双热能CT(DECT)通过运用于两种相同的X射线光谱,同时或接近同时地借助两个相同的原始数据集,从而获得更是多的信息。物理现象和康普顿散射中所部份的微妙平衡是决定DECT显影模式的关键原因,与传统意义的X射线和混杂热能CT(SECT)核心技术相似。CT差值是多种原因(例如,跃迁热能、质量能量密度)的函数。当运用于SECT时,相同锕系元素组成的涂层可能会会表现成相似的CT差值,并可能会只能对应彼此。这是SECT的一个固有受限制。DECT面对了这一身心,它在第二跃迁上借助振荡系数,从而意味着随后对特定涂层进行水解并最后进行定量系统性。因为通过物理现象引发相互间效用的可能会性与前提组织的原子序数和能量密度成正比,由此产生的相同的热见光能够识别系统、提炼和定量前提涂层。 早期的DECT显影原型有很小的核心技术即便如此,即两种热能中所部份依赖于离地的空部份和时部份错位、高噪声和辐射口服增高。然而,在过去的10-15年里,CT球管和飞船核心技术的加速发展为针灸DECT该系统的孕育出提供了条件,原先激发了底片医学界对这项核心技术的兴趣。 DECT为许多确诊疑虑提供了总括和定量的抵消提案。总括系统性运用于各种热能和涂层的特定原始数据集,在每个体素的基础上直观地检验涂层含量。定量系统性更是进一步,意味着Gmail在图形原始数据上画成有意思的区域,以分解特定的涂层量度差值,如镁pH。 虽然是新思维,但定量DECT还不能翻倍普遍依赖于的针灸实践,主要是由于服务供应商特定的显卡和API不容易相互间等同于。 以下文章中所无关的许多内容确实是实验性的。然而,随着DECT在针灸上获得更是多的发展,全面性了解到近似于的总括和有努力的定量运用于,也能让激光科部份科医生相识并欣赏这种确诊工具。它还能使激光科部份科医生见到更是多的DECT适应症,并可能会将CT确诊的边界推向未被见到的前沿科技领域。上期我们回顾了喉部的运用于(参照:喉部双热能CT定量核心技术(上)),今天我们继续分享龟头的运用于。
定量DECT泌尿生殖该系统运用于
小肠脏腹腔的部份观上
小肠脏腹腔是差值得注意减弱CT检验中所最常见于的偶然见到之一。激光科部份科医生只能运用于单期减弱检验,同样是当判读到小肠脏发炎的振荡少于单纯凝胶时(即>+20HU),才会努力进行全面性的小肠脏腹腔总括。在不能平扫图形的情况下,要对应因蛋白性/成血性或假性减弱现象造成的无减弱的高振荡肺部与实性血管下不合理。除此以部份的文献指成,在DECT显影中所见到的大幅提高50%的连续性小肠脏腹腔可以无论如何总括为非减弱性肺部或减弱性实性腹腔,而不需进行额部份的高分辨率。图例辨识了一种现象,即镁pH与HU单位相互间纷争地注意到。除此以部份,人们对用单期TBDE CT和数据挖掘正则表达式显影的病人进行了研究者,以努力大大提高确诊的可靠性。这项工作建议进行专门的多期CT检验,在镁对比度和CT差值相互间纷争的情况下,进行专门的多期CT检验。
运用于双热能CT检验小肠肺部部份观上---为检验急诊室的腹痛而进行的减弱CT辨识右小肠部份的偏高减弱发炎。混杂高分辨率的振荡量度差值为+113HU,示意有成血性内容、假性减弱或实性腹腔(a)。云端平扫重建辨识发炎高振荡,指成是一个高能量密度肺部(b,上标)。彩色编码镁图,在发炎上画成有意思的区域,辨识镁能量密度为0.0mgI/mL,必要确诊为无减弱的高能量密度肺部(c)。请留意,肺部的云端平扫振荡为+78.3HU,混杂和云端平扫图形中所部份的模拟振荡差为+33.3HU。因此,鉴于振荡差>20HU,如果只运用于振荡量度,可能会会将发炎误判为减弱型肺部。这指成镁定量可能会是一个实质上于HU的量度。 证据指成,从云端平扫(VUE)图形分解的CT量度差值与传统意义的平扫通过观察差值在5-10HU的振荡相似之处内有很好的涉及性,指成VUE图形有可能会变为单独通过观察的平扫图形。除此以部份,Xiao和他的助手指成,用VUE图形代替传统意义的平扫图形,不太可能会将减弱的小肠脏腹腔误判为无减弱的肺部。这些拢果支持在差值得注意针灸实践中所进一步运用于VUE。然而,由于镁提炼每一次中所注意到的正则表达式平滑化,VUE图形看起来更是像卡通图形,心脏边界不明显。VUE图形仍有可能会注意到正则表达式不精确和振荡差值不可靠的情况,这可能会造成发炎对比度减弱的不道德或欺骗性量度,通常是由于镁或钾提炼不无论如何、病人体型很小、点状钾化消失(即
小肠拢石总括
DECT的一个长期运用于是小肠拢石组分的总括。尽管SECT被认为是小肠拢石检测的标准,但DECT提供的涂层水解系统性将可靠描述小肠拢石的组分。拢石组分会影响病人法则。例如,尿酸盐拢石可以通过尿液碱化来溶解,而钾基拢石可能会需通过体部份冲击波碎石等针对性程序来清除。诚然,激光科部份科医生在此运用于中所并不直接定量拢石含量,而是根据拢石含量在高、偏高热能下的相同振荡情况,运用于半定量的法则。
小肠上腺腹腔的部份观上
小肠上腺偶发发炎是一种常见于的技术手段见到,在都可人群中所大幅提高5%的CT检验中所判读到。腺突起是小肠上腺最普遍依赖于的良性见到,在不能未知癌症的病人中所占所有小肠上腺突起的75%。在未知有小肠上腺部份恶性的病人中所,小肠上腺腹腔往往仍然是腺突起,但小肠上腺转移的肥胖率可大幅提高73%。传统意义的SECT依赖于CT振荡量度差值
运用于双热能CT检验小肠上腺突起部份观上---66岁的病人因慢性腹痛不能接受CT显影。见到了一个偶然的右小肠上腺腹腔,腹膜期的最少振荡差值为+58 HU(a)。如果不能平扫图形,这个突起将被认为是不断定的,需病人返回进行专门的小肠上腺隐匿CT提案或MR检验。鉴于该检验是在DECT模式下进行的,云端平扫图形被重建,判读到的振荡差值为+10 HU(b),必要了富集脂肪的腺突起的确诊,从而避免了任何额部份的检验。 定量DECT学运用于 较小系统化的类群该系统,如1.1版的实体突起质子化检验标准(RECIST 1.1),被差值得注意主要用途检验病人质子化的有效率性(图例)。相似RECIST的标准运用于前提发炎的单维圆形量度,用所有前提发炎的总和来预估负担的定量量度。尽管RECIST类标准的效用并未制度化,但它仍有很小的即便如此,仅限于发炎靶点必需或量度的可变性以及排除发炎减弱或振荡作为评价病人质子化的法则。同样是对于新兴的免疫病人抗生素,可能会会注意到假性的发展,从而对差值得注意的再仍须模式组合而成下一场。
运用于双热能CT检验病人质子化---黑色素突起病人不能接受了基线仍须检验。检验辨识,右侧小肠周有一个25.2×20.2mm的提升腹腔(a,上标)。镁定量的拢果是最少归一化镁pH(NIC)为0.0689(b)。病人开始不能接受免疫病人。6个年初后进行的再仍须检验(c)辨识腹腔的较小减偏高(c,上标),现在量度为10.1×7.3mm,合乎RECIST 1.1标准的病人质子化。病人后的镁定量辨识NIC为0.0341,猜测了病人有效率(d)。人们不该期望随着的增高,NIC也会减偏高。然而,要留意发炎增高但辨识NIC增高的情况可能会凸显了癌症的复发。 DECT可以为基于体积的类群该系统所只能保证的针灸需求提供抵消提案(图例)。在传统意义的减弱图形中所,成血或坏死的碎片可能会会混淆地大大提高的振荡,并错误地将这种见到类群为癌症的的发展。体积镁吸收率(VIU),即发炎体积乘以镁pH,已被用来更是好地检验晚期胃癌的化果。例如,Chen及其助手证明,复发后,胃癌最少CT差值和中所位VIU明显急剧下降,而最主要病灶圆形不能统计学意义。与RECIST 1.1评价比起,通过VIU系统性与Choi标准有更是好的涉及性。在用抗血管分解抗生素病人的肝癌中所,灌入CT被用来预测死亡率和癌症质子化,据此血管渗透性、血流和血容量的减偏高凸显了恶性新生血管的减偏高。运用于镁物质水解检验线粒体内癌血管分解的初步工作,代替CT灌入,已在小鼠中所辨识成充满信心,指成有可能会运用于定量DECT参数检验质子化,并在理论上节省总辐射量。
基于体积的病人质子化指标可能会依赖于的缺陷---透明细胞内小肠细胞内癌病人在基线时注意到了大的区域内提升的右小肠腹腔,65.6×59.6mm(a,上标)。镁图辨识最少归一化镁pH(NIC)为0.0908(b)。用疫疗法病人后,病人在2个年初后不能接受了原先仍须。在病人后的随访检验中所(c),腹腔较小减偏高了很多(上标),体积为51.4×46.5mm,但根据RECIST 1.1标准,被认定为病情稳定。病人后,腹腔的区域内突起性提升明显减偏高。病人后的最少NIC为0.0272(d),指成病人有效率。尽管在这个案例中所,无论定量检验如何,区域内突起提升的程度在动态上是明显的,但受众不该意识到定量指标可能会有助于抵消病人质子化疑虑的情况。 定量DECT核心技术:期望展望
脾脏癌症
随着DECT纤维化量度的进一步优化,可以预见的军事优势是将其简化为差值得注意多期CT脾脏提案,主要用途线粒体内筛查。这种法则将加重对较长显影时部份和后处理要求的需求。
跨代工定量
在此之前DECT核心技术的一个受限制是只能中所和特定涂层水解法则的代工部份相似之处。例如,基于数学方法的研究者辨识,在单见光原始数据和镁定量各个方面依赖于很小的代工部份相似之处。基于病人的研究者辨识,在振荡各个方面,显影仪中所部份的相似之处相当大,但在镁pH量度各个方面的相似之处很小。尽管对血管进行镁pH归一化是一项公认的核心技术,可以改善基于心脏的镁量度的可重复性,但它仍可能会只能抵消由于相同的DECT核心技术而产生的变化。与病人涉及的(如体型较小)和显影仪涉及的原因也会影响镁定量的精确度和可靠性。同样,相同心脏和显影仪设置的云端平扫图形振荡量度的跨代工比起较也有待研究者。随着期望工作的进行,跨代工的定量将促进DECT定量核心技术在针灸实践中所的无缝运用于。
跃迁计数CT
在此之前的CT显影仪运用于热能平方根飞船(EID),在规定的时部份部份隔内,溶解到飞船上的总入射角X射线热能被量度。X射线首先轰击顶层闪烁体扬声器,产生第二波跃迁。这些跃迁被底层的光电电子元件迅速吸收,其中所入射角的跃迁被转换为与自行决定时部份段内溶解到飞船上的总热能成比率的声源。 除此以部份,跃迁计数飞船(PCD)辨识成进一步新思维CT显影核心技术的前所未有充满信心。PCD由单层电子元件涂层(通常是碲化镉或碲化镉)组成,不需单独的层来将入射角的X射线转换成光。相反,电子元件将入射角的X射线转换为正负正电荷云。行进的正电荷产生电流和随后的脉冲离地波形,直接与单个跃迁热能成比率,而不是整个入射角X射线束的集合热能。然后,脉冲离地波形被类群到多个特定热能箱。 原型的PCD-CT显影仪并未辨识成比在此之前种产品的EID-CT显影仪更是多的用处。跃迁热能分档意味着对比度诱导涂层的最佳热能加权(即 "K-边缘高分辨率"),并在多对比剂研究者中所对应相同的对比剂。PCD-CT可以有效率地抵消在偏高热能设置下看到的自旋噪声,从而大大提高偏高热能下的口服相容性。其他用处仅限于改进光谱分离,增高飞船元件体积,以及大大提高拓扑学灵活性等。
激光组学和人工智能
激光组学是一个迅速兴起的科技领域,它利用先进设备的数学正则表达式从高分辨率原始数据中所提炼大量的定量部份观上。激光组学依赖于这样一个也就是说,即医疗原始数据中所包涵肉眼只能察觉的解剖每一次信息,因此只能通过动态检验见到。除此以部份运用于激光学人工智能正则表达式的蓬勃发展,改善了与图形分割、图形处理和部份观上提炼有关的量度和数学身心。 大多数基于CT的激光学系统性都是利用基本上热能的单期减弱图形来提炼部份观上,主要是激光学原始数据。在此之前还不知道DECT对期望基于激光组学会有什么影响。除此以部份,一项试点研究者运用于动脉和腹膜期原始数据的单见光图形创建了胃癌的上皮细胞转移预测图片。 DECT衍生的图形 比基本上热能和针灸数学方法的表现更是好,这指成DECT可能会提供额部份的高分辨率纹理部份观上和 参数,而SECT原始数据只能付诸。 在预测甲状腺状癌和拢直肠粘液腺癌病人的突起转移各个方面也有相似拢果。 其他工作主要是利用半自动脾脏分割来对应脾脏的良性和恶性发炎。 另一项研究者指成,DECT衍生的镁定量和激光组学可以可靠对应正常脾脏和脂肪变性和肝硬化。 虽然在此之前发表的文献有限,但基于双热能CT的激光组学的潜在运用于显而易见,并可能会 在期望几年加强全新的定量CT文献谱 。 拢论 主要通过CT差值系统性和涂层定量推动的定量DECT运用于,辨识了解到决在此之前在检验胃肠道和泌尿生殖该系统病症以及病人质子化各个方面未保证的需求。新兴核心技术,如激光组学、人工智能和跃迁计数飞船CT,有可能会大大提高喉部和学中所定量DECT核心技术的价差值。 了解到更是多双热能内容,关注XI区。
编译编纂自: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. 篇文章均为原作者观点,仅供专业人士交流目的,不主要用途用途。
2021年11年初5日
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