Abstract
Mål
For å evaluere den diagnostiske nøyaktigheten og potensialet stråledosereduksjon av dual-energi CT (DECT) for tumor (T) iscenesettelse av tykktarmskreft (CRC) med jod overlay (IO) og virtuelle nonenhanced (VNE) bilder.
Materialer og metoder
Denne retrospektive studien inkluderte 103 påfølgende pasienter som gjennomgikk nonenhanced CT og forbedret DECT for preoperativ CRC iscenesettelse. Forbedret vektet gjennomsnitt (WA), ble IO og VNE bilder rekonstruert fra forbedrede 80 KVP og Sn140 KVP skanninger. To radiologer vurderes bilde kvaliteter av den sanne nonenhanced (TNE) og VNE bilder. For T-oppsetningen, ytterligere to radiologer uavhengig tolket alle skanninger i to separate leseøkter: i den første økten, ble bare bilder som stammer fra enfaset DECT oppkjøp (IO og VNE bilder) lese. I den andre leseøkten etter 30 til 50 (gjennomsnitt: 42) dager, ble den samme vurderingen på nytt utført med TNE og forbedrede WA bilder for derved å simulere konvensjonell to-fase enkelt-energi CT. Svulsten metastaser (TNM) systemet ble brukt for staging med histopatologiske rapporter som gullstandarden. Variansanalyse ble brukt for statistisk analyse.
Resultater
De signal-til-støy-forhold (SNR) av svulster og normale referanse vev viste signifikant korrelasjon mellom TNE og VNE bilder (
P
0,01). Den midlere jod overlegg verdi (48,4 HU ± 12,2) og forsterkning (49,4 HU ± 11,8) verdien av CRC hadde ingen signifikant forskjell (p = 0,52) sikret midlere bildestøy på TNE (5,0 ± 1,1) og vne (5,3 ± 1,1) bildene var lik (
P
= 0,07). De kvantitative kvaliteter VNE bildene var mildt dårligere enn TNE bildene. Samlet nøyaktigheten av T-stadium CRC når du bruker enfase oppkjøpet var litt bedre enn dual-fase oppkjøp (90,3% vs 87,4%) (
P
= 0,51). Gjennomsnittlig dose av DECT oppkjøpet enfase ble 6.2mSv sammenligne med 14.3mSv av dual-fase.
Konklusjon
Enfaset DECT bruker IO og VNE bilder gir en høy nøyaktighet i T -staging av CRC. Derved kan den stråling av pasientene bli redusert
relasjon:. Chen C-Y, Hsu J-S, Jaw T-S, Wu D-C, Shih M-CP, Lee C-H, et al. (2014) Utility av jod Overlay Teknikk og virtuelle Nonenhanced bilete for Preoperativ T Oppsetning av tykktarmskreft ved Dual-Energy CT med Tin Filter Technology. PLoS ONE 9 (12): e113589. doi: 10,1371 /journal.pone.0113589
Redaktør: Qinghui Zhang, University of Nebraska Medical Center, USA
mottatt: May 16, 2014; Godkjent: 12 oktober 2014; Publisert: 03.12.2014
Copyright: © 2014 Chen et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Data Tilgjengelighet:. Den forfatterne bekrefter at alle data som underbygger funnene er fullt tilgjengelig uten restriksjoner. Relevante data er tilgjengelig på Figshare under følgende Dois: https://dx.doi.org/10.6084/m9.figshare.1222725; https://dx.doi.org/10.6084/m9.figshare.1222726; https://dx.doi.org/10.6084/m9.figshare.1222730; https://dx.doi.org/10.6084/m9.figshare.1222731; https://dx.doi.org/10.6084/m9.figshare.1222729; https://dx.doi.org/10.6084/m9.figshare.1222732; https://dx.doi.org/10.6084/m9.figshare.1222733; https://dx.doi.org/10.6084/m9.figshare.1222734
Finansiering:.. Forfatterne har ingen støtte eller finansiering for å rapportere
Konkurrerende interesser: Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer.
Innledning
prognosen for pasienter med tykk- og endetarmskreft (CRC) avhenger av stadium av sykdommen på diagnosetidspunktet [1]. Computertomografi (CT) er en robust metode for stratifisering pasienter preoperativt, med tilsvarende nøyaktighet som histopatologi for å forutsi utfallet av pasientene [2]. Nøyaktig preoperativ staging er avgjørende for planlegging av optimal terapi [3], [4]. En standard CT bildebehandling protokollen omfatter vanligvis nonenhanced og kontrast forbedret oppkjøp [5] – [7]. Precontrast bilder brukes som målereferansetetthet for tykktarmskrefttyper, men også gi informasjon om tilstedeværelsen av fett [8], nekrose, kalsium [9], eller blødning [10]. Jod-forbedrede bilder kan avsløre graden og mønster av tumorforsterkning. Tidligere rapporter fant at kontrastforsterket multidetector CT (MDCT) med flere plan reformasjonen (MPR) bilder kan brukes til å vurdere mistenkt omfattende kolorektal kreft og identifisere invasjonen av pericolic fett fly og tilstøtende organer [5] -. [7]
Med de siste fremskritt innen CT-teknologi, dual-energi computertomografi (DECT) kjøper samtidig datasett på to forskjellige foton spektra i en enkelt anskaffelse, og jod kan skilles fra andre materialer på grunn av sin sterkere fotoelektrisk absorpsjon ved lave tube spenninger i nærheten K -edge av jod [11]. Nåværende andre generasjon DECT med tinn filterteknikk ikke bare forbedrer den dual-energi-forholdet forskjell mellom jod og kalsium, men også romlig oppløsning og CT antall homogeniteten av VNE bilder i både stiplede linjer og in vivo [12]. Bilde etterprosesseringsalgoritmer basert på tre-materielle nedbrytings prinsippene kan skape VNE bilder ved å fjerne de jodholdige voxel [11], [13]. Videre kan to-energidataene brukes til å generere en fargekodet jod overlegg (IO) bilde som viser fordelingen av jod i volumet av vev undersøkt ved CT [11]. Dette IO bildet kan lagt over VNE bilder for visualisering av jod distