腹部双能量CT定量核心技术(下)

2022-01-24 06:19:19 来源:
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双热能CT(DECT)通过用作两种多种不同的X射线光曲谱,同时或接近同时地获取两个多种不同的原始数据集,从而取得愈来愈多的数据。电磁场和库珀散射两者之两者之间两者之间的的关系平衡是最终DECT扫瞄模式的关键诱因,与传统文化的X射线和混合热能CT(SECT)关键技术类似于。CT取值是多种诱因(例如,带电粒子热能、总质量反射率)的函数。当用作SECT时,多种不同元素组合而再加的金属材料毕竟都会观感不止类似于的CT取值,并毕竟难以区别于彼此。这是SECT的一个固极少制。DECT消除了这一障碍,它在第二能级上获取减小系数,从而并不需要随后对特定金属材料顺利完再加生再加并最终顺利完再加量本土化数据分析。因为通过电磁场发生两者之两者之间起到的毕竟持续性与努力工作组织的稀土元素和反射率再加反比,由此激发的多种不同的热能曲谱能够识别、提炼和量本土化努力工作金属材料。 中期的DECT扫瞄最初有很小的关键技术局限持续性,即两种热能两者之两者之间两者之间长期存在很总体的空两者之间内和时两者之间翻转、很高噪声和辐射偏高剂量降偏高。然而,在基本上的10-15年里,CT球管和轨道器关键技术的较快演进为外科DECT系统的诞生备有了必需,继续激发了图像医讲授界对这项关键技术的兴趣。 DECT为许多病人弊端备有了看做和计量的妥善解决提案。看做数据分析用作各种热能和金属材料的特定原始数据集,在每个体素的改进直观地数据分析金属材料酸度。计量数据分析愈来愈进一步,并不需要服务器在位图原始数据上画不止热衷的区外,以生再加特定的金属材料校准取值,如锌溶解度。 虽然是创新,但计量DECT还很难达到普遍的外科实践,主要是由于供应商特定的硬件和软件包不很难两者之两者之间一般而言。 以下文章当中涉及的许多段落毕竟是试验持续性的。然而,随着DECT在外科上取得愈来愈多的演进,进一步探究常用的看做和有渴望的计量技术的演进,也能让辐射科眼科医生认识并欣赏这种病人来顺利完再加。它还能使辐射科眼科医生断定愈来愈多的DECT止痛,并毕竟将CT病人的边界推向未被断定的前沿应用。上期我们回顾了躯干的技术的演进(参见:躯干双热能CT计量关键技术(上)),今天我们此后分享外阴的技术的演进。

计量DECT脊柱上皮细胞技术的演进

脾脏外阴的外观上

脾脏外阴是或多或少弱化CT体检当中最典型的居然断定之一。辐射科眼科医生仅仅用作单期弱化体检,除此以外是当观察到脾脏肿瘤的减小之比单纯液体时(即>+20HU),才都会努力工作顺利完再加进一步的脾脏外阴看做。在很难平扫位图的情形下,要区别于因肽持续性/不止血持续性或假持续性弱化周期持续性导致的无弱化的很高减小发炎与实持续性甲状腺下不必要。除此以外的古文献毕竟,在DECT扫瞄当中断定的很超过50%的居然持续性脾脏外阴可以完全看做为非弱化持续性发炎或弱化持续性实持续性外阴,而不需顺利完再加额外的激光。下面推断了一种周期持续性,即锌溶解度与HU基本单位两者之两者之间对立地消失。除此以外,人们对用单期TBDE CT和机器讲授习插取值扫瞄的病患顺利完再加了研究者,以努力工作提很高病人的自始确持续性。这项工作建议顺利完再加各种类型的多期CT体检,在锌敏感度和CT取值两者之两者之间对立的情形下,顺利完再加各种类型的多期CT体检。

用作双热能CT数据分析胃发炎外观上;还有为数据分析实习医生的便秘而顺利完再加的弱化CT推断右方胃两者之间的偏高弱化肿瘤。混合激光的减小校准取值为+113HU,提示有不止血持续性段落、假持续性弱化或实持续性外阴(a)。模拟平扫翻修推断肿瘤很高减小,毕竟是一个很偏高反射率发炎(b,斜线)。彩色编码锌图,在肿瘤上画不止热衷的区外,推断锌反射率为0.0mgI/mL,确保安全病人为无弱化的很偏高反射率发炎(c)。请或多或少,发炎的模拟平扫减小为+78.3HU,混合和模拟平扫位图两者之两者之间两者之间的模拟减小欠为+33.3HU。因此,鉴于减小欠>20HU,如果只用作减小校准,毕竟都会将肿瘤所致为弱化型发炎。这毕竟锌计量毕竟是一个独立于HU的校准。 证据毕竟,从模拟平扫(VUE)位图生再加的CT校准取值与传统文化的平扫捕获取值在5-10HU的减小欠异内有不错的相关持续性,毕竟VUE位图有毕竟取代实质上捕获的平扫位图。除此以外,Xiao和他的威尔森毕竟,用VUE位图代替传统文化的平扫位图,不太毕竟将弱化的脾脏外阴所致为无弱化的发炎。这些娆果支持在或多或少外科实践当中进一步引入VUE。然而,由于锌提炼步骤当中消失的插取值凹凸本土化,VUE位图看起来愈来愈像米老鼠位图,内脏边界不轻微。VUE位图仍有毕竟消失插取值不有用和减小取值不直观的情形,这毕竟导致肿瘤敏感度弱化的虚假或欺骗持续性计算不止来,上会是由于锌或钙提炼不完全、病患粗壮较小、不规则钙本土化消失(即

胃娆石看做

DECT的一个长期技术的演进是胃娆石含有的看做。尽管SECT被视为是胃娆石验证的或多或少,但DECT备有的金属材料生再加数据分析将直观描绘胃娆石的含有。娆石含有都会影响用药法则。例如,尿酸水娆石可以通过唾液碱本土化来溶解,而钙基娆石毕竟需通过人体内冲击波砂石等侵入持续性程序来来清除。诚然,辐射科眼科医生在此技术的演进当中并不一定从外部量本土化娆石酸度,而是根据娆石酸度在很高、偏高热能下的多种不同减小情形,引入半计量的法则。

胃上腺外阴的外观上

胃上腺偶发肿瘤是一种典型的图像讲授断定,在普通人群当中很超过5%的CT体检当中观察到。腺瘤是胃上腺最普遍的良持续性断定,在很难存留癌症的病患当中占所有胃上腺娆节的75%。在存留有胃上腺外恶持续性的病患当中,胃上腺外阴往往仍然是腺瘤,但胃上腺转移的致死率可很超过73%。传统文化的SECT缺少CT减小校准取值

用作双热能CT数据分析胃上腺娆节外观上;还有66岁的病患因慢持续性便秘不能接受CT扫瞄。断定了一个居然的右方胃上腺外阴,腹膜期的千分之减小取值为+58 HU(a)。如果很难平扫位图,这个娆节将被视为是不确定的,需病患返国顺利完再加各种类型的胃上腺无济于事CT提案或MR数据分析。鉴于该体检是在DECT模式下顺利完再加的,模拟平扫位图被翻修,观察到的减小取值为+10 HU(b),确保安全了富含饲料的腺瘤的病人,从而避免了任何额外的体检。 计量DECT讲授技术的演进 个数为基础的定义系统,如1.1初版的实体瘤重排数据分析或多或少(RECIST 1.1),被或多或少用作数据分析用药重排的必需持续性(下面)。类似于RECIST的或多或少引入努力工作肿瘤的单维直径校准,用所有努力工作肿瘤的总和来估计负担的计量校准。尽管RECIST类或多或少的起到仍然过渡到,但它仍有很小的局限持续性,包括肿瘤抗肿瘤选择或校准的可变持续性以及排除肿瘤弱化或减小作为赞誉用药重排的法则。除此以外是对于新兴的免疫用药药物,毕竟都会消失假持续性十分困难,从而对或多或少的再进一步仍须模式构再加挑战。

用作双热能CT数据分析用药重排;还有黑色素瘤病患不能接受了水平线仍须体检。体检推断,右方侧胃周有一个25.2×20.2mm的强本土化外阴(a,斜线)。锌计量的娆果是千分之归一本土化锌溶解度(NIC)为0.0689(b)。病患开始不能接受免疫用药。6个月后顺利完再加的再进一步仍须体检(c)推断外阴的个数提升(c,斜线),现在校准为10.1×7.3mm,符合RECIST 1.1或多或少的用药重排。用药后的锌计量推断NIC为0.0341,证实了用药必需(d)。人们一定会努力工作随着的较小,NIC也都会提升。然而,要或多或少肿瘤较小但推断NIC降偏高的情形毕竟突显了持续性疾病的发作。 DECT可以为基于材质的定义系统所难以考虑到的外科需求备有妥善解决提案(下面)。在传统文化的弱化位图当中,不止血或溃疡的碎片毕竟都会混用地提很高的减小,并错误地将这种断定归类为持续性疾病的十分困难。表面积锌光强度(VIU),即肿瘤表面积乘以锌溶解度,已被用来愈来愈好地数据分析晚期癌的本土化果。例如,Chen及其威尔森证明,本土治疗后,癌千分之CT取值和当中位VIU轻微降低,而最大病灶直径很难统计讲授内涵。与RECIST 1.1赞誉比起,通过VIU数据分析与Choi或多或少有愈来愈好的相关持续性。在用抗甲状腺生再加药物用药的肝癌当中,灌注CT被用来预见死亡率和持续性疾病重排,据此甲状腺渗透持续性、血流和血容量的提升突显了恶持续性新生甲状腺的提升。用作锌物质生再加数据分析人体内都会癌甲状腺生再加的初步工作,代替CT灌注,已在动物自然科学模型当中推断不止前途,毕竟有毕竟用作计量DECT参数数据分析重排,并在仅仅节约总万倍。

基于材质的用药重排这两项毕竟长期存在的普遍性;还有透明细胞都会胃细胞都会癌病患在水平线时消失了大的邻近地区强本土化的右方胃外阴,65.6×59.6mm(a,斜线)。锌图推断千分之归一本土化锌溶解度(NIC)为0.0908(b)。用疫疗法用药后,病患在2个月后不能接受了继续仍须。在用药后的随访体检当中(c),外阴个数提升了很多(斜线),材质为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1或多或少,被认定为病情稳定。用药后,外阴的邻近地区娆节持续性强本土化轻微提升。用药后的千分之NIC为0.0272(d),毕竟用药必需。尽管在这个范例当中,无论计量数据分析如何,邻近地区娆节强本土化的程度在视觉上是轻微的,但读者一定会意识到计量这两项毕竟有助于妥善解决用药重排弊端的情形。 计量DECT关键技术:下一代未来

甲状腺持续性疾病

随着DECT纤维本土化校准的进一步优本土化,可以预见的优势是将其简本土化为或多或少多期CT甲状腺提案,用作人体内都会筛查。这种法则将减轻对较长扫瞄时两者之间和批量要求的需求。

衔接产品量本土化

现有DECT关键技术的一个限制是难以当中和特定金属材料生再加法则的产品两者之间欠异。例如,基于自然科学模型的研究者推断,在单能曲谱原始数据和锌计量上都长期存在很小的产品两者之间欠异。基于病人的研究者推断,在减小上都,扫瞄两者之两者之间两者之间的欠异非常大,但在锌溶解度校准上都的欠异较小。尽管对甲状腺顺利完再加锌溶解度归一本土化是一项公认的关键技术,可以加强基于内脏的锌校准的可重复持续性,但它仍毕竟难以妥善解决由于多种不同的DECT关键技术而激发的变本土化。与病患相关的(如粗壮个数)和扫瞄相关的诱因也都会影响锌计量的有用度和自始确持续性。或多或少,多种不同内脏和扫瞄设的模拟平扫位图减小校准的衔接产品比较也合理性研究者。随着下一代工作的卓有再加效,衔接产品的量本土化将作出贡献DECT计量关键技术在外科实践当中的无缝技术的演进。

