒子被底层的光电二极管迅速释放造出来,其之中折射的带电粒子被转已成为与指定时长段内沉积岩到侦测器上的总热量已成比重的人脑。 值得注意,带电粒子计数侦测器(PCD)说明了造出进一步革新CT照相系统设计的巨大前景。PCD由单层半导体材质(举例来说是碲化镉或碲化镉)组已成,不所需实际上的层来将折射的X射线转已成已成光。相反,半导体将折射的X射线转已成为自始电荷寒。旋转的电荷显现造出电流和随后的脉冲很偏高度频率,直接与单个带电粒子热量已成比重,而不是整个折射X射线束的子集热量。然后,脉冲很偏高度频率被归入到多个特定热量箱。 原型的PCD-CT照相仪不太似乎说明了造出比迄今为止润滑油的EID-CT照相仪不够多的必要。带电粒子热量fair允许照度诱导材质的最佳热量加权(即 "K-边缘已成像"),并在多对比剂研究之中区分相异的对比剂。PCD-CT可以必要地抑制在偏高热量所设下看到的带电粒子噪声,从而提很偏高偏高热量下的剂量效能。其他必要除此以外改进星体裂解,变大侦测器元件尺寸,以及提很偏高几何效率等。

辐射组学和智能

辐射组学是一个迅速蓬勃发展的领域,它借助于新系统设计的数理逻辑线性从已成像数据库之中萃取大量的系统性不同之处。辐射组学依赖于这样一个假设,即医疗数据库之中值得注意见光难以察觉的病理现实生活个人信息,因此难以通过视觉核查注意到。值得注意领域辐射学智能线性的蓬勃发展,加强了与视觉便分、视觉处理和不同之处萃取有关的量度和数理逻辑阻碍。 大多数基于CT的辐射学归纳都是借助于单一热量的单期大幅更高视觉来萃取不同之处,主要是辐射学数据库。迄今为止还不知道DECT对未来基于辐射组学才会有什么制约。值得注意,一项试点工作研究常用动脉和导管期数据库的单波谱视觉创建了胃胰脏的淋巴结重新分配预测图表。 DECT衍生的视觉 比单一热量和针灸建模的发挥不够好,这声称DECT似乎给予额皆的已成像纹理不同之处和 模板,而SECT数据库难以实现。 在预测大肠脏状胰脏和结尿道粘液腺胰脏病症的骨盆重新分配不足之处也有类似于结果。 其他工作主要是借助于半自动脾脏便分来区分脾脏的良性和恶性炎症。 另一项研究声称,DECT衍生的砷系统性和辐射组学可以可靠区分自始常脾脏和脂肪变性和肝硬化。 虽然迄今为止发表的历史文献有限,但基于双热量CT的辐射组学的潜在领域显而易见,并似乎 在未来几年加强全新的系统性CT历史文献谱 。 结论 主要通过CT绝对值归纳和材质归纳方法推动的系统性DECT领域,说明了理妥善解决迄今为止在评量小肠和泌尿睾丸病症以及化疗化学反应不足之处未保证的需求。新兴系统设计,如辐射组学、智能和带电粒子计数侦测器CT,无论如何提很偏高胸部和学之中系统性DECT系统设计的价绝对值。 理解不够多双热量素材,关注XI区。

转译编订自: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. 文之中除此以外为原作者观点,仅供专业人士交流会用意,不用以商业用途。

2021年11年底5日

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