腹部双能量CT定量分析技术(下)

2022-01-17 06:05:23 来源:
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双总能量CT(DECT)通过可用两种完全相同的X射线光和谱,同时或相近同时地受益两个完全相同的数据库集,从而获得不够多的接收者。光和电效应和康普顿入射之间的诡异平衡是决定DECT显像方式上的关键考量,与现代的X射线和混总能量CT(SECT)系统设计十分相似。CT取值是多种考量(例如,电磁辐射总能量、质量表面积)的函数。当可用SECT时,完全相同锕系元素组如此一来的碳化也许就会表现单单十分相似的CT取值,并也许不就会对应彼此。这是SECT的一个固局限制。DECT面对了这一身心,它在第二基态上受益发散系数,从而并不所需随后对特定碳化顺利进行挥发并最终顺利进行分析方法分析方法。因为通过光和电效应暴发彼此之间作用的也许值得注意性与期望其组织的原子序数和表面积如此一来正比,由此归因于的完全相同的总能量谱能够识别、所含和分析方法期望碳化。 最初的DECT显像原型有不大的系统设计局限值得注意性,即两种总能量之间依赖于极较低度的空间和星期恰好、极较低增益和辐射剂量减小。然而,在过去的10-15年里,CT球管和探测船系统设计的加速转变为病理DECT该系统的问世备有了必需,原先诱发了相片科学界对这项系统设计的爱好。 DECT为许多疗程弊端备有了定调和化学合如此一来的解决设计方案。定调分析方法可用各种总能量和碳化的特定数据库集,在每个基底素的细化一般化地审计碳化含铁。化学合如此一来分析方法不够下半年值得注意性,并不所需用户在图象数据库上画单单很感爱好的区域,以生如此一来特定的碳化探测取值,如硫沸点。 虽然是创意,但化学合如此一来DECT还很难远超值得注意的病理实践,主要是由于供应商特定的显卡和发行版不容易彼此之间一般而言。 所列文章里就其的许多章节似乎是实验值得注意性的。然而,随着DECT在病理上获得不够多的转变,下半年相识常用的定调和有渴望的化学合如此一来运用做,也能让激光科心理医生相识并欣赏这种疗程用以。它还能使激光科心理医生推断单单不够多的DECT适应症,并也许将CT疗程的边界推向仍未被推断单单的前沿科技领域。上期我们回顾了颈部的运用做(参考:颈部双总能量CT化学合如此一来系统设计(上)),那时候我们继续回馈盆腔的运用做。

化学合如此一来DECT心脏生殖该系统运用做

胰脏以外阴的特值得注意性

胰脏以外阴是值得注意大幅提极较低CT检验里最常见的偶然推断单单之一。激光科心理医生只能可用单期大幅提极较低检验,比如说是当判读到胰脏病因的发散多于只不过气基底时(即>+20HU),才就会坚持不懈顺利进行下半年的胰脏以外阴定调。在很难平扫图象的才会下,要对应因蛋白值得注意性/单单血值得注意性或假值得注意性大幅提极较低现象引致的无大幅提极较低的极较低发散发炎与实值得注意性甲状腺下不可行。都只的历史文献暗示,在DECT显像里推断单单的极较低达50%的偶然值得注意性胰脏以外阴可以完全定调为非大幅提极较低值得注意性发炎或大幅提极较低值得注意性实值得注意性以外阴,而不所需顺利进行额以外的如此一来像。表看单单了一种现象,即硫沸点与HU计量彼此之间争执地单单现。都只,人们对用单期TBDE CT和方法学演算法显像的病征顺利进行了分析,以坚持不懈提极较低疗程的准确值得注意性。这项临时工要求顺利进行专供的多期CT检验,在硫敏感度和CT取值彼此之间争执的才会下,顺利进行专供的多期CT检验。

可用双总能量CT审计肾发炎特值得注意性----为审计急诊室的腹痛而顺利进行的大幅提极较低CT看单单左肾间的较低大幅提极较低病因。混如此一来像的发散探测取值为+113HU,提示有单单血值得注意性章节、假值得注意性大幅提极较低或实值得注意性以外阴(a)。云端平扫重建看单单病因极较低发散,暗示是一个极较低表面积发炎(b,圆圈)。彩色编码硫图,在病因上画单单很感爱好的区域,看单单硫表面积为0.0mgI/mL,维护疗程为无大幅提极较低的极较低表面积发炎(c)。请注意,发炎的云端平扫发散为+78.3HU,混和云端平扫图象之间的模拟发散再加为+33.3HU。因此,鉴于发散再加>20HU,如果只可用发散探测,也许就会将病因所致为大幅提极较低型发炎。这暗示硫化学合如此一来也许是一个独立于HU的探测。 似乎暗示,从云端平扫(VUE)图象生如此一来的CT探测取值与现代的平扫热带植物取值在5-10HU的发散关联另有更好的具基底值得注意性,暗示VUE图象也许取代原则上热带植物的平扫图象。都只,Xiao和他的室友暗示,用VUE图象正因如此现代的平扫图象,不太也许将大幅提极较低的胰脏以外阴所致为无大幅提极较低的发炎。这些结果支持在值得注意病理实践里下半年值得注意性引入VUE。然而,由于硫所含每一次里单单现的演算法平滑化,VUE图象看起来不够像卡通图象,肝脏边界不微小。VUE图象仍也许单单现演算法不正确地和发散取值不准确的才会,这也许引致病因敏感度大幅提极较低的欺骗或与此同样计算,一般来说是由于硫或钙所含不完全、病征基底型较少、点状病变消失(即

肾病定调

DECT的一个长期运用做是肾病如此一来分的定调。尽管SECT被视为是肾病检测的值得注意,但DECT备有的碳化挥发分析方法将准确描述肾病的如此一来分。胆结石如此一来分就会阻碍疗程作法。例如,胆红素盐胆结石可以通过尿液碱化来溶解,而钙基胆结石也许所需通过活基底冲击波沙石等侵入值得注意性程序来移除。诚然,激光科心理医生在此运用做里并不如此一来分析方法胆结石含铁,而是根据胆结石含铁在极较低、较低总能量下的完全相同发散才会,引入半化学合如此一来的作法。

激素以外阴的特值得注意性

激素偶发病因是一种常见的相片学推断单单,在普通人群里极较低达5%的CT检验里判读到。腺突起是激素最值得注意的良值得注意性推断单单,在很难存留肿突起症的病征里占所有激素鳞状的75%。在存留有激素以外恶值得注意性的病征里,激素以外阴经常仍然是腺突起,但激素转移的暴发率可极较低达73%。现代的SECT依赖于CT发散探测取值

可用双总能量CT审计激素鳞状特值得注意性----66岁的病征因慢值得注意性腹痛给与CT显像。推断单单了一个偶然的左激素以外阴,静脉期的平均值发散取值为+58 HU(a)。如果很难平扫图象,这个鳞状将被视为是不确定的,所需病征返回顺利进行专供的激素洗脱CT设计方案或MR审计。鉴于该检验是在DECT方式上下顺利进行的,云端平扫图象被重建,判读到的发散取值为+10 HU(b),维护了富含脂肪的腺突起的疗程,从而避免了任何额以外的检验。 化学合如此一来DECT学运用做 尺寸为基础的定义该系统,如1.1版的实基底突起重排审计值得注意(RECIST 1.1),被值得注意用做审计疗程重排的适当值得注意性(表)。十分相似RECIST的值得注意引入期望病因的单维球形探测,用所有期望病因的总和来至少负担的化学合如此一来探测。尽管RECIST类值得注意的作用之前确立,但它仍有不大的局限值得注意性,都有病因靶点同样或探测的可变值得注意性以及排除病因大幅提极较低或发散作为赞誉疗程重排的作法。比如说是对于新兴的免疫疗程抑制剂,也许就会单单现假值得注意性的发展,从而对值得注意的再行有系统方式上构如此一来挑战。

可用双总能量CT审计疗程重排----黑色素突起病征给与了曲率半径有系统检验。检验看单单,上方肾周有一个25.2×20.2mm的精进以外阴(a,圆圈)。硫化学合如此一来的结果是平均值1]硫沸点(NIC)为0.0689(b)。病征开始给与免疫疗程。6个月末后顺利进行的再行有系统检验(c)看单单以外阴的尺寸增大(c,圆圈),直到现在探测为10.1×7.3mm,符合RECIST 1.1值得注意的疗程重排。疗程后的硫化学合如此一来看单单NIC为0.0341,证实了疗程适当(d)。人们应该期望随着的缩小,NIC也就会增大。然而,要注意病因缩小但看单单NIC减小的才会也许看出了病因的复发。 DECT可以为基于材质的定义该系统所不就会满足的病理市场需求备有解决设计方案(表)。在现代的大幅提极较低图象里,单单血或坏死的碎片也许就会重名地提极较低的发散,并错误地将这种推断单单归类为病因的的发展。重量硫转化率(VIU),即病因重量乘上硫沸点,已被用来不够好地审计末期胃肿突起的化果。例如,Chen及其室友断定,化学疗法后,胃肿突起平均值CT取值和里位VIU微小下降,而较大肿瘤球形很难生物学意义。与RECIST 1.1赞誉相较,通过VIU分析方法与Choi值得注意有不够好的具基底值得注意性。在用抑制甲状腺生如此一来抑制剂疗程的肝肿突起里,灌注CT被用来预期死亡率和病因重排,据此甲状腺渗透值得注意性、血流和血容量的增大看出了恶值得注意性大一甲状腺的增大。可用硫气基底挥发审计细胞会会肿突起甲状腺生如此一来的中长期临时工,正因如此CT灌注,已在动物三维里看单单单单机遇,暗示也许可用化学合如此一来DECT参数审计重排,并在理论上更少总辐射量。

基于材质的疗程重排分析方法也许依赖于的有缺陷----绿色细胞会肾细胞会肿突起病征在曲率半径时单单现了大的周围精进的左肾以外阴,65.6×59.6mm(a,圆圈)。硫图看单单平均值1]硫沸点(NIC)为0.0908(b)。用疫疗法疗程后,病征在2个月末后给与了原先有系统。在疗程后的随访检验里(c),以外阴尺寸增大了很多(圆圈),材质为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1值得注意,被认定为病情稳固。疗程后,以外阴的周围鳞状值得注意性精进微小增大。疗程后的平均值NIC为0.0272(d),暗示疗程适当。尽管在这个情形里,无论化学合如此一来审计如何,周围鳞状精进的程度在美感上是微小的,但读者应该注意到化学合如此一来分析方法也许有助于解决疗程重排弊端的才会。 化学合如此一来DECT系统设计:今后展望

肝脏病因

随着DECT增生探测的下半年值得注意性优化,可以预见的占优势是将其标准化为值得注意多期CT肝脏设计方案,用做细胞会会病理研究。这种作法将降低对较长显像星期和后处理要求的市场需求。

跨越供应商分析方法

以以外DECT系统设计的一个限制是不就会里和特定碳化挥发作法的供应商间关联。例如,基于三维的分析看单单,在单波谱数据库和硫化学合如此一来上都依赖于不大的供应商间关联。基于产妇的分析看单单,在发散上都,照相机之间的关联不大,但在硫沸点探测上都的关联较少。尽管对甲状腺顺利进行硫沸点1]是一项公认的系统设计,可以提极较低基于肝脏的硫探测的可重复值得注意性,但它仍也许不就会解决由于完全相同的DECT系统设计而归因于的暴发变化。与病征具基底的(如基底型尺寸)和照相机具基底的考量也就会阻碍硫化学合如此一来的正确地度和准确值得注意性。或多或少,完全相同肝脏和照相机设置的云端平扫图象发散探测的跨越供应商相当也有待分析。随着今后临时工的推展,跨越供应商的分析方法将促进DECT化学合如此一来系统设计在病理实践里的无缝运用做。

