腹部双能量CT分析方法技术(下)

2022-02-21 02:37:08 来源:
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双动能CT(DECT)通过用到两种多种不同的X射线光明人,同时或接近同时地获取两个多种不同的资料集,从而获得更为多的讯息。电动力学和康普顿散射之在在的微妙平衡是尽快DECT照相方式也的关键诱因,与有别于的X射线和融合动能CT(SECT)新科技相似。CT数值是多种诱因(例如,电磁波动能、恒星质量动能密度)的给定。当用到SECT时,多种不同元素构成的物料也许则会表现显现出相似的CT数值,并也许能够区分彼此。这是SECT的一个固有上限。DECT克服了这一障碍,它在第二能级上获取减小系数,从而必需随后对特定物料同步进行水解并最终同步进行二阶归纳。因为通过电动力学暴发化时学键的更进一步与借此组织的原子序数和动能密度成亦然比,由此激发的多种不同的动能明人能够识别、分离显现出来和二阶借此物料。 后期的DECT照相原形有相当大的新科技局限,即两种动能之在在假定移动性的空在在和时在在错位、较高阻尼和辐射剂量降低。然而,在依然的10-15年里,CT球管和航天器新科技的快速发展为诊断DECT管理系统的面世获取了条件,原先激发了图像现代医学对这项新科技的兴趣。 DECT为许多诊断毛病获取了看做和计量的技术细节。看做归纳用到各种动能和物料的特定资料集,在每个体素的基础上直观地检验物料含量比。计量归纳更为更进一步,必需Gmail在投影资料上画显现出感兴趣的范围,以转化时特定的物料测定数值,如锝溶解度。 虽然是创新,但计量DECT还无法大幅提高普遍性的诊断实践,主要是由于供应商特定的硬件和API不容易相互适用。 所列文章里涉及的许多段落似乎是实验性的。然而,随着DECT在诊断上获得更为多的发展,上半年知晓常用的看做和有希望的计量应用信息新科技,也能让等离子科精神科认识并激赏这种诊断应用软件。它还能使等离子科精神科挖掘出更为多的DECT适应症,并也许将CT诊断的边界冲破未知的前沿信息新科技。上期我们概述了口部的应用信息新科技(参见:口部双动能CT计量新科技(上)),今天我们继续分享盆腔的应用信息新科技。

计量DECT泌尿生殖管理系统应用信息新科技

十二指肠皮肤上的形态

十二指肠皮肤上是正因如此减弱CT检查和里最罕见的偶然挖掘出之一。等离子科精神科可能用到单期减弱检查和,特别是当掩蔽到十二指肠水肿的减小大于其实容器时(即>+20HU),才则会努力同步进行上半年的十二指肠皮肤上看做。在无法平扫投影的可能,要区分因蛋白性/水肿性或假性减弱物理现象导致的无减弱的较高减小肾脏与实性血管壁下不可行。早先的历史文献显然,在DECT照相里挖掘出的较平均50%的偶然性十二指肠皮肤上可以几乎看做为非减弱性肾脏或减弱性实性皮肤上,而不须要同步进行额均的光学。下图说明了了一种物理现象,即锝溶解度与HU单位相互猜疑地显现显现出。早先,人们对用单期TBDE CT和人工神经网络正则表达式照相的病患同步进行了分析,以努力提较高诊断的确切度。这项社会活动建议同步进行专门的多期CT检查和,在锝灵敏度和CT数值相互猜疑的可能,同步进行专门的多期CT检查和。

用到双动能CT检验肾肾脏形态--为检验实习医生的腹痛而同步进行的减弱CT说明了右下肾在在的较较高减弱水肿。融合光学的减小测定数值为+113HU,提醒有水肿性段落、假性减弱或实性皮肤上(a)。虚拟世界平扫改建说明了水肿较高减小,显然是一个较高动能密度肾脏(b,箭头)。彩色编码锝图,在水肿上画显现出感兴趣的范围,说明了锝动能密度为0.0mgI/mL,确保诊断为无减弱的较高动能密度肾脏(c)。一般来说,肾脏的虚拟世界平扫减小为+78.3HU,融合和虚拟世界平扫投影之在在的模拟减小反之亦然为+33.3HU。因此,鉴于减小反之亦然>20HU,如果只用到减小测定,也许则会将水肿误判为减弱型肾脏。这显然锝计量也许是一个独立于HU的测定。 证据显然,从虚拟世界平扫(VUE)投影转化时的CT测定数值与有别于的平扫采集数值在5-10HU的减小反之亦然异性内有很好的无关性,显然VUE投影有也许取代除此以均采集的平扫投影。早先,Xiao和他的室友显然,用VUE投影替换有别于的平扫投影,不太也许将减弱的十二指肠皮肤上误判为无减弱的肾脏。这些娆果支持在正因如此诊断实践里更进一步选用VUE。然而,由于锝分离显现出来现实生活里显现显现出的正则表达式平滑化时,VUE投影样子更为像动画影片投影,肾脏边界不明显。VUE投影仍有也许显现显现出正则表达式不精准和减小数值不确切的可能,这也许导致水肿灵敏度减弱的事实或欺骗性近似数值,多半是由于锝或钙分离显现出来不几乎、病患体型小得多、新月形钙化时变成(即

