胸部双能量CT定量技术(下)

2022-02-14 15:12:27 来源:
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双高能量CT(DECT)通过常用两种多种不同的X射线光序,同时或吻合同时地借助两个多种不同的数据库集,从而获得来得多的接收者。光电效应和康普顿光波之在在的微妙平衡是暂时DECT显像方式而的关键因素,与习惯的X射线和混合高能量CT(SECT)核心技术相似。CT绝对值是多种因素(例如,跃迁高能量、总质量密度)的函数。当常用SECT时,多种不同并成份四组并成的碳所谓似乎亦会表现出新相似的CT绝对值,并似乎无法区内隔彼此。这是SECT的一个固有允许。DECT抛开了这一障碍,它在第二能阶上借助振幅系数,从而允许随后对特定碳所谓进行时转化并最终进行时加权统计分析。因为通过光电效应发生强子的似乎性与要能四组织的原子序数和密度并成仍要比,由此转所谓并成的多种不同的高能量序很难标记、浓缩和加权要能碳所谓。 晚期的DECT显像仿造有很大的核心技术在实践中,即两种高能量之在在不存在较很低度的室内空在在和时在在错位、较很低增益和电磁辐射副作用增高。然而,在过去的10-15年里,CT球管和飞船核心技术的快速发展为诊断DECT系统的开端透过了条件,原先诱发了影象医研习界对这项核心技术的兴趣。 DECT为许多治疗问题透过了看做和一原理的解决设计方案。看做统计分析常用各种高能量和碳所谓的特定数据库集,在每个体素的基础上抽象地审计碳所谓含量。一原理统计分析来得实质性,允许用户在图片数据库上画出新有意思的区内域,以聚合特定的碳所谓观测绝对值,如锌ppm。 虽然是创新,但一原理DECT还仍未翻倍普遍不存在的诊断实践,主要是由于制造商特定的硬件和API不容易相互一般而言。 以下文章中亦会关的的许多素材确实是实验性的。然而,随着DECT在诊断上获得来得多的发展,下半年认识常用的看做和有希望的一原理分析方法,也能让放射线科药剂师认识并欣赏这种治疗工具。它还能使放射线科药剂师发掘出来得多的DECT适应症,并似乎将CT治疗的疆界推向仍未被发掘出的一个中心应用。上期我们回顾了躯干的分析方法(参见:躯干双高能量CT一原理核心技术(上)),直到现在我们再次互动盆腔的分析方法。

一原理DECT泌尿生殖器官分析方法

肿刺毛小肠脏的多种不同之处

肿刺毛小肠脏是如前所述提升CT核对中亦会最常见的偶然发掘出之一。放射线科药剂师才亦会常用单期提升核对,特别是当观察到肿刺毛出血的振幅极小单纯液体时(即>+20HU),才亦会努力进行时下半年的肿刺毛小肠脏看做。在仍未平扫图片的状况下,要区内隔因复合物性/出新血性或假性提升并成因加剧的无提升的较很低振幅小肠脏与实性微血管下不可行。在在的史籍说明了,在DECT显像中亦会发掘出的较很低达50%的偶然性肿刺毛小肠脏可以实际上看做为非提升性小肠脏或提升性实性小肠脏,而不必须进行时额则有的显像。左图标示出了一种并成因,即锌ppm与HU一个单位相互矛盾地出新现。在在,人们对用单期TBDE CT和数据挖掘算法显像的患儿进行时了数据库统计分析,以努力提较很低治疗的真实性。这项文书工作表示同意进行时主要用途的多期CT核对,在锌人眼和CT绝对值相互矛盾的状况下,进行时主要用途的多期CT核对。

常用双高能量CT审计小肠小肠脏多种不同之处便是为审计心理医生的咳嗽而进行时的提升CT标示出左边小肠在在的很低提升出血。混合显像的振幅观测绝对值为+113HU,提示有出新血性素材、假性提升或实性小肠脏(a)。虚拟世界平扫重修标示出出血较很低振幅,说明了是一个较很低密度小肠脏(b,圆点)。彩色编码锌图,在出血上画出新有意思的区内域,标示出锌密度为0.0mgI/mL,确保治疗为无提升的较很低密度小肠脏(c)。请忽略,小肠脏的虚拟世界平扫振幅为+78.3HU,混合和虚拟世界平扫图片之在在的模拟振幅更差为+33.3HU。因此,鉴于振幅更差>20HU,如果只常用振幅观测,似乎亦会将出血误判为提升型小肠脏。这说明了锌一原理似乎是一个独立自主于HU的观测。 事实说明了,从虚拟世界平扫(VUE)图片聚合的CT观测绝对值与习惯的平扫收集绝对值在5-10HU的振幅更差别一处很好的上都性,说明了VUE图片有似乎取代之外收集的平扫图片。在在,Xiao和他的老友说明了,用VUE图片代替习惯的平扫图片,不太似乎将提升的肿刺毛小肠脏误判为无提升的小肠脏。这些拢果背书在如前所述诊断实践中亦会实质性转用VUE。然而,由于锌浓缩全过程中亦会出新现的算法贴图所谓,VUE图片像是来得像卡通片图片,脑部疆界不引人忽略。VUE图片仍有似乎出新现算法不精确和振幅绝对值不恰当的状况,这似乎加剧出血人眼提升的虚假或值得忽略计算,常常是由于锌或镁浓缩不实际上、患儿身长较大、点状镁所谓销声匿迹(即

高血压看做

DECT的一个一直分析方法是高血压所谓研习并成分的看做。尽管SECT被认为是高血压检测的准则,但DECT透过的碳所谓转化统计分析将恰当揭示高血压的所谓研习并成分。拢石所谓研习并成分亦会影响病人方式。例如,排泄盐拢石可以通过粪便碱所谓来溶解,而镁基拢石似乎必须通过体则有冲击波砾石等针对性程序来清除。诚然,放射线科药剂师在此分析方法中亦会并不这样一来加权拢石含量,而是根据拢石含量在较很低、很低高能量下的多种不同振幅状况,转用半一原理的方式。

较很低血压小肠脏的多种不同之处

较很低血压偶发出血是一种常见的具体方法发掘出,在普通人群中亦会较很低达5%的CT核对中亦会观察到。腺刺毛是较很低血压最普遍不存在的良性发掘出,在仍未已知恶性肿刺毛症的患儿中亦会占所有较很低血压拢节的75%。在已知有较很低血压则有恶性的患儿中亦会,较很低血压小肠脏常常仅仅是腺刺毛,但较很低血压转到的发生率可较很低达73%。习惯的SECT依赖CT振幅观测绝对值

常用双高能量CT审计较很低血压拢节多种不同之处便是66岁的患儿因慢性咳嗽做CT显像。发掘出了一个偶然的左边较很低血压小肠脏,静脉期的最少振幅绝对值为+58 HU(a)。如果仍未平扫图片,这个拢节将被认为是不确定的,必须患儿回到进行时主要用途的较很低血压洗脱CT设计方案或MR审计。鉴于该核对是在DECT方式而下进行时的,虚拟世界平扫图片被重修,观察到的振幅绝对值为+10 HU(b),确保了富含脂肪的腺刺毛的治疗,从而避免了任何额则有的核对。 一原理DECT研习分析方法 大小不一辅以的形态学系统,如1.1海外版的实体刺毛底物审计准则(RECIST 1.1),被如前所述常用审计病人底物的确实(左图)。相似RECIST的准则转用要能出血的单维厚度观测,用所有要能出血的总和来估计负担的一原理观测。尽管RECIST类准则的作用现在确立,但它仍有很大的在实践中,以则有出血靶点考虑或观测的可变性以及排除出血提升或振幅作为称赞病人底物的方式。特别是对于新兴的免疫病人药剂,似乎亦会出新现假性并成效,从而对如前所述的再依此方式而构并成挑战。

常用双高能量CT审计病人底物便是黑色素刺毛患儿做了终端依此核对。核对标示出,左边侧小肠周有一个25.2×20.2mm的加强小肠脏(a,圆点)。锌一原理的拢果是最少归一所谓锌ppm(NIC)为0.0689(b)。患儿开始做免疫病人。6个月后进行时的再依此核对(c)标示出小肠脏的大小不一增高(c,圆点),现在观测为10.1×7.3mm,符合RECIST 1.1准则的病人底物。病人后的锌一原理标示出NIC为0.0341,属实了病人有效(d)。人们一定亦会期望随着的变小,NIC也亦会增高。然而,要忽略出血变小但标示出NIC增高的状况似乎反映了癫痫的复发。 DECT可以为基于材质的形态学系统所无法满足的诊断需求透过解决设计方案(左图)。在习惯的提升图片中亦会,出新血或坏死的碎片似乎亦会混淆地提较很低的振幅,并错误地将这种发掘出不属于为癫痫的并成效。量锌释放出来率(VIU),即出血量乘以锌ppm,已被用来来得好地审计晚期胃恶性肿刺毛的所谓果。例如,Chen及其老友证明,所谓疗后,胃恶性肿刺毛最少CT绝对值和中亦会位VIU引人忽略攀升,而较大鳞状厚度仍未统计研习本质。与RECIST 1.1称赞比起,通过VIU统计分析与Choi准则有来得好的上都性。在用抗击微血管聚合药剂病人的肝恶性肿刺毛中亦会,灌入CT被用来预报发病率和癫痫底物,据此微血管电解质、心悸和血容量的增高反映了恶性大一微血管的增高。常用锌物质转化审计肝复合物恶性肿刺毛微血管聚合的初步文书工作,代替CT灌入,已在动物模型中亦会标示出出新前景,说明了有似乎常用一原理DECT绝对值审计底物,并在理论上节省总氡。

基于材质的病人底物举例来说似乎不存在的缺陷便是透明复合物小肠复合物恶性肿刺毛患儿在终端时出新现了大的区域内加强的左边小肠小肠脏,65.6×59.6mm(a,圆点)。锌图标示出最少归一所谓锌ppm(NIC)为0.0908(b)。用疫治疗病人后,患儿在2个月后做了原先依此。在病人后的随访核对中亦会(c),小肠脏大小不一增高了很多(圆点),材质为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1准则,被认定为病情牢固。病人后,小肠脏的区域内拢节性加强引人忽略增高。病人后的最少NIC为0.0272(d),说明了病人有效。尽管在这个近来中亦会,无论一原理审计如何,区域内拢节加强的程度在视觉上是引人忽略的,但受众一定亦会意识到一原理举例来说似乎有助于解决病人底物问题的状况。 一原理DECT核心技术:将来展望

骨髓癫痫

随着DECT纤维所谓观测的实质性优所谓,可以预见的优势是将其简所谓为如前所述多期CT骨髓设计方案,常用肝复合物筛查。这种方式将减轻对较窄显像时在在和后处理要求的需求。

区域性制造厂商加权

迄今为止DECT核心技术的一个允许是无法中亦会和特定碳所谓转化方式的制造厂商在在更差别。例如,基于模型的数据库统计分析标示出,在单能序数据库和锌一原理上都不存在很大的制造厂商在在更差别。基于病人的数据库统计分析标示出,在振幅上都,显像之在在的更差别极大,但在锌ppm观测上都的更差别较大。尽管对微血管进行时锌ppm归一所谓是一项公认的核心技术,可以改善基于脑部的锌观测的可重复性,但它仍似乎无法解决由于多种不同的DECT核心技术而转所谓并成的变所谓。与患儿上都的(如身长大小不一)和显像上都的因素也亦会影响锌一原理的精确度和真实性。同样,多种不同脑部和显像设的虚拟世界平扫图片振幅观测的区域性制造厂商相当也有待数据库统计分析。随着将来文书工作的开展,区域性制造厂商的加权将促进DECT一原理核心技术在诊断实践中亦会的无缝分析方法。

跃迁计数CT

迄今为止的CT显像常用高能量积分飞船(EID),在规定的时在在在在隔内,沉积岩到飞船上的总光波X射线高能量被观测。X射线首先轰击顶层光亮体扬声器,转所谓并成第二波跃迁。这些跃迁被底层的光电MOSFET短时间释放出来,其中亦会光波的跃迁被转换为与指明都是在内沉积岩到飞船上的总高能量并成比率的电回波。 在在,跃迁计数飞船(PCD)标示出出新实质性革新CT显像核心技术的巨大前景。PCD由单层半导体碳所谓(常常是碲所谓镉或碲所谓镉)四组并成,不必须之外的层来将光波的X射线转换并成光。相反,半导体将光波的X射线转换为仍要负电荷云。漂移的电荷转所谓并成电流和随后的脉冲较很低度回波,这样一来与单个跃迁高能量并成比率,而不是整个光波X射线束的集合高能量。然后,脉冲较很低度回波被形态学到多个特定高能量箱子。 仿造的PCD-CT显像现在标示出出新比迄今为止软性的EID-CT显像来得多的好处。跃迁高能量种子队允许人眼正向碳所谓的最佳高能量加权(即 "K-边缘显像"),并在多对比剂数据库统计分析中亦会区内隔多种不同的对比剂。PCD-CT可以有效地消除在很低高能量设下看到的电子增益,从而提较很低很低高能量下的副作用底物速度。其他好处以则有基础上光序除去,变小飞船电路材质,以及提较很低几何图形并成本等。

放射线四组研习和人工智能

放射线四组研习是一个短时间式微的应用,它能用高科技的微积分算法从显像数据库中亦会浓缩大量的一原理多种不同之处。放射线四组研习依赖这样一个假设,即医疗数据库中亦会构并成肉眼无法查觉的生理全过程接收者,因此无法通过视觉核对发掘出。在在分析方法放射线研习人工智能算法的蓬勃发展,改善了与图片分割、图片处理和多种不同之处浓缩有关的计算和微积分障碍。 大多数基于CT的放射线研习统计分析都是能用一般而言高能量的单期提升图片来浓缩多种不同之处,主要是放射线研习数据库。迄今为止还不告诉他DECT对将来基于放射线四组研习亦会有什么影响。在在,一项试点数据库统计分析常用动脉和静脉期数据库的单能序图片创设了胃恶性肿刺毛的淋巴拢转到预报图表。 DECT共通的图片 比一般而言高能量和诊断模型的表现来得好,这说明了DECT似乎透过额则有的显像贴图多种不同之处和 绝对值,而SECT数据库无法实现。 在预报甲状腺状恶性肿刺毛和拢直肠粘液腺恶性肿刺毛患儿的拢节转到上都也有相似拢果。 其他文书工作主要是能用半自动骨髓分割来区内隔骨髓的良性和恶性出血。 另一项数据库统计分析说明了,DECT共通的锌一原理和放射线四组研习可以恰当区内隔仍要常骨髓和脂肪变性和肝硬所谓。 虽然迄今为止发表的史籍有限,但基于双高能量CT的放射线四组研习的潜在分析方法显而易见,并似乎 在将来几年加强全新的一原理CT史籍序 。 拢论 主要通过CT绝对值统计分析和碳所谓加权推动的一原理DECT分析方法,标示出认识决迄今为止在审计胃肠道和泌尿生殖器官癫痫以及病人底物上都仍未满足的需求。新兴核心技术,如放射线四组研习、人工智能和跃迁计数飞船CT,有似乎提较很低躯干和研习中亦会一原理DECT核心技术的价绝对值。 认识来得多双高能量素材,关注XI区内。

编译搜集自: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. 这段话亦会大多为原作者观点,仅限从业员文所谓交流目的,不常用商业用途。

2021年11月5日

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