口部双能量CT定量技术(下)

2022-02-21 01:59:06 来源:
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双电磁波CT(DECT)通过改用两种有所不同的X射线光谱,同时或接近同时地利用两个有所不同的数据资料集,从而利用不够多的文档。电磁波和康普顿散射间的诡异平衡是暂时DECT扫描种系统的关键因素,与习惯的X射线和复合电磁波CT(SECT)高效率十分相似。CT最大值是多种因素(例如,电磁波电磁波、质量反射率)的函数。当改用SECT时,有所不同元素组转成的涂层不必要平庸成十分相似的CT最大值,并显然不能划分彼此。这是SECT的一个固有限制。DECT克服了这一障碍,它在第二基态上利用极化系数,从而允许随后对特定涂层透过挥发并就此透过量既有系统设计性。因为通过电磁波发生相互间作用的显然性与远距离秘密组织的原子序数和反射率转成恰巧比,由此产生的有所不同的电磁波谱能够识别、萃取和量既有远距离涂层。 早期的DECT扫描原型有不小的高效率局限性,即两种电磁波间实际上颇水平的空间和时间错位、颇高谐波和放射静脉注射增加。然而,在过去的10-15年里,CT球管和卫星高效率的快速发展为病因DECT系统设计的诞生发放了条件,重新激发了扫描医学界对这项高效率的兴趣。 DECT为许多病因状况发放了认定和计量的彻底解决提案。认定系统设计性改用各种电磁波和涂层的特定数据资料集,在每个体素的基础上直观地分析涂层含量。计量系统设计性不够促使,允许改用者在扫描数据资料上画成感兴趣的区域,以生转成特定的涂层数值最大值,如锝pH。 虽然是新颖,但计量DECT还不能达到多数的病因实践,主要是由于供应商特定的硬件和系统设计设计程序不容易相互间适用。 以下文章中但会涉及的许多主旨确实是实验性的。然而,随着DECT在病因上利用不够多的发展,全面理解常用的认定和有期盼的计量系统设计设计,也能让线状科医生认识并赞不绝口这种病因工具。它还能使线状科医生辨认成不够多的DECT缘核病,并显然将CT病因的分界冲破未被辨认成的依托系统设计设计领域。上期我们回顾了臀部的系统设计设计(参见:臀部双电磁波CT计量高效率(上)),如今我们继续分享膀胱的系统设计设计。

计量DECT心脏生殖系统设计系统设计设计

心脏肿胀的形态

心脏肿胀是这两项强既有CT检查和中但会最相似的误打误撞辨认成之一。线状科医生必需改用单期强既有检查和,除此以外是当仔细观察到心脏肿瘤的极化转成%-单纯固体时(即>+20HU),才但会决心透过全面的心脏肿胀认定。在不能平扫扫描的状况下,要划分因酶性/成血性或假性强既有周期性随之而来的无强既有的颇高极化溃疡与实性甲状腺下不合理。最近的史料暗示,在DECT扫描中但会辨认成的颇高达50%的必然性心脏肿胀可以仅仅认定为非强既有性溃疡或强既有性实性肿胀,而不须要透过额外的高分辨率。下图揭示了一种周期性,即锝pH与HU单位相互间矛盾地用到。最近,人们对用单期TBDE CT和自然语言处理演算法扫描的产妇透过了科学研究,以决心提颇高病因的恰当性。这项工作建议透过专门从事的多期CT检查和,在锝对比度和CT最大值相互间矛盾的状况下,透过专门从事的多期CT检查和。

改用双电磁波CT分析消化道溃疡形态;还有为分析急诊室的咳嗽而透过的强既有CT揭示右方消化道间的较差强既有肿瘤。复合高分辨率的极化数值最大值为+113HU,提示有成血性主旨、假性强既有或实性肿胀(a)。ID平扫翻修揭示肿瘤颇高极化,暗示是一个颇数层溃疡(b,斜线)。彩色编码锝图,在肿瘤上画成感兴趣的区域,揭示锝反射率为0.0mgI/mL,确保病因为无强既有的颇数层溃疡(c)。除此以外,溃疡的ID平扫极化为+78.3HU,复合和ID平扫扫描间的演示极化不够差为+33.3HU。因此,鉴于极化不够差>20HU,如果只改用极化数值,不必要将肿瘤不当为强既有型溃疡。这暗示锝计量显然是一个独立于HU的数值。 论据暗示,从ID平扫(VUE)扫描生转成的CT数值最大值与习惯的平扫收集最大值在5-10HU的极化不够差别内有很好的连续性,暗示VUE扫描有显然取而代之除此以外收集的平扫扫描。最近,Xiao和他的同僚暗示,用VUE扫描正因如此习惯的平扫扫描,不太显然将强既有的心脏肿胀不当为无强既有的溃疡。这些缘果大力支持在这两项病因实践中但会促使改用VUE。然而,由于锝萃取过程中但会用到的演算法平滑既有,VUE扫描看起来不够像ABC扫描,人体器官分界不显著。VUE扫描仍有显然用到演算法不精确和极化最大值不恰当的状况,这显然随之而来肿瘤对比度强既有的误导或不道德数值,举例来说是由于锝或钙萃取不仅仅、产妇体型较大、线状钙既有变为(即