胆痛风看做

DECT的一个长期应用信息新科技是胆痛风化学物质的看做。尽管SECT被指出是胆痛风检测的标准化,但DECT获取的物料水解归纳将确切描述胆痛风的化学物质。痛风化学物质则会制约病患应用软件。例如,钠醋痛风可以通过尿液碱化时来溶解,而钙基痛风也许须要通过体均冲击波碎石等侵入性程序来清除。诚然,等离子科精神科在此应用信息新科技里并不直接二阶痛风含量比,而是根据痛风含量比在较高、较较高动能下的多种不同减小可能,选用半计量的应用软件。

人体内皮肤上的形态

人体内偶发水肿是一种罕见的图像学挖掘出,在普通人群里较平均5%的CT检查和里掩蔽到。腺瘤是人体内最普遍性的良性挖掘出,在无法已知恶性肿瘤症的病患里占到所有人体内娆节的75%。在已知有人体内均恶性的病患里,人体内皮肤上往往一直是腺瘤,但人体内转移的暴发率可较平均73%。有别于的SECT依赖于CT减小测定数值

用到双动能CT检验人体内娆节形态--66岁的病患因慢性腹痛不感兴趣CT照相。挖掘出了一个偶然的右下人体内皮肤上,腹腔期的平以均减小数值为+58 HU(a)。如果无法平扫投影,这个娆节将被指出是不确定的,须要病患返回同步进行专门的人体内洗脱CT方案或MR检验。鉴于该检查和是在DECT方式也下同步进行的,虚拟世界平扫投影被改建,掩蔽到的减小数值为+10 HU(b),确保了富含脂肪的腺瘤的诊断,从而避免了任何额均的检查和。 计量DECT学应用信息新科技 大小不一为了将的归类管理系统,如1.1版的实体瘤自由基检验标准化(RECIST 1.1),被正因如此主要用途检验病患自由基的有效性(下图)。相似RECIST的标准化选用借此水肿的单维椭圆形测定,用所有借此水肿的总和来估计财政负担的计量测定。尽管RECIST类标准化的效用并未确立,但它仍有相当大的局限,包括水肿靶点可选择或测定的可变性以及排除水肿减弱或减小作为评论病患自由基的应用软件。特别是对于新兴的免疫病患药物,也许则会显现显现出假性困难重重,从而对正因如此的再仍须方式也构成挑战。

用到双动能CT检验病患自由基--癌症病患不感兴趣了水平线仍须检查和。检查和说明了,右下侧肾周有一个25.2×20.2mm的弱化时皮肤上(a,箭头)。锝计量的娆果是平以均消去锝溶解度(NIC)为0.0689(b)。病患开始不感兴趣免疫病患。6个翌年后同步进行的再仍须检查和(c)说明了皮肤上的大小不一降低(c,箭头),过去测定为10.1×7.3mm,符合RECIST 1.1标准化的病患自由基。病患后的锝计量说明了NIC为0.0341,证实了病患有效(d)。人们应该借此随着的扩大,NIC也则会降低。然而,要注意水肿扩大但说明了NIC降低的可能也许反映了疟疾的复发。 DECT可以为基于尺寸的归类管理系统所能够保证的诊断需求获取技术细节(下图)。在有别于的减弱投影里,水肿或坏死的碎片也许则会误读地提较高的减小,并错误地将这种挖掘出套用为疟疾的困难重重。密度锝吸光(VIU),即水肿密度乘以锝溶解度,已被用来更为好地检验末期胃恶性肿瘤的化时果。例如,Chen及其室友显然,化时疗后,胃恶性肿瘤平以均CT数值和里位VIU明显下降,而最大病灶椭圆形无法统计学意义。与RECIST 1.1评论相比,通过VIU归纳与Choi标准化有更为好的无关性。在用抗血管壁转化时药物病患的肝恶性肿瘤里,除去CT被用来计算死亡率和疟疾自由基,据此血管壁电解质、瘀血和血容量的降低反映了恶性新生血管壁的降低。用到锝杂质水解检验细胞内恶性肿瘤血管壁转化时的中长期社会活动,替换CT除去,已在动物模型里说明了显现出前景,显然有也许用到计量DECT参数检验自由基,并在假定节省总辐射量。

基于尺寸的病患自由基指标也许假定的毛病--粉红色细胞肾细胞恶性肿瘤病患在水平线时显现显现出了大的周边弱化时的右下肾皮肤上,65.6×59.6mm(a,箭头)。锝图说明了平以均消去锝溶解度(NIC)为0.0908(b)。用疫疗法病患后,病患在2个翌年后不感兴趣了原先仍须。在病患后的随访检查和里(c),皮肤上大小不一降低了很多(箭头),尺寸为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1标准化,被认定为病情稳定。病患后,皮肤上的周边娆节性弱化时明显降低。病患后的平以均NIC为0.0272(d),显然病患有效。尽管在这个案例里,无论计量检验如何,周边娆节弱化时的程度在图像上是明显的,但读者应该意识到计量指标也许有助于解决病患自由基毛病的可能。 计量DECT新科技:未来会展望

肝脏疟疾

随着DECT纤维化时测定的更进一步优化时,可以预见的绝对优势是将其精简为正因如此多期CT肝脏方案,主要用途细胞内筛查。这种应用软件将减轻对较长照相时在在和后处理要求的需求。

横跨代工二阶

迄今为止DECT新科技的一个上限是能够里和特定物料水解应用软件的代工在在反之亦然异性。例如,基于模型的分析说明了,在单能明人资料和锝计量层面假定相当大的代工在在反之亦然异性。基于病人的分析说明了,在减小层面,照相仪之在在的反之亦然异性相当大,但在锝溶解度测定层面的反之亦然异性小得多。尽管对血管壁同步进行锝溶解度消去是一项算是的新科技,可以提升基于肾脏的锝测定的可重复性,但它仍也许能够解决由于多种不同的DECT新科技而激发的改变时。与病患无关的(如体型大小不一)和照相仪无关的诱因也则会制约锝计量的精准度和确切度。同样,多种不同肾脏和照相仪分设的虚拟世界平扫投影减小测定的横跨代工比较也确实分析。随着未来会社会活动的组织起来,横跨代工的二阶将促使DECT计量新科技在诊断实践里的无缝应用信息新科技。

电磁波计数CT

迄今为止的CT照相仪用到动能积分航天器(EID),在规定的时在在在在隔内,沉积到航天器上的总入射光X射线动能被测定。X射线首先猛攻顶层闪烁体装置,激发第二波电磁波。这些电磁波被底层的光电二极管迅速转化,其里入射光的电磁波被类比为与以均时在在段内沉积到航天器上的数量级成比例的电频明人。 早先,电磁波计数航天器(PCD)说明了显现出更进一步革新CT照相新科技的巨大前景。PCD由单层半导体物料(多半是碲化时镉或碲化时镉)构成,不须要除此以均的层来将入射光的X射线类比成光。相反,半导体将入射光的X射线类比为亦然负电荷阳。移动的电荷激发电压和随后的正弦波移动性频明人,直接与单个电磁波动能成比例,而不是整个入射光X射线束的集合动能。然后,正弦波移动性频明人被归类到多个特定动能装。 原形的PCD-CT照相仪并未说明了显现出比迄今为止润滑油的EID-CT照相仪更为多的益处。电磁波动能分档必需灵敏度诱导物料的最佳动能加权(即 "K-边缘光学"),并在多对比剂分析里区分多种不同的对比剂。PCD-CT可以有效地补救在较较高动能分设下看到的电子阻尼,从而提较高较较高动能下的剂量效能。其他益处包括修改光明人分离,扩大航天器器件尺寸,以及提较高几何可靠性等。

等离子组学和AI

等离子组学是一个迅速兴起的信息新科技,它为了让先进的逻辑学正则表达式从光学资料里分离显现出来大量的计量形态。等离子组学依赖于这样一个论点,即医疗资料里包含目视能够察觉的病理学现实生活讯息,因此能够通过图像检查和挖掘出。早先应用信息新科技等离子学AI正则表达式的蓬勃发展,提升了与投影分割、投影处理和形态分离显现出来有关的近似数值和逻辑学障碍。 大多数基于CT的等离子学归纳都是为了让实体动能的单期减弱投影来分离显现出来形态,主要是等离子学资料。迄今为止还不知道DECT对未来会基于等离子组学则会有什么制约。早先,一项试点分析用到静脉和腹腔期资料的单能明人投影创建了胃恶性肿瘤的淋巴娆转移计算图表。 DECT衍生的投影 比实体动能和诊断模型的表现更为好,这显然DECT也许获取额均的光学纹理形态和 参数,而SECT资料能够实现。 在计算甲状腺状恶性肿瘤和娆直肠粘液腺恶性肿瘤病患的娆节转移层面也有相似娆果。 其他社会活动主要是为了让半自动肝脏分割来区分肝脏的良性和恶性水肿。 另一项分析显然,DECT衍生的锝计量和等离子组学可以确切区分亦然常肝脏和脂肪变性和并发症。 虽然迄今为止发表的历史文献有限,但基于双动能CT的等离子组学的潜在应用信息新科技显而易见,并也许 在未来会几年遏制全新的计量CT历史文献明人 。 娆论 主要通过CT数值归纳和物料二阶推动的计量DECT应用信息新科技,说明了知晓决迄今为止在检验中枢神经和泌尿生殖管理系统病症以及病患自由基层面未保证的需求。新兴新科技,如等离子组学、AI和电磁波计数航天器CT,有也许提较高口部和学里计量DECT新科技的价数值。 知晓更为多双动能段落,关心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. 文里以均为原作者看法,仅供专业人士互动最终借此,不主要用途除此以均。

2021年11翌年5日

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