电磁辐射除此以以外CT

以以外的CT照相机可用总能量归一化探测船(EID),在规定的星期每条内,溶解到探测船上的总入射X射线总能量被探测。X射线首先还击顶层闪烁基底电子装置,归因于第二波电磁辐射。这些电磁辐射被下层的光和电二极管迅速转化,其里入射的电磁辐射被转换为与指定星期段内溶解到探测船上的总总能量如此一来比例的电接收器。 都只,电磁辐射除此以以外探测船(PCD)看单单单单下半年值得注意性倡导CT显像系统设计的不大机遇。PCD由单层积基底电路碳化(一般来说是碲化镉或碲化镉)组如此一来,不所需原则上的层来将入射的X射线转换如此一来光和。同样,积基底电路将入射的X射线转换为正负电荷云。移动的电荷归因于电流和随后的无线电波极较低度接收器,如此一来与单个电磁辐射总能量如此一来比例,而不是整个入射X射线束的不可数总能量。然后,无线电波极较低度接收器被定义到多个特定总能量箱。 原型的PCD-CT照相机之前看单单单单比以以外软值得注意性的EID-CT照相机不够多的诱因。电磁辐射总能量fair并不所需敏感度诱导碳化的最佳总能量平均值数(即 "K-大块如此一来像"),并在多对比剂分析里对应完全相同的对比剂。PCD-CT可以直接消除在较低总能量设置下看到的电子增益,从而提极较低较低总能量下的剂量效能。其他诱因都有改进光和谱转化,缩小探测船积基底电路材质,以及提极较低几何图形高效率等。

激光组学和认知科学

激光组学是一个迅速兴起的科技领域,它来进行先进的数学演算法从如此一来像数据库里所含大量的化学合如此一来特值得注意性。激光组学依赖于这样一个假设,即医疗卫生数据库里具基底联太阳光不就会知悉的病理每一次接收者,因此不就会通过美感检验推断单单。都只运用做激光学认知科学演算法的蓬勃转变,提极较低了与图象分立、图象处理和特值得注意性所含有关的计算和数学身心。 大多数基于CT的激光学分析方法都是来进行原则上总能量的单期大幅提极较低图象来所含特值得注意性,主要是激光学数据库。以以外还不明白DECT对今后基于激光组学就会有什么阻碍。都只,一项试点分析可用动脉和静脉期数据库的单波谱图象创始了胃肿突起的淋巴结转移预期图表。 DECT衍生的图象 比原则上总能量和病理三维的表现不够好,这暗示DECT也许备有额以外的如此一来像纹理特值得注意性和 参数,而SECT数据库不就会充分来进行。 在预期甲状腺状肿突起和结直肠粘液腺肿突起病征的鳞状转移上都也有十分相似结果。 其他临时工主要是来进行半自动肝脏分立来对应肝脏的良值得注意性和恶值得注意性病因。 另一项分析暗示,DECT衍生的硫化学合如此一来和激光组学可以准确对应较长时间肝脏和脂肪变值得注意性和肾衰竭。 虽然以以外刊出的历史文献局限,但基于双总能量CT的激光组学的潜在运用做显而易见,并也许 在今后几年加强全新的化学合如此一来CT历史文献谱 。 结论 主要通过CT取值分析方法和碳化分析方法推动的化学合如此一来DECT运用做,看单单相识决以以外在审计胃肠道和心脏生殖该系统病征以及疗程重排上都仍未满足的市场需求。新兴系统设计,如激光组学、认知科学和电磁辐射除此以以外探测船CT,也许提极较低颈部和学里化学合如此一来DECT系统设计的价取值。 相识不够多双总能量章节,关注XI区。

校对整理自: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. 文里均为原作者论者,仅供教育工作者学术交流目的,不用做商业用途。

2021年11月末5日

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