腹部双光能CT定量技术(下)

2022-02-14 16:28:23 来源:
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双总能量CT(DECT)通过有别于两种有所不同的X射线波段,同时或接近同时地依靠两个有所不同的样本集,从而赢取更是多的信息。电动力学和康普顿散射二者之间的微妙平衡是不得不DECT扫瞄方式在的关键主因,与现代的X射线和混和总能量CT(SECT)技术开发相似。CT值是多种主因(例如,之中子总能量、较较低质量量)的线功能性。当有别于SECT时,有所不同元素小组变成的涂层则亦会展现借助于相似的CT值,并有可能能够区分彼此。这是SECT的一个固受受限制。DECT克服了这一妨碍,它在第二能级上依靠极化系数,从而允许随后对特定涂层进行时分解并再一进行时举例统计分析。因为通过电动力学发生彼此间作用的不太有可能与期盼小组织的锰和量变成反比,由此消除的有所不同的总能量谱能够辨认、分离借助于和举例期盼涂层。 早期的DECT扫瞄他设计有很大的技术开发局限功能性,即两种总能量二者之间假定离地的空间和间隔时间错位、较低噪音和辐射抑制剂降较较低。然而,在依然的10-15年里,CT球管和太空船技术开发的较慢持续发展为流行病学DECT系统的诞生共享了必须,重新激发了影象医学界对这项技术开发的有兴趣。 DECT为许多病因问题共享了起因和统计分析方式的共享商。起因统计分析有别于各种总能量和涂层的特定样本集,在每个体素的基础上直观地评核涂层甜度。统计分析方式统计分析更是更进一步,允许用户在图形样本上画借助于热衷于的区外,以分解特定的涂层测定值,如钠分子量。 虽然是创新,但统计分析方式DECT还不曾达到广泛的流行病学实践,主要是由于服务商特定的硬体和发行版不较易彼此间适用。 以下篇文章之中涉及的许多章节确实是各种类型的。然而,随着DECT在流行病学上赢取更是多的持续发展,全面认识常用的起因和有希望的统计分析方式科技领域,也能让等离子科医生认识并激赏这种病因辅助工具。它还能使等离子科医生找到更是多的DECT高血压,并有可能将CT病因的分界推向不曾找到的前沿科技领域。上期我们回顾了臀部的科技领域(参见:臀部双总能量CT统计分析方式技术开发(上)),今天我们独自倾听阴部的科技领域。

统计分析方式DECT泌尿生殖细胞科技领域

胰脏皆阴的基本特征

胰脏皆阴是如前所述更进一步提较低CT检查和之中最少用的误打误撞找到之一。等离子科医生只能有别于单期更进一步提较低检查和,特别是当提醒到到胰脏炎症的极化大于所谓液体时(即>+20HU),才亦会坚持不懈进行时全面的胰脏皆阴起因。在不曾平扫图形的情形,要区分因蛋白功能性/肿大功能性或假功能性更进一步提较低现像避免的无更进一步提较低的较低极化肺部与实功能性腹腔下不可行。近期的史料证明,在DECT扫瞄之中找到的略较低于50%的误打误撞功能性胰脏皆阴可以基本上起因为非更进一步提较低功能性肺部或更进一步提较低功能性实功能性皆阴,而不无需进行时额皆的变高分辨率。图例揭示了一种现像,即钠分子量与HU单位彼此间纷争地经常借助于现。近期,人们对用单期TBDE CT和机器学习演算法扫瞄的病征进行时了研究者,以坚持不懈提较低病因的精确度。这项实习建议进行时专供的多期CT检查和,在钠分辨率和CT值彼此间纷争的情形,进行时专供的多期CT检查和。

有别于双总能量CT评核肾肺部基本特征---为评核小儿科的水肿而进行时的更进一步提较低CT揭示左肾间的较较低更进一步提较低炎症。混和变高分辨率的极化测定值为+113HU,提示有肿大功能性章节、假功能性更进一步提较低或实功能性皆阴(a)。终端平扫重修揭示炎症较低极化,证明是一个较低量肺部(b,交叉)。彩色UTF-钠图,在炎症上画借助于热衷于的区外,揭示钠量为0.0mgI/mL,保证病因为无更进一步提较低的较低量肺部(c)。请提醒,肺部的终端平扫极化为+78.3HU,混和和终端平扫图形二者之间的模拟极化差为+33.3HU。因此,鉴于极化差>20HU,如果只有别于极化测定,则亦会将炎症肇因为更进一步提较低型肺部。这证明钠统计分析方式有可能是一个独立自主于HU的测定。 证据证明,从终端平扫(VUE)图形分解的CT测定值与现代的平扫挖掘值在5-10HU的极化相似之处内有很好的相关功能性,证明VUE图形有可能取代另行挖掘的平扫图形。近期,Xiao和他的室友证明,用VUE图形取而代之现代的平扫图形,不太有可能将更进一步提较低的胰脏皆阴肇因为无更进一步提较低的肺部。这些结果支持者在如前所述流行病学实践之中更进一步有别于VUE。然而,由于钠分离借助于操作过程之中经常借助于现的演算法纹理化,VUE图形看似更是像卡通图形,心脏分界不值得提醒。VUE图形仍有可能经常借助于现演算法不正确地和极化值不正确地的情形,这有可能避免炎症分辨率更进一步提较低的捏造或欺骗功能性计算,一般来说是由于钠或钙分离借助于不基本上、病征体型更大、点状增生变变成(即

肾大肠起因

DECT的一个长期科技领域是肾大肠变混合物的起因。尽管SECT被并不认为是肾大肠检测的新标准,但DECT共享的涂层分解统计分析将正确地揭示肾大肠的变混合物。大肠变混合物亦会影响用药方式。例如,尿酸矿大肠可以通过尿液碱化来溶解,而钙基大肠有可能无需通过体皆震波卵石等皆科手术程序来来清空。诚然,等离子科医生在此科技领域之中并不同样举例大肠甜度,而是根据大肠甜度在较低、较较低总能量下的有所不同极化情形,有别于半统计分析方式的方式。

骨骼肌皆阴的基本特征

骨骼肌偶发炎症是一种少用的影象学找到,在都可人群之中略较低于5%的CT检查和之中提醒到到。腺瘤是骨骼肌最广泛的良功能性找到,在不曾已知结核病症的病征之中占所有骨骼肌突起的75%。在已知有骨骼肌皆恶功能性的病征之中,骨骼肌皆阴往往仍然是腺瘤,但骨骼肌转移的发生率可略较低于73%。现代的SECT缺少CT极化测定值

有别于双总能量CT评核骨骼肌突起基本特征---66岁的病征因慢功能性水肿拒绝接受CT扫瞄。找到了一个误打误撞的左骨骼肌皆阴,静脉期的大约极化值为+58 HU(a)。如果不曾平扫图形,这个突起将被并不认为是不断定的,无需病征离开进行时专供的骨骼肌除去CT方案或MR评核。鉴于该检查和是在DECT方式在下进行时的,终端平扫图形被重修,提醒到到的极化值为+10 HU(b),保证了富含脂肪的腺瘤的病因,从而避免了任何额皆的检查和。 统计分析方式DECT学科技领域 体积依此的分类法系统,如1.1版的并不一定瘤质子化评核新标准(RECIST 1.1),被如前所述用以评核用药质子化的有效功能性(图例)。相似RECIST的新标准有别于期盼炎症的单维较低约测定,用所有期盼炎症的总和来估计财政负担的统计分析方式测定。尽管RECIST类新标准的作用现在确立,但它仍有很大的局限功能性,以皆炎症抗击肿瘤同样或测定的可变功能性以及无关炎症更进一步提较低或极化作为赞赏用药质子化的方式。特别是对于新兴的免疫用药抑制剂,则亦会经常借助于现假功能性十分困难,从而对如前所述的于是又应于方式在构变成挑战。

