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[影像医学] 光谱CT知识库:VNC(虚拟平扫)的解析和应用

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发表于 2022-1-19 00:40:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
您了解光谱CT的VNC(虚拟平扫)成像吗?VNC能替代TNC(真实平扫)吗?
应用VNC可以解决哪些临床问题?

先来直观感受一下虚拟平扫vs真实平扫:
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增强图像、真实平扫TNC(Ture Non Contrast) 、虚拟平扫VNC(Virtual Non Contrast)

什么是VNC及VNC图像的生成原理?VNC即虚拟平扫图像,像素单位为HU。由于光谱CT能够区分物质不同的组成成分(如碘),因此对于CT增强成像,可以进行碘物质分离,并虚拟地移除碘元素获得接近真实平扫的虚拟平扫(VNC)图像。VNC图像将除碘化组织外的所有组织均以其原始 HU 值表示。碘化像素由与其无造影剂增强的 HU 值尽可能类似的虚拟 HU 值识别和替换,从而生成类似于真实平扫的图像。

VNC图像应用优势?在传统CT扫描中,病人先做常规平扫扫描,然后在注射造影剂后进行增强扫描,将获取组织强化后的数据图像用于诊断。光谱CT应用增强扫描获得的虚拟平扫VNC有替代真实平扫的潜质,帮助减少患者接受的辐射剂量。

此外,临床和研究表明:VNC图像在卒中介入术后鉴别出血和造影剂残留、支架剪影判断再狭窄、肾上腺腺瘤与转移瘤鉴别、甲状腺钙化病灶显示的诊断和鉴别诊断等方面也能够提供更多信息。

VNC图像的获取方法?光谱CT的VNC成像是在增强扫描序列中,选择扫描即时重建或应用Raw Data回顾性重建的方式获取,也可以使用SBI(光谱基数据包)在工作站和PACS(光谱云魔镜)一键重建获取。

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应用SBI在工作站一键获得多种光谱成像
VNC能替代传统平扫吗?难道以前的平扫我都白做了?

病例实测:TNC & VNC图像对比
Liver代表正常组织,动脉期和静脉期的VNC与TNC比较,CT值差别在4HU以内;Spleen Lesion是富血供血管瘤病灶,双期的VNC和TNC比较CT值差别也在4HU以内。

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LiverTNC(真实平扫)VNC(动脉期)VNC(延迟期)CT值 (Hu)5451.153.8噪声值(SD)5.95.67.6Spleen LesionTNC(真实平扫)VNC(动脉期)VNC(延迟期)CT值 (Hu)44.948.546.8噪声值(SD)8.96.37.0VNC能准确还原真实平扫CT值和噪声,结果准确可靠。

文献研究
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发表于《中华放射学杂志》的《双层光谱探测器CT腹部虚拟平扫代替常规平扫的可行性研究》
结论:基于双层光谱探测器CT获得的腹部VNC图像能还原除脂肪和椎体松质骨外各组织脏器的CT值,且具有较低的图像噪声,可有效减低辐射剂量。

光谱VNC临床应用
01 VNC应用于心脏钙化积分的研究

5c77b3d1351200dbc5d54c7c4e01516b.png 慕尼黑工业大学发表在《PLoS One》的《双层探测器CT基于CCTA计算钙化积分的准确性:真实平扫与虚拟平扫对比研究》。
结论:通过虚拟平扫替代真实平扫来计算钙化积分是可行的,同时可以降低辐射剂量和检查时间。

02 光谱CT多参数鉴别肾上腺腺瘤/转移

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日本熊本大学发表在《Radiology》的《肾上腺腺瘤与转移瘤:双能光谱CT虚拟平扫和碘图的诊断性能》。结论:直接进行门脉期双能量CT增强检查可通过虚拟平扫CT值和碘密度值的组合实现对肾上腺腺瘤和转移瘤之间的准确鉴别。单独虚拟平扫会略高估腺瘤的CT值,而单独碘密度值的鉴别能力有限。

03 VNC – 甲状腺钙化病灶
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发表于《Japanese Journal of Radiology》的《Could Both intrinsic and extrinsic iodine be successfully suppressed on virtual non-contrast CT images for detecting thyriod calcification?》
结论:VNC 应用于甲状腺CT检查,可提高钙化病灶可视化效果。

04 支架剪影评估再狭窄
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发表于《European Radiology》的《Initial exploration of Coronary stent image subtraction using dual-layer spectral CT》
结论:通过虚拟单能级图像和VNC的剪影,明显提高支架腔内的可视化效果,提高支架评估准确性。

05 VNC对于颅内高密度成分的鉴别
采用 MonoE、VNC、碘密度图等多参数分析,能够鉴别颅内出血和对比剂外漏,对于检测脑卒中患者血管再通后是否存在脑出血有重要的临床意义。
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病例:卒中患者介入术后,平扫(TNC)左侧半球高密度,VNC去除手术残留碘剂,脑组织内仍有高密度残留,诊断为术后出血,第二天出血面积进一步增大。

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发表《Clic Imaging》的《双层探测器光谱CT对急性卒中患者出血与异常强化的鉴别价值》

06 VNC对于放射治疗引导的价值
其实虚拟平扫对于放疗来讲也非常有价值,我们知道放疗的影像引导大部分以模拟定位CT为主。CT扫描的图像可以用于肿瘤及OARs的勾画及剂量计算,而在靶区勾画中,采用增强CT扫描可以更好的做靶区勾画,但是增强CT扫描的图像和平扫图像相比,CT值有差异,用增强CT直接进行剂量运算不是这么严谨。一般的流程是,平扫CT+增强CT,用增强CT做肿瘤靶区勾画,用平扫CT做剂量运算,这样的话需要把平扫CT和增强CT图像进行融合配置。对于头颈还比较方便,对于体部就得考虑融合的配准问题了。而有虚拟平扫,则完全可以解决这个问题。直接用增强扫描,然后通过虚拟平扫图像来做剂量运算,这样就更准了,而且避免了图像配准的问题。结论:光谱CT可以更好的引导放疗。
VNC图像的临床使用您get到了吗?影像学习永无止境,一起加油吧!

来源于飞家CT应用 ,作者殷琦

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