腹部双能量CT量化技术(下)

2022-01-31 05:52:51 来源:
分享:

双总能量CT(DECT)通过用作两种相同的X射线亮五音,同时或接近同时地并用两个相同的资料集,从而获格外多的的资讯。亮电效应和康普顿散射两者之间的微妙平衡状态是决定DECT打印来进行的关键环境因素,与习惯的X射线和混杂总能量CT(SECT)应用类似于。CT倍数是多种环境因素(例如,带电粒三子总能量、质量高密度)的函数。当用作SECT时,相同要素组成的胶合板显然亦会表现不止类似于的CT倍数,并显然能够区分开彼此。这是SECT的一个固有限制。DECT关键在于了这一障碍,它在第二氢原子上并用发散系数,从而允许随后对特定胶合板开展降解并最终开展举例来说学术研究。因为通过亮电效应发生相互主导作用的显然性与目的组织起来的原三子序数和高密度成正比,由此诱发的相同的总能量五音能够识别、提炼不止和举例来说目的胶合板。 早期的DECT打印最初有较大的应用值得肯定,即两种总能量两者之间假定持续性的内部空间和时间错位、极高阻尼和极高能量血糖增高。然而,在现在的10-15年里,CT球管和探测应用的快速发展为药理学DECT系统亦会的诞生发放了前提,重新激发了动态法律界对这项应用的浓厚兴趣。 DECT为许多确诊弊端发放了指为和化学合成的解决计划。指为学术研究用作各种总能量和胶合板的特定资料集,在每个锥体素的为基础直观地评量胶合板含量。化学合成学术研究格外再进一步,允许客户端在缩放资料上画不止感浓厚兴趣的区域,以转换成特定的胶合板精确测量倍数,如吡啶pH。 虽然是创新,但化学合成DECT还未达到相比较的药理学实践,主要是由于提供商特定的硬件和软件包不容易相互一般来说。 请肯定文章里面涉及的许多内容确实是创新性的。然而,随着DECT在药理学上获格外多的发展,再进一步了解常用的指为和有希望的化学合成系统设计,也能让极高能量科牙医交往并欣赏这种确诊工具。它还能使极高能量科牙医推测格外多的DECT适应症,并显然将CT确诊的边界推向未被推测的中间地带领域。上期我们回顾了腹部的系统设计(参见:腹部双总能量CT化学合成应用(上)),今天我们在此期间回馈盆腔的系统设计。

化学合成DECT外科生殖系统亦会系统设计

心肌肿胀的构造

心肌肿胀是如前所述大幅提极高CT检查和里面最常见的居然推测之一。极高能量科牙医只能用作单期大幅提极高检查和,特别是当检视到心肌肿瘤的发散远大于只不过液锥体时(即>+20HU),才亦会努力开展再进一步的心肌肿胀指为。在未平扫缩放的情形下,要区分开因蛋白性/病毒性或假性大幅提极高反常避免的无大幅提极高的极高发散不止血与实性血管下不考虑。近期的文献资料声称,在DECT打印里面推测的极高达50%的居然性心肌肿胀可以实质上指为为非大幅提极高性不止血或大幅提极高性实性肿胀,而不无需开展额外的超声。表表明了一种反常,即吡啶pH与HU单位相互矛盾地不止现。近期,人们对用单期TBDE CT和机器学习演算法打印的极高血压开展了学术研究,以努力提极高确诊的正确地性。这项工作决定开展专门从事的多期CT检查和,在吡啶极高光和CT倍数相互矛盾的情形下,开展专门从事的多期CT检查和。

用作双总能量CT评量胃不止血构造;还有为评量小儿科的咳嗽而开展的大幅提极高CT表明左胃间的低大幅提极高肿瘤。混杂超声的发散精确测量倍数为+113HU,提示有病毒性内容、假性大幅提极高或实性肿胀(a)。云端平扫复建表明肿瘤极高发散,声称是一个无定形不止血(b,左下角)。彩色编码吡啶图,在肿瘤上画不止感浓厚兴趣的区域,表明吡啶高密度为0.0mgI/mL,必要确诊为无大幅提极高的无定形不止血(c)。请肯定,不止血的云端平扫发散为+78.3HU,混杂和云端平扫缩放两者之间的模拟发散差为+33.3HU。因此,鉴于发散差>20HU,如果只用作发散精确测量,显然亦会将肿瘤误判为改进型不止血。这声称吡啶化学合成显然是一个独立于HU的精确测量。 确凿证据声称,从云端平扫(VUE)缩放转换成的CT精确测量倍数与习惯的平扫采自倍数在5-10HU的发散关联性内有很好的一致性,声称VUE缩放不太显然变为实质上采自的平扫缩放。近期,Xiao和他的同事声称,用VUE缩放除去习惯的平扫缩放,不太显然将大幅提极高的心肌肿胀误判为无大幅提极高的不止血。这些结果支持在如前所述药理学实践里面再进一步选用VUE。然而,由于吡啶提炼不止操作过程里面不止现的演算法平滑化,VUE缩放看起来格外像卡通缩放,人锥体器官边界不轻微。VUE缩放仍不太显然不止现演算法不精确和发散倍数不正确地的情形,这显然避免肿瘤极高光大幅提极高的误导性或欺骗性量度,有时候是由于吡啶或钙提炼不止不实质上、极高血压锥体型较大、锥状钙化消失(即

胃胆结石指为

DECT的一个长年系统设计是胃胆结石化学物质的指为。尽管SECT被看来是胃胆结石检测的规范,但DECT发放的胶合板降解学术研究将正确地描述胃胆结石的化学物质。胆结石化学物质亦会不良影响病患分析方法。例如,钙盐胆结石可以通过粪便碱化来溶解,而钙基胆结石显然无需通过锥体外闪光沙石等侵入性流程来拔除。诚然,极高能量科牙医在此系统设计里面这不反之亦然举例来说胆结石含量,而是根据胆结石含量在极高、低总能量下的相同发散情形,选用半化学合成的分析方法。

胃上腺肿胀的构造

胃上腺偶发肿瘤是一种常见的动态学推测,在一般来说人群里面极高达5%的CT检查和里面检视到。腺瘤是胃上腺最相比较的良性推测,在未存留帕金森氏症的极高血压里面占所有胃上腺突起的75%。在存留有胃上腺外恶性的极高血压里面,胃上腺肿胀并不一定仍然是腺瘤,但胃上腺重新分配的发生率可极高达73%。习惯的SECT依赖CT发散精确测量倍数

用作双总能量CT评量胃上腺突起构造;还有66岁的极高血压因慢性咳嗽拒绝接受CT打印。推测了一个居然的左胃上腺肿胀,导管期的平原则上发散倍数为+58 HU(a)。如果未平扫缩放,这个突起将被看来是不未确定的,无需极高血压返回开展专门从事的胃上腺洗脱CT计划或MR评量。鉴于该检查和是在DECT来进行下开展的,云端平扫缩放被复建,检视到的发散倍数为+10 HU(b),必要了富含脂肪的腺瘤的确诊,从而避免了任何额外的检查和。 化学合成DECT学系统设计 大小为基础的分类法系统亦会,如1.1原版的虚拟瘤重排评量规范(RECIST 1.1),被如前所述用作评量病患重排的持续性(表)。类似于RECIST的规范选用目的肿瘤的单维cm精确测量,用所有目的肿瘤的总和来预估负担的化学合成精确测量。尽管RECIST类规范的主导作用现在确立,但它仍有较大的值得肯定,有数肿瘤靶点比方说或精确测量的可变性以及排除肿瘤大幅提极高或发散作为评分病患重排的分析方法。特别是对于新兴的免疫病患口服,显然亦会不止现假性重大突破,从而对如前所述的日后分期来进行相关联挑战。

用作双总能量CT评量病患重排;还有黑色素瘤极高血压拒绝接受了时间延迟分期检查和。检查和表明,左侧胃周有一个25.2×20.2mm的再进一步肿胀(a,左下角)。吡啶化学合成的结果是平原则上1]吡啶pH(NIC)为0.0689(b)。极高血压开始拒绝接受免疫病患。6个年初后开展的日后分期检查和(c)表明肿胀的大小增大(c,左下角),现在精确测量为10.1×7.3mm,符合RECIST 1.1规范的病患重排。病患后的吡啶化学合成表明NIC为0.0341,得不止结论了病患有效性(d)。人们应该期望随着的加大,NIC也亦会增大。然而,要肯定肿瘤加大但表明NIC增高的情形显然反映了传染病的开刀。 DECT可以为基于规格的分类法系统亦会所能够受限制的药理学效益发放解决计划(表)。在习惯的大幅提极高缩放里面,不止血或坏死的碎片显然亦会混淆地提极高的发散,并错误地将这种推测分类为传染病的重大突破。锥体积吡啶转换成率(VIU),即肿瘤锥体积之比吡啶pH,已被用来格外好地评量晚期胃癌的化果。例如,Chen及其同事证明,化疗后,胃癌平原则上CT倍数和里面位VIU轻微下降,而第二大恶性肿瘤cm未统计学含义。与RECIST 1.1评分相比,通过VIU学术研究与Choi规范有格外好的一致性。在用防血管转换成口服病患的肝癌里面,灌注CT被用来预测患病率和传染病重排,据此血管渗透性、血液循环和血容量的增大反映了恶性新生血管的增大。用作吡啶固锥体降解评量蛋白内癌血管转换成的中长年工作,除去CT灌注,已在动物框架里面表明不止前景,声称不太显然用作化学合成DECT参数评量重排,并在意味著所需总极高能量量。

基于规格的病患重排指标显然假定的缺陷;还有透明蛋白胃蛋白癌极高血压在时间延迟时不止现了大的区域内再进一步的左胃肿胀,65.6×59.6mm(a,左下角)。吡啶图表明平原则上1]吡啶pH(NIC)为0.0908(b)。用疫疗法病患后,极高血压在2个年初后拒绝接受了重新分期。在病患后的随访检查和里面(c),肿胀大小增大了很多(左下角),规格为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1规范,被认定为身锥体状况稳定。病患后,肿胀的区域内突起性再进一步轻微增大。病患后的平原则上NIC为0.0272(d),声称病患有效性。尽管在这个近来里面,无论化学合成评量如何,区域内突起再进一步的程度在动态上是轻微的,但读者应该意识到化学合成指标显然有助于解决病患重排弊端的情形。 化学合成DECT应用:未来展望

消化系统传染病

随着DECT纤维化精确测量的再进一步提高效率,可以也许的优势是将其简化为如前所述多期CT消化系统计划,用作蛋白内筛查。这种分析方法将消除对较长打印时间和处理过程要求的效益。

衔接制造厂商举例来说

迄今DECT应用的一个限制是能够里面和特定胶合板降解分析方法的制造厂商间关联性。例如,基于框架的学术研究表明,在单能五音资料和吡啶化学合成方面假定较大的制造厂商间关联性。基于病人的学术研究表明,在发散方面,打印仪两者之间的关联性相当多,但在吡啶pH精确测量方面的关联性较大。尽管对血管开展吡啶pH1]是一项当今的应用,可以改善基于人锥体器官的吡啶精确测量的可重复性,但它仍显然能够解决由于相同的DECT应用而诱发的巨大变化。与极高血压相关的(如锥体型大小)和打印仪相关的环境因素也亦会不良影响吡啶化学合成的精确度和正确地性。比方说,相同人锥体器官和打印仪设置的云端平扫缩放发散精确测量的衔接制造厂商比较也有待学术研究。随着未来工作的开展,衔接制造厂商的举例来说将促进DECT化学合成应用在药理学实践里面的无缝系统设计。

带电粒三子枚举CT

迄今的CT打印仪用作总能量积分探测(EID),在明定的时间间隔内,沉积物到探测上的总反射光X射线总能量被精确测量。X射线首先轰击四楼闪烁锥体装置,诱发第二波带电粒三子。这些带电粒三子被中层的亮电二极管迅速转换成,其里面反射光的带电粒三子被切换为与指定都是在内沉积物到探测上的总总能量成比率的电波形。 近期,带电粒三子枚举探测(PCD)表明不止再进一步革新CT打印应用的庞大前景。PCD由单层半导锥体胶合板(有时候是碲化镉或碲化镉)组成,不无需实质上的层来将反射光的X射线切换成亮。相反,半导锥体将反射光的X射线切换为正氧原子云。回转的电荷诱发电阻和随后的脉冲持续性波形,反之亦然与单个带电粒三子总能量成比率,而不是整个反射光X射线束的可数总能量。然后,脉冲持续性波形被分类法到多个特定总能量木箱。 最初的PCD-CT打印仪现在表明不止比迄今市售的EID-CT打印仪格外多的诱因。带电粒三子总能量洗牌允许极高光可借胶合板的最佳总能量增量(即 "K-边缘超声"),并在多对比剂学术研究里面区分开相同的对比剂。PCD-CT可以有效性地消除在低总能量设置下肯定到的电三子阻尼,从而提极高低总能量下的血糖效能。其他诱因有数改进亮五音分离出来,加大探测模组规格,以及提极高几何效能等。

极高能量组学和人工智能

极高能量组学是一个迅速兴起的领域,它并用高效能的数理逻辑演算法从超声资料里面提炼不止大量的化学合成构造。极高能量组学依赖这样一个假定,即医护资料里面都有肉眼能够察觉的病变操作过程的资讯,因此能够通过动态检查和推测。近期系统设计极高能量学人工智能演算法的有所发展,改善了与缩放拆分、缩放处理和构造提炼不止有关的量度和数理逻辑障碍。 大多数基于CT的极高能量学学术研究都是并用单一总能量的单期大幅提极高缩放来提炼不止构造,主要是极高能量学资料。迄今还不知道DECT对未来基于极高能量组学亦会有什么不良影响。近期,一项试点学术研究用作动脉和导管期资料的单能五音缩放创建了胃癌的淋巴结重新分配预测图表。 DECT衍生的缩放 比单一总能量和药理学框架的表现格外好,这声称DECT显然发放额外的超声纹理构造和 参数,而SECT资料能够实现。 在预测心肌状癌和结直肠粘液腺癌极高血压的突起重新分配方面也有类似于结果。 其他工作主要是并用半自动消化系统拆分来区分开消化系统的良性和恶性肿瘤。 另一项学术研究声称,DECT衍生的吡啶化学合成和极高能量组学可以正确地区分开不止现异常消化系统和脂肪变性和肝硬化。 虽然迄今不止原版的文献资料有限,但基于双总能量CT的极高能量组学的潜在系统设计显而易见,并显然 在未来几年加强全新的化学合成CT文献资料五音 。 论点 主要通过CT倍数学术研究和胶合板举例来说推动的化学合成DECT系统设计,表明了解决迄今在评量胃肠道和外科生殖系统亦会病症以及病患重排方面未受限制的效益。新兴应用,如极高能量组学、人工智能和带电粒三子枚举探测CT,不太显然提极高腹部和学里面化学合成DECT应用的价倍数。 了解格外多双总能量内容,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. 文里面原则上为原作者观念,仅供专业人士学术交流目的,不用作商业用途。

2021年11年初5日

分享: