PLoS ONE: Želudac Virtualni nepoboljšane CT s druge generacije, Dual-Energy CT: preliminarni Study

Sažetak pregled

Ciljevi pregled

Za usporedbu pravi nepoboljšane (TNE) i virtualni nepoboljšane (VNE) skupova podataka u bolesnika koji su imali operaciju želučanog postoperativnog dual-energy CT (DECT) i procijeniti potencijalno smanjenje doze zračenja, izostavljajući skeniranje TNE. pregled

Metode

ukupno od 74 bolesnika je učinjena želučane DECT. uspoređeni su srednje doze CT vrijednosti, duljina, kvaliteta slike i učinkovit zračenja za VNE i TNE slika. pregled

Rezultati

Nije bilo statistički značajne razlike u maksimalnoj debljini želučanih tumora i maksimalnog promjera proširene Limfni čvorovi među TNE i VNE slike (p > 0,05). Prosječne CT vrijednosti razlike između TNE i VNE bile statistički značajne za sve vrste tkiva, osim mjerenja aorta atenuirane (P < 0,05), ali su apsolutne razlike su bile ispod 10 HU. Donja šuma utvrđena je za VNE slike od TNE slike (P 0,01). Kvaliteta slike od VNE je dijagnostička, ali niža od one TNE (P < 0,01). Smanjenje doze postiže propuštanjem stjecanje TNE je 21,40 ± 4,44%. Pregled

Zaključak pregled

skeniranje VNE potencijalno može zamijeniti TNE kao dio multi-fazni želučane preoperativnoj uprizorenje slike protokola s posljedičnim štednje u radijacije pregled

Izvor. Shi L, Yan F, Pan Z, Liu B, Liu H. Wang B, et al. (2014) Želudac Virtualni nepoboljšane CT s druge generacije, Dual-Energy CT: preliminarne studije. PLoS ONE 9 (11): e112295. doi: 10,1371 /journal.pone.0112295 pregled

Urednik: Juri G. Gelovani, Wayne State University, SAD

Primljeno: 12. siječnja 2014.; Prihvaćeno: 9. listopada 2014; Objavljeno: 13. studenog 2014 pregled

Copyright: © 2014 Shi i sur. Ovo je otvorenog pristupa članak distribuirati pod uvjetima Creative Commons Imenovanje License, koja omogućuje neograničeno korištenje, distribuciju i reprodukciju u bilo kojem mediju, pod uvjetom da je izvorni autor i izvor su zaslužan

financiranja. Ovo djelo je podržan od strane fonda Šangaj znanosti i tehnološkog razvoja (br 134119a5900), Medicinski inženjer poprečnog temu (Ne YG2012MS48) i NSFC (br 81171312). U financijeri nisu imali ulogu u studiju dizajna, prikupljanja i analize podataka, Odluka o objavi, ili pripremu rukopisa pregled

suprotstavljenih interesa. Autor Bo Liu je zaposlen u Siemens zdravstvene skrbi i on je zadužen za rukopisa poliranje. Svi autori su izjavili da ne postoje suprotstavljeni interesi. Nema podrške, bilo financijski ili pružanje opreme ili opreme i slično je dano od strane Siemens zdravstvene skrbi ili treće stranke u kliničkim partnera s obzirom na studiji koja je opisana u ovom članku. To ništa ne mijenja pridržavanje autorovih na PLoS ONE politike na razmjenu podataka i materijala. Pregled

Uvod pregled

Multi-detektor kompjutorizirana tomografija (MDCT) je jedan od najčešće korištenih dijagnostičkih alata za pre -operative uprizorenje bolesnika s rakom želuca. Standardna MDCT tijek uključeni pravi nepoboljšane (TNE), arterijska faza i portal venske faze. Klinička praksa za otkrivanje i organiziranje želučanih mase pomoću CT potreban osnovni TNE skeniranje odmah nakon toga stjecanja kontrastno poboljšana, kao što je ovisilo o difuznom unapređenje i zadebljanje lezije [1], [2]. Međutim ta tri standardne faze skeniranja obično proizlaze veliku količinu doze zračenja koja bi mogla biti štetna za pacijente bilo u preoperativnoj skele, ili u praćenju. Pregled

Dual-energija Kompjutorizirana tomografija (DECT) je obećavajući imaging tehnika koja omogućuje bolju karakterizaciju tkiva u usporedbi s jednom energetskom kompjutorizirana tomografija [3] - [5]. Temelji na dva sinkronih CT akvizicije istovremeno, ova tehnologija omogućuje diferencijaciju i identifikaciju materijala s različitim rendgenskih apsorpcije na napon niske i visoke cijevi [4]. Ova tehnika se može razlikovati prigušenje materijala s velikim atomskim brojevima kao što su jod-based kontrastna sredstva. Na temelju rekonstrukcije visokim i niskim kV skupova podataka iz sirovih podataka, joda može biti izvađen iz kontrastne, dual-energy CT i virtualne-poboljšane ne (VNE) skupova podataka može biti generiran pomoću tri -material raspad DE algoritam post-obrade, koja se temelji na pretpostavci o ciljanom tkivu koja se sastoji od tri različita materijala na bazi. U trbuhu CT, pretpostavka je odluka da kontrast pojačan trbušne tkivo je imao tri temeljne materijale: meko tkivo, mast, i jod [4], [6]. Generacija VNE i distribuciju karata joda ne samo naglasio lokalnu prokrvljenost za identifikaciju lezije, ali i dopustio da se izbjegne TNE, koji bi mogao spasiti dozu za pacijenta, koji bi mogli imati koristi tijekom oba preoperativne skele i onkološke praćenja.

Prethodne studije su predložili da VNE potencijalno može zamijeniti TNE skenira; Međutim, većina studija koristiti prve generacije dual-energetskih skeneri [7] - [12]. Ti prva generacija dual-source skeneri imaju ograničenje uskom vidnom polju. Nadalje, zbog energetskog spektra preklapanja između 100 i 140 kV, te skeneri morao biti operiran na 80 i 140 kV, što je rezultiralo u nesposobnosti da se koristi u trbuhu zbog niske dubine penetracije i greda kaljenje artefakata [13]. Nedavno uvedene drugom generacijom dual-source skeneri su prevladali gore probleme koje provode veći vidno polje (33 cm), što je omogućilo više pacijenata uzeti dvostruku energiju CT i kositra filter koji smanjuje spektrima X-zraka preklapanja [3 ], [14] - [16]. Međutim, bilo je još nekoliko studija što se koriste druga generacija dual-source CT skenere koji su procijenili VNE je objavljen [11] - [12], a najbolje od našeg znanja, trenutno ne postoji ranija istraživanja koja su napravljene za usporedbu kvaliteta VNE i TNE slika na rak želuca. pregled

Cilj ovog rada bio je kvalitativno i kvantitativno usporediti kvalitetu slike i buku TNE i VNE skupova podataka u istim pacijenata koji su se podvrgnuli DECT želučane preoperativna ispit i do procijeniti potencijalno smanjenje doze zračenja ispuštanjem TNE CT u dvojnom energijom CT tehnike. pregled

materijali i postupci

pacijenata

istraživanje je odobreno od strane naše bolnice etičkog povjerenstva (Ruijin bolnica Povezane s Šangaj Jiaotong University School of medicine, koji su uključeni u istraživanje etičkog povjerenstva ljudskom), br 2009-34. Informirani pristanak dobiven je od svakog pacijenta prije snimanja. Sudionici pod uvjetom da njihova pismeni informirani pristanak u ovoj studiji. Od travnja do rujna 2011. godine, 74 bolesnika (55 muškaraca, prosječne dobi od 63 godina ± 11 [standardna devijacija], raspon 37-85 godina, 19 žena, prosječne dobi od 61 godina ± 11, raspon 27-85 godina) podvrgnut DECT za preoperativnoj uprizorenje raka želuca. Svi pacijenti su patohistološki potvrđeno želučanog karcinoma strane endoskopske želučane biopsije. Pregled

CT protokol pregled

Svi skenovi su provedena pomoću druge generacije, dual-source multi-detektor CT skener (Siemens Somatom Definicija Flash, Siemens Medical Solutions, Forchheim, Njemačka). Svaki pacijent koji je preko noći postio pili 1000-1500 ml vode iz slavine neposredno prije CT kako bi se omogućilo želučane istezanja. Svi pacijenti podvrgnuti ukupno 3 fazu CT. Prvo, nepoboljšane scan pokriva cijelu želudac je izvedena sa sljedećim postavkama: 120 kV, referencija 200 mas, 128 × 0,6 mm kolimacijskim i visinu 0,6. Nakon toga, sto mililitara neionskog jodiranog kontrastnog sredstva (370 Ultravist, Schering, Berlin, Njemačka) putem antekubitalne vene na 3mL /sec pomoću 20 igle preko automatskog injektor. Dual energije kontrastna skenovi su nastupili na arterijsku fazu (uključen cijeli želudac) i portal venskog fazu (uključen cijeli trbuh i zdjelicu, iz dijafragme kupola na analnom rubu) pomoću dvojnog načina energije, koje su stečene na 40 s, a 70 s nakon davanja kontrastnih sredstava, respektivno. DE skenovi su stečene s naponima cijevi na 100 i 140 KVP s limenim filter, koristite referentnih Mas vrijednosti od 230 i 178, respektivno. Sužavanje je 32 × 0,6 mm i visine je 0,6. Svi akvizicije su dobiveni u realnom vremenu struja cijevi modulacije (Care doza 4D, Siemens Medical Solutions) softvera. Pregled

CT slika nakon obrade pregled

DE Sirovi podaci su rekonstruirane pomoću mekane konvolucija kernel ( D30f), te tri različite serije slika generira su: slika 100 kV, Sn140 kV slike i miješane slike s omjerom 0,5 s debljinom presjeka i intervalu od 1,5 mm. Slike su potom prebačene u DE post-obrade radne stanice (Syngo MMWP, verzija 2008a; Siemens Medical Solutions). DE slike su obrađene od strane "Jetra VNC" aplikacija za generiranje joda kartu distribucije prikazan kao prekrivanja boja i VNE slike (Sl. 1). Aksijalni TNE i VNE slike su rekonstruirane pomoću debljine presjeka i interval od 5 mm. Za generiranje VNE slike, primijenjene su standardne mekih tkiva i masti stanjivanja vrijednosti koje se koriste u sustavu (Sl. 2). Pregled

Analiza slika pregled

Za svakog pacijenta, CT vrijednosti su zabilježene u četiri anatomsko područja na obje TNE i VNE slika: stijenku želuca, jetre, retroperitonealnog masti i abdominalne aorte stavljanjem kružni područja interesa (ROI) na svakom anatomskom mjestu za TNE i VNE slika potječe iz arterijskog (VNE _{a) i Portal venske faze (VNE P). Tri mjerenja su snimljene na istom anatomskom stranice (osim aorte) u istom presjeku kako bi dobili prosječnu vrijednost. Na svim anatomska mjesta, konstantna veličina ROI od približno 1,5 cm ^{2 održava se osim stijenku želuca. ROI uključujući pune debljine stijenku želuca je stavljen na antruma dobiti CT vrijednosti. Ako je lezija je smješten u antruma želuca, korištena je kardija. U bolesnika u kojih pojačan DECT otkrivenih želučanih tumora ili povećani limfni čvorovi su bili vidljivi u ne-poboljšane slike, mjereni su njihove CT stanjivanja vrijednosti i maksimalne debljine ili promjer. Standardna odstupanja retroperitonealnog masti također su izmjereni kako bi se utvrdilo šum slike pomoću područja interesa sa 1 cm 2 u području. Pregled}}

Dva iskusni trbušni radiologa, koji su zaslijepljeni TNE, VNE _{a i VNE P stjecanje, pristupiti kvalitetu slike tri seta nepoboljšana slika u konsenzusu. Prvo, u pet točaka sustava grade skale bodovanja koristi za postići kvalitetu slike želučanog TNE i VNE slike kao što je prethodno opisano [7]: 1 = nije oporeziv, nije oporeziv zbog teških predmeta ili loše kvalitete slike; 2 = loša, loša kvaliteta slike zbog velikih predmeta koji ometaju potpunu procjenu jetre parenhima; 3 = dovoljno, slika dovoljno kvalitetni da se omogući dobar povjerenje u ocjeni slike; 4 = dobro, slika dobre kvalitete s manje artefakata; rezultat 5 = odličan, slike izvrsne kvalitete, bez artefakata. VNE slike s ocjenama od 3 ili više su kao prihvatljivi za dijagnozu svrhu; one s ocjenama od 4 ili više gledalo kao da ima potencijal da zamijeni TNE slike. Drugo, pokrivenost relevantnih anatomije autora nastalih VNE slika je navedeno kao postotak raspona isključeni anatomije (1 = nije isključena anatomije, 2 = 1-25% isključena, 3 = 26-50%, 4 = 51 - 75%, 5 = > 75%), kako bi se procijenio učinak BMI na VNE slike pregled}

dozu zračenja Procjena pregled

za svaku od tri faze, doza duljine proizvodu (DLP, mGy. cm) zabilježeni. izračunate su učinkovite doze zračenja (u millisieverts) za svaku fazu metodom predlaže Europska Radne skupine za smjernicama o kvaliteti kriterija u CT, primjenjujući sljedeći odnos: E = DLP × koeficijent k pretvorbe, gdje je koeficijent u trbuhu k pretvorbe je 0,015 mSv /mGy cm [17]. Učinkovita doza protokola triple-faze (TNE CT je arterijska i venska portal pojačan CT) je u usporedbi s onom protokola dual-faze (DE arterijske i venske Portal faze) se izračunao postotak smanjenja doze. Pregled

Statistička analiza pregled

Statistička analiza provedena je primjenom programskog SPSS verzija 14.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Kvantitativne varijable su izraženi kao prosjek ± SD. Student dvosmjerni t test za uparenih uzoraka izvedena usporediti razliku CT vrijednosti, šum, doze zračenja za pacijente i kvalitete slike, maksimalne debljine želučanih tumora i maksimalnog promjera povećani limfni čvorovi između TNE i dva seta VNE slike, respektivno, a razlika između VNE _{a i VNE P slika. Vrijednost p≤0.05 pokazala je statistički značajnu razliku. Pregled}

Rezultati

Dužina, CT vrijednost i buke pregled

Šezdeset i tri želučanih tumora u 63 pacijenata i 112 povećani limfni čvorovi u 20 bolesnika nađene su na poboljšane slike DECT. Nije bilo statistički značajne razlike u maksimalnoj debljini želučanih tumora i maksimalnog promjera povećani limfni čvorovi među TNE i VNE slike, a nema razlike među VNE _{A i VNE P slike (p > 0,05), ali manje buka pronađene su za VNE slike od TNE slika i VNE P slika je najniža buke (P < 0,01). Sve snimljene vrijednosti šum na slikama prikazani su u tablici 1. pregled}

Iako prosječne CT vrijednosti razlike između TNE i VNE po pacijentu bile statistički značajne za sve vrste tkiva, osim mjerenja aorta prigušenja, apsolutne razlike su još u 10 HU. Nije bilo statistički značajne razlike u CT vrijednosti svih tipova tkiva između dva seta VNE CT slikama, osim mjerenja aorta atenuirane (p > 0,05). Srednja CT vrijednosti i p-vrijednosti su dane u tablici 1. pregled

Razlika od CT vrijednosti između TNE i VNE _{A bio je pod 15 HU u 100%, 98,6%, 96,4%, a bio je pod 10 HU je u 96,8%, 87,7%, 94,6% želučanih tumora, zida želuca i povećani limfni čvorovi mjerenja, odnosno (Sl. 3a). Razlika CT vrijednosti između TNE i VNE P bila je pod 15 HU na 95,2%, 100%, 90,2%, te je ispod 10 HU na 87,3%, 86,3%, 86,6%, odnosno (Sl. 3b).}

subjektivna kvaliteta slike na desetine tri nepoboljšana CT slika serijske publikacije (TNE, VNE _{a i VNE p) bila 4,93 ± 0,3, 4,15 ± 0,7 i 4,4 ± 0,6, odnosno. Svi VNE slike su ocijenjene kao rezultat 3 ili gore, što znači da su svi VNE slike su prihvatljive za dijagnozu svrhu (sl. 4). Kvaliteta slike od oba VNE slika bila je niža od one TNE slika (P 0,01), dok je kvaliteta slike VNE P bila je veća od one VNE A (P 0,01). Šezdeset i dva (83,8%, 62/74) VNE A slike i sedamdeset jedan (95,9%, 71/74) VNE P Slike su smatrati da ima potencijal da zamijeni TNE slike dva iskusna trbušne radiologa (Tablica 2). Prekoračenjem artefakt otkriven na razini plin-tekućina je očitije u VNE slike od TNE slika u 3 predmeta (Sl. 5). Osim toga, samo jedan VNE setovi podataka isključeni relevantne anatomije koji je postigao 2 (1-25% isključena) (Sl. 6). Pregled}

dozu zračenja pregled

Izračunati učinkovite doze bile su redom 2,54 ± 0.79 mSv (raspon 1,61-6,40 mSv), 3,16 ± 0,91 mSv (range1.79-6.86 mSv) i 6,21 ± 1,63 mSv (3,08-8,99 mSv) za pravu nepoboljšanoj faze, DE arterijskih i venskih portala faze. Za protokol triple-faze, ukupna srednja doza bila je 11,92 ± 2,34 mSv (raspon 7,65 do 18,48 mSv), dok dual-faza protokol pruža srednju učinkovitu dozu 9,37 ± 1,89 mSv (raspon 4,90 do 16,53 mSv). Smanjenje doze postiže propuštanjem pravi ne-poboljšane akvizicije je 21,40 ± 4,44% (raspon 15,01 do 38,24%; P < 0,01). Pregled

Rasprava pregled

je TNE slika potrebno želuca preoperativne CT iz tri razloga. Prvo, želučani tumor i povećani limfni čvorovi zahtijevaju osnovnu nepoboljšane CT vrijednosti za izračun kontrast poboljšanje, što je posebno važno u procjeni da li regionalni limfni čvorovi predstavljaju lokalne metastaze ili ne. Drugo, povećanje metastaze jetre mogu biti propustili u poboljšanim slikama [18]. . Treće, kalcifikacija i krvarenje tumora također mogu biti propustili u poboljšanim slikama [19] pregled

Dual-energija CT abdomena nudi dvije prednosti u odnosu na single-energetskom CT: poboljšanu kvalitetu slike poboljšanja kontrasta Sam [10] i mogućnost generiranja VNE slike. U usporedbi s TNE slike s manje šuma slike, VNE slike s niže, ali dijagnostičke kvalitete slike. To je zbog posebnog filtriranje slike i zaglađivanje izazvana algoritma post-obrade [7]. Dakle, radiolozi pouzdano može diskriminirati obje vrste slika. Kao što je našim Rezultati su pokazali slične oslabljenja i morfološke značajke između VNE i TNE slika na otkrivanje raka želuca, VNE je vjerojatno da će se smatrati kao zamjena za TNE skeniranja. U usporedbi s triple-faza protokola, dual-faznom pristupu koji uključuje arterijske i venske Portal faze smanjuje efektivnu dozu u prosjeku za 21,4%. To je niže od ranije objavljenih podataka o jetri i bubrežnih slika, u kojoj je opisan smanjenje doze između 30% i 35% [7], [8], [10], kao i portala venske skeniranja faza uključuje cijeli trbuh i zdjelice, iz dijafragme kupola na analnom rubu u našem istraživanju. DE slike u bolesnika s želučanim tumora je potencijal za smanjenje efektivne doze zračenja koja se daje pacijentu i uštedjeti vrijeme istrage. Pregled

Naši rezultati upućuju na to da VNE _{P slika ima veći subjektivni rezultat nego VNEA slike , Valja napomenuti da su prethodni autori prikazani VNE slika A da je puno bolja od 1. generacije DSCT [8] i VNE P da bude bolji od 2. generacije DSCT [12]. Razlog može biti zbog činjenice da je arterijski izveden niz potrebnih dodatni naknadnom obradom korak; oni su dobiveni od 1 mm debele kriške te ih je trebalo "podebljani" za stvaranje virtualne 2 mm kriške [12]. Sigurno korištenje dodatnih koraka post-obrade ima potencijal da uništi slike. Malo je birati između portala i arterijske izvedene serije, međutim, preporučamo upotrebu VNE P slika preko VNE A slike, jer je malo bolje objektivne i subjektivne rezultate i smanjenog naknadnu obradu vrijeme pregled}

Kao što veće FOV manjeg detektora, što je 33 cm u drugoj generaciji DSCT, naša studija sugerira relevantne anatomija se smatralo da će biti isključeni samo u jednom slučaju. u ovom slučaju to se smatra minimalna i bio < 25%. Osim toga, daljnja prednost želučane DECT je da kao rezultat medijana položaja želuca i mjestima limfne metastaze u abdomenu, manja FOV teško utjecati na želučanu postoperativnog CT. Pregled

Međutim, s sadašnja tehnologija DECT ima nekoliko ograničenja. Prvo, kao što su prethodni autori pokazalo, kalcij nije među tri materijala (meko tkivo, joda i masti) analiziranih u procesu raspadanja. Ovo ograničenje potencijalno može biti problematično, posebno za detekciju mucinozni želučanog karcinoma [20], [21], ali to se može riješiti korištenjem drugi algoritam post-obrade koja analizira kalcij, jod i mekih tkiva [7]. Drugo, namjenski algoritme za filtriranje se može koristiti za smanjenje buke slike, ali opet, to može biti teško riješiti male strukture [22]. Treće, kako bi dodatno smanjiti dozu zračenja od CT skeniranje, lezija može biti smješten na TNE slike definirati minimalni mogući raspon skeniranja u arterijskoj fazi; osim toga, pacijent može piti više vode ili promijeniti položaj nakon TNE skeniranja, ako su pronađeni dovoljno nije dobro rastegnutost želučane stijenke i lezija u TNE slike. Izostavljanje TNE skeniranje će to nemoguće. Konačno, prekoračenjem artefakt otkriven na razini plin-tekućina je očitije u VNE slike. Iako je ova vrsta artefakta nije umanjilo kvalitetu slike, ali to bi moglo predstavljati važan zamka u nekim slučajevima. Budući da to nije bio među ciljevima našeg istraživanja, daljnja analiza je potrebna. Pregled

Naša studija je imala nekoliko ograničenja. To je izvedena dokazati kvalitetu VNE slike, a ne pokazati mogućnosti DECT u točnost preoperativne uprizorenje raka želuca. Stoga je dijagnostička vrijednost različitih vrsta vizualizacije informacija DE, uključujući boje kodiranje distribucije joda, nije procjenjivana u ovoj studiji. Daljnja istraživanja trebala bi biti preporučeno da pokaže da li će DECT pomoći prikazati i precizno postoperativnog inscenacije u rak želuca. Drugo, nismo procijeniti izvedbu VNE slika u otkrivanju oštećenja jetre koja je važan put metastatskog karcinoma želuca. Međutim, u prethodnim izvješćima, VNE slike pokazuju kvaliteta usporediva s onom TNE slika i potencijal da zamijeni TNE kao dio višefazni jetre slike protokola [8], [10], [12]. Treće, budući da nema kalcifikacija u tumorima želuca pronađena je u našim podacima, ne može se ocijeniti ograničenje oduzimanja kalcija u jetri VNC algoritma. Pregled

Zaključci pregled

Naša rano iskustvo s želučanom virtualnom non -enhanced slika pomoću druge generacije dual-source CT pokazuje obećavajuće rezultate. Virtualni nepoboljšane slike generirane iz bilo arterijski ili venski portal faznih slika pružaju atenuacije vrijednosti i morfološke parametar blizu prave ne-poboljšane slike i pokazati dobru kvalitetu slike. To će biti potencijalno moguće izostaviti TNE skeniranja kao dio višefazni želučane preoperativne skele i follow-up slike protokolu studije, što je rezultiralo značajno smanjenje doze zračenja. Pregled

• PLoS ONE: udruga genetičkih varijanti u PSCA, MUC1 i PLCE1 Geni s želuca osjetljivošću kineskog stanovništva
• PLoS ONE: polimorfizama jedan-Carbon metabolizam i rak jednjaka, želuca i jetre u kineskoj populaciji