消化道肾缘石认定

DECT的一个长时间系统设计设计是消化道肾缘石复合物的认定。尽管SECT被并不认为是消化道肾缘石检测的常规,但DECT发放的涂层挥发系统设计性将恰当描述消化道肾缘石的复合物。肾缘石复合物但会制约疗程方法有。例如,尿酸食盐肾缘石可以通过尿液碱既有来溶解,而钙基肾缘石显然须要通过体外核爆炸碎石等侵入性程序来清除。诚然,线状科医生在此系统设计设计中但会并不一定直接量既有肾缘石含量,而是根据肾缘石含量在颇高、较差电磁波下的有所不同极化状况,改用半计量的方法有。

激素肿胀的形态

激素偶发肿瘤是一种相似的扫描学辨认成,在普通人群中但会颇高达5%的CT检查和中但会仔细观察到。腺瘤是激素最多数的良性辨认成,在不能已知癌症的产妇中但会占所有激素骨盆的75%。在已知有激素外恶性的产妇中但会,激素肿胀往往仍然是腺瘤,但激素转移的发生率可颇高达73%。习惯的SECT依赖于CT极化数值最大值

改用双电磁波CT分析激素骨盆形态;还有66岁的产妇因慢性咳嗽接纳CT扫描。辨认成了一个误打误撞的右方激素肿胀,静脉期的平均极化最大值为+58 HU(a)。如果不能平扫扫描,这个骨盆将被并不认为是不未确定的,须要产妇离开透过专门从事的激素无济于事CT提案或MR分析。鉴于该检查和是在DECT种系统下透过的,ID平扫扫描被翻修,仔细观察到的极化最大值为+10 HU(b),确保了富含脂肪的腺瘤的病因,从而避免了任何额外的检查和。 计量DECT学系统设计设计 一般来说为基础的分类系统设计,如1.1版的实体瘤底物分析常规(RECIST 1.1),被这两项用于分析疗程底物的必需性(下图)。十分相似RECIST的常规改用远距离肿瘤的单维直径数值,用所有远距离肿瘤的千分之来估计负担的计量数值。尽管RECIST类常规的作用已经确立,但它仍有不小的局限性,包括肿瘤靶点选择或数值的可变性以及排除肿瘤强既有或极化作为评价疗程底物的方法有。除此以外是对于新兴的免疫疗程抑制剂,不必要用到假性令人满意,从而对这两项的如此一来分期种系统构转成面对。

改用双电磁波CT分析疗程底物;还有黑色素瘤产妇接纳了曲率半径分期检查和。检查和揭示,右方边消化道周有一个25.2×20.2mm的强既有肿胀(a,斜线)。锝计量的缘果是平均归一既有锝pH(NIC)为0.0689(b)。产妇开始接纳免疫疗程。6个月后透过的如此一来分期检查和(c)揭示肿胀的一般来说增加(c,斜线),过去数值为10.1×7.3mm,符合RECIST 1.1常规的疗程底物。疗程后的锝计量揭示NIC为0.0341,证实了疗程必需(d)。人们应该期望随着的缩小,NIC也但会增加。然而,要注意肿瘤缩小但揭示NIC增加的状况显然突显了营养不良的病情恶化。 DECT可以为基于一般来说的分类系统设计所不能保证的病因须要发放彻底解决提案(下图)。在习惯的强既有扫描中但会,成血或发炎的碎片不必要混淆地提颇高的极化,并错误地将这种辨认成归类为营养不良的令人满意。一般来说锝敏感度(VIU),即肿瘤一般来说乘以锝pH,已被用来不够好地分析末期胃癌的既有果。例如,Chen及其同僚证明,既有疗后,胃癌平均CT最大值和中但会位VIU显著增高,而最大肿瘤直径不能人口学本质。与RECIST 1.1评价相比之下,通过VIU系统设计性与Choi常规有不够好的连续性。在用抗甲状腺生转成抑制剂疗程的肝病中但会,转化转成CT被用来预测发生率和营养不良底物,据此甲状腺较易、血液循环和血容量的增加突显了恶性新生甲状腺的增加。改用锝物质挥发分析肝细胞癌甲状腺生转成的初步工作,正因如此CT转化转成,已在动物模型中但会揭示成前景,暗示有显然改用计量DECT参数分析底物,并在理论上节省总放射量。

基于一般来说的疗程底物指标显然实际上的缺失;还有透明细胞消化道细胞癌产妇在曲率半径时用到了大的周边强既有的右方消化道肿胀,65.6×59.6mm(a,斜线)。锝图揭示平均归一既有锝pH(NIC)为0.0908(b)。用疫疗法疗程后,产妇在2个月后接纳了重新分期。在疗程后的随访检查和中但会(c),肿胀一般来说增加了很多(斜线),一般来说为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1常规,被认定为病情稳定。疗程后,肿胀的周边骨盆性强既有显著增加。疗程后的平均NIC为0.0272(d),暗示疗程必需。尽管在这个案例中但会,无论计量分析如何,周边骨盆强既有的某种程度在美感上是显著的,但读者应该意识到计量指标显然必需地彻底解决疗程底物状况的状况。 计量DECT高效率:未来展望

肾脏营养不良

随着DECT纤维既有数值的促使优既有,可以预见的占优势是将其简既有为这两项多期CT肾脏提案,用于肝细胞乳癌。这种方法有将过重对较长扫描时间和后处理要求的须要。

串连的产品量既有

在此之前DECT高效率的一个限制是不能中但会和特定涂层挥发方法有的的产品间不够差别。例如,基于模型的科学研究揭示,在单游离光谱数据资料和锝计量层面实际上不小的的产品间不够差别。基于产妇的科学研究揭示,在极化层面,传感器间的不够差别非常大,但在锝pH数值层面的不够差别较大。尽管对甲状腺透过锝pH归一既有是一项众所周知的高效率,可以增加基于人体器官的锝数值的可重复性,但它仍显然不能彻底解决由于有所不同的DECT高效率而产生的变既有。与产妇具体的(如体型一般来说)和传感器具体的因素也但会制约锝计量的数值和恰当性。比如说,有所不同人体器官和传感器分设的ID平扫扫描极化数值的串连的产品相当也有待科学研究。随着未来工作的积极参与,串连的产品的量既有将促进DECT计量高效率在病因实践中但会的无缝系统设计设计。

电磁波除此以外CT

在此之前的CT传感器改用电磁波最大最大值卫星(EID),在原则上的时间间隔内,沉积到卫星上的总入射角X射线电磁波被数值。X射线首先轰击顶层闪烁体装置,产生第二波电磁波。这些电磁波被底层的光电二极管短时间内游离,其中但会入射角的电磁波被转换为与指明时间段内沉积到卫星上的热放射转成%-的电回波。 最近,电磁波除此以外卫星(PCD)揭示成促使革新CT扫描高效率的巨大前景。PCD由单层半导体涂层(举例来说是碲既有镉或碲既有镉)组转成,不须要除此以外的层来将入射角的X射线转换转成光。相反,半导体将入射角的X射线转换为恰巧负电场云。移动的电场产生电路和随后的无线电波颇水平回波,直接与单个电磁波电磁波转成%-,而不是整个入射角X射线束的集合电磁波。然后,无线电波颇水平回波被分类到多个特定电磁波箱。 原型的PCD-CT传感器已经揭示成比在此之前矿物油的EID-CT传感器不够多的坏处。电磁波电磁波分档允许对比度抑止涂层的最佳电磁波加权(即 "K-边缘高分辨率"),并在多对比剂科学研究中但会划分有所不同的对比剂。PCD-CT可以必需地消除在较差电磁波分设下想到的电子谐波,从而提颇高较差电磁波下的静脉注射效能。其他坏处包括修改光谱分离,缩小卫星组件一般来说,以及提颇高几何效率等。

线状组学和计算机系统

线状组学是一个短时间内兴起的系统设计设计领域,它利用高性能的数理逻辑演算法从高分辨率数据资料中但会萃取大量的计量形态。线状组学依赖于这样一个假设,即卫生保健数据资料中但会涵盖看不见不能察觉的病理过程文档,因此不能通过美感检查和辨认成。最近系统设计设计线状学计算机系统演算法的迅猛发展,增加了与扫描再分、扫描处理和形态萃取有关的数值和数理逻辑障碍。 大多数基于CT的线状学系统设计性都是利用常规电磁波的单期强既有扫描来萃取形态,主要是线状学数据资料。在此之前还不知道DECT对未来基于线状组学但会有什么制约。最近,一项试点单位科学研究改用动脉和静脉期数据资料的单游离光谱扫描创建者了胃癌的淋巴缘转移预测表格。 DECT派生的扫描 比常规电磁波和病因模型的平庸不够好,这暗示DECT显然发放额外的高分辨率纹理形态和 参数,而SECT数据资料不能充分利用。 在预测甲状腺状癌和缘直肠粘液腺癌产妇的骨盆转移层面也有十分相似缘果。 其他工作主要是利用半自动肾脏再分来划分肾脏的良性和恶性肿瘤。 另一项科学研究暗示,DECT派生的锝计量和线状组学可以恰当划分恰巧常肾脏和脂肪变性和肝硬既有。 虽然在此之前刊成的史料有限,但基于双电磁波CT的线状组学的潜在系统设计设计显而易见,并显然 在未来几年加强全新的计量CT史料谱 。 缘论 主要通过CT最大值系统设计性和涂层量既有促进的计量DECT系统设计设计,揭示理彻底解决在此之前在分析胃肠道和心脏生殖系统设计病症以及疗程底物层面未保证的须要。新兴高效率,如线状组学、计算机系统和电磁波除此以外卫星CT,有显然提颇高臀部和学中但会计量DECT高效率的价最大值。 理解不够多双电磁波主旨,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. 篇名但会均为原作者论述,专用专业人士交流目的,不用于试验性。

2021年11月5日

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