有别于双总能量CT评核用药质子化---黑色素瘤病征拒绝接受了较宽应于检查和。检查和揭示,左侧肾周有一个25.2×20.2mm的强化皆阴(a,交叉)。钠统计分析方式的结果是大约一维钠分子量(NIC)为0.0689(b)。病征开始拒绝接受免疫用药。6个翌年后进行时的于是又应于检查和(c)揭示皆阴的体积攀升(c,交叉),现在测定为10.1×7.3mm,符合RECIST 1.1新标准的用药质子化。用药后的钠统计分析方式揭示NIC为0.0341,确认了用药有效(d)。人们不应期盼随着的较小,NIC也亦会攀升。然而,要提醒炎症较小但揭示NIC降较较低的情形有可能再现了病症的病情恶化。 DECT可以为基于体积的分类法系统所能够意味着的流行病学效益共享共享商(图例)。在现代的更进一步提较低图形之中,肿大或囊肿的残骸则亦会混为一谈地提较低的极化,并误判地将这种找到不属于为病症的十分困难。量钠饱和度(VIU),即炎症量乘以钠分子量,已被用来更是好地评核晚期胃结核病的化果。例如,Chen及其室友证明,低剂量后,胃结核病大约CT值和之中位VIU值得提醒攀升,而最大肿瘤较低约不曾统计学意义。与RECIST 1.1赞赏相比,通过VIU统计分析与Choi新标准有更是好的相关功能性。在用抗击腹腔分解抑制剂用药的肝结核病之中,灌注CT被用来预报死亡率和病症质子化,据此腹腔渗透功能性、血流和血容量的攀升再现了恶功能性新生腹腔的攀升。有别于钠微粒分解评核线粒体结核病腹腔分解的初步实习,取而代之CT灌注,已在动物三维之中揭示借助于前景,证明有可能有别于统计分析方式DECT值评核质子化,并在理论上所需总氡。

基于体积的用药质子化当前有可能假定的缺陷---透明细胞肾细胞结核病病征在较宽时经常借助于现了大的周边强化的左肾皆阴,65.6×59.6mm(a,交叉)。钠图揭示大约一维钠分子量(NIC)为0.0908(b)。用疫药物用药后,病征在2个翌年后拒绝接受了重新应于。在用药后的随访检查和之中(c),皆阴体积攀升了很多(交叉),体积为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1新标准,被断定为病情平衡。用药后,皆阴的周边突起功能性强化值得提醒攀升。用药后的大约NIC为0.0272(d),证明用药有效。尽管在这个案例之中,无论统计分析方式评核如何,周边突起强化的程度在动态上是值得提醒的,但读者不应意识到统计分析方式当前有可能有助于解决用药质子化问题的情形。 统计分析方式DECT技术开发:不曾来亦会展望

胰脏病症

随着DECT支气管炎测定的更进一步优化,可以预见的占优是将其简化为如前所述多期CT胰脏方案,用以线粒体乙型肝炎。这种方式将减轻对较长扫瞄间隔时间和预处理要求的效益。

串连制造厂商举例

迄今DECT技术开发的一个受限是能够之中和特定涂层分解方式的制造厂商间相似之处。例如,基于三维的研究者揭示,在单波段学样本和钠统计分析方式各个方面假定很大的制造厂商间相似之处。基于病人的研究者揭示,在极化各个方面,扫瞄仪二者之间的相似之处相当多,但在钠分子量测定各个方面的相似之处更大。尽管对腹腔进行时钠分子量一维是一项公认的技术开发,可以改善基于心脏的钠测定的可重复功能性,但它仍有可能能够解决由于有所不同的DECT技术开发而消除的变化。与病征相关的(如体型体积)和扫瞄仪相关的主因也亦会影响钠统计分析方式的正确地度和精确度。同样,有所不同心脏和扫瞄仪设置的终端平扫图形极化测定的串连制造厂商比起也有待研究者。随着不曾来亦会实习的开展,串连制造厂商的举例将促使DECT统计分析方式技术开发在流行病学实践之中的无缝科技领域。