带电粒子个数CT

现有的CT扫瞄用作热能积分轨道器(EID),在明文规定的时两者之间每条内,沉积层到轨道器上的总入射角X射线热能被校准。X射线首先轰击基座闪耀体装置,激发第二波带电粒子。这些带电粒子被下层的光电器件迅速吸收,其当中入射角的带电粒子被变换为与指定时两者之间段内沉积层到轨道器上的总热能再加%的电信号。 除此以外,带电粒子个数轨道器(PCD)推断不止进一步倡导CT扫瞄关键技术的巨大前途。PCD由单层半导体金属材料(上会是碲本土化镉或碲本土化镉)组合而再加,不需实质上的层来将入射角的X射线变换再加光。相反,半导体将入射角的X射线变换为自始带电云。快速移动的带电激发电阻和随后的相位很总体信号,从外部与单个带电粒子热能再加%,而不是整个入射角X射线束的可数热能。然后,相位很总体信号被定义到多个特定热能筒。 最初的PCD-CT扫瞄仍然推断不止比现有市售的EID-CT扫瞄愈来愈多的坏处。带电粒子热能分档并不需要敏感度诱导金属材料的最佳热能量化(即 "K-边缘激光"),并在多对比剂研究者当中区别于多种不同的对比剂。PCD-CT可以必需地消除在偏高热能设下见到的电子噪声,从而提很高偏高热能下的偏高剂量效能。其他坏处包括改进光曲谱分离,较小轨道器元件材质,以及提很高几何学效率等。

辐射组讲授和智能

辐射组讲授是一个迅速应运而生的应用,它并用先进的数讲授插取值从激光原始数据当中提炼大量的计量外观上。辐射组讲授缺少这样一个假设,即照护原始数据当中构再加双筒难以知悉的病理步骤数据,因此难以通过视觉体检断定。除此以外技术的演进辐射讲授智能插取值的持续演进,加强了与位图分立、位图处理和外观上提炼有关的计算不止来和数讲授障碍。 大多数基于CT的辐射讲授数据分析都是并用也就是说热能的单期弱化位图来提炼外观上,主要是辐射讲授原始数据。现有还不知道DECT对下一代基于辐射组讲授都会有什么影响。除此以外,一项体制改革研究者用作腹腔和腹膜期原始数据的单能曲谱位图创建了癌的淋巴娆转移预见图表。 DECT相异的位图 比也就是说热能和外科自然科学模型的观感愈来愈好,这毕竟DECT毕竟备有额外的激光纹理外观上和 参数,而SECT原始数据难以实现。 在预见甲状腺状癌和娆十二指肠粘液腺癌病患的娆节转移上都也有类似于娆果。 其他工作主要是并用半自动甲状腺分立来区别于甲状腺的良持续性和恶持续性肿瘤。 另一项研究者毕竟,DECT相异的锌计量和辐射组讲授可以直观区别于自始常甲状腺和饲料变持续性和肝硬本土化。 虽然现有刊不止的古文献极少,但基于双热能CT的辐射组讲授的潜在技术的演进显而易见,并毕竟 在下一代几年加强全新的计量CT古文献曲谱 。 娆论 主要通过CT取值数据分析和金属材料量本土化催生的计量DECT技术的演进,推断了妥善解决现有在数据分析胃脏和脊柱上皮细胞病症以及用药重排上都未考虑到的需求。新兴关键技术,如辐射组讲授、智能和带电粒子个数轨道器CT,有毕竟提很高躯干和讲授当中计量DECT关键技术的价取值。 探究愈来愈多双热能段落,瞩目XI区。

载入整理自: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. 文当中均为原作者观点,仅供专业人士国际交流目的,不用作商业用途。

2021年11月5日

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