之中子可用CT

迄今的CT扫瞄仪有别于总能量方程式太空船(EID),在规范的间隔时间较宽内,堆积到太空船上的总入射光X射线总能量被测定。X射线首先轰击层高闪烁体装置,消除第二波之中子。这些之中子被之中层的光电二极管迅速转化成,其之中入射光的之中子被叠加为与之外须都只内堆积到太空船上的总总能量变成数用以电路径。 近期,之中子可用太空船(PCD)揭示借助于更进一步倡导CT扫瞄技术开发的不小前景。PCD由单层半导体器件涂层(一般来说是碲化镉或碲化镉)小组变成,不无需另行的层来将入射光的X射线叠加变成光。相反,半导体器件将入射光的X射线叠加为正负电荷云。移动的电荷消除电流和随后的正弦波离地路径,同样与单个之中子总能量变成数目,而不是整个入射光X射线束的集合总能量。然后,正弦波离地路径被分类法到多个特定总能量木箱。 他设计的PCD-CT扫瞄仪现在揭示借助于比迄今添加物的EID-CT扫瞄仪更是多的诱因。之中子总能量分档允许分辨率诱发涂层的最佳总能量加权(即 "K-边缘变高分辨率"),并在多对比剂研究者之中区分有所不同的对比剂。PCD-CT可以有效地消除在较较低总能量设置下看到的电子噪音,从而提较低较较低总能量下的抑制剂可靠度。其他诱因以皆小型化波段分开,较小太空船元件体积,以及提较低几何图形灵活性等。

等离子小组学和AI

等离子小组学是一个迅速兴起的科技领域,它依靠先进的高等数学演算法从变高分辨率样本之中分离借助于大量的统计分析方式基本特征。等离子小组学缺少这样一个举例,即医疗样本之中举例来说目视能够察觉的病理操作过程信息,因此能够通过动态检查和找到。近期科技领域等离子学AI演算法的蓬勃持续发展,改善了与图形分割、图形处理和基本特征分离借助于有关的计算和高等数学妨碍。 大多数基于CT的等离子学统计分析都是依靠单独总能量的单期更进一步提较低图形来分离借助于基本特征,主要是等离子学样本。迄今还不真的DECT对不曾来亦会基于等离子小组学亦会有什么影响。近期,一项实验区研究者有别于动脉和静脉期样本的单波段学图形创建了胃结核病的黏膜转移预报图表。 DECT引申的图形 比单独总能量和流行病学三维的展现更是好,这证明DECT有可能共享额皆的变高分辨率纹理基本特征和 值,而SECT样本能够付诸。 在预报炎症状结核病和结直肠粘液腺结核病病征的突起转移各个方面也有相似结果。 其他实习主要是依靠半自动胰脏分割来区分胰脏的良功能性和恶功能性炎症。 另一项研究者证明,DECT引申的钠统计分析方式和等离子小组学可以正确地区分经常功能性胰脏和脂肪变功能性和肝硬化。 虽然迄今刊发的史料受受限,但基于双总能量CT的等离子小组学的潜在科技领域显而易见,并有可能 在不曾来亦会几年加强全新的统计分析方式CT史料谱 。 结论 主要通过CT值统计分析和涂层举例倡议的统计分析方式DECT科技领域,揭示认识决迄今在评核胃肠道和泌尿生殖细胞病症以及用药质子化各个方面不曾意味着的效益。新兴技术开发,如等离子小组学、AI和之中子可用太空船CT,有可能提较低臀部和学之中统计分析方式DECT技术开发的价值。 认识更是多双总能量章节,关注XI区。

载入校订自: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. 文之中之外为原作者观点,仅供从业者沟通用以,不用以试验性。

2021年11翌年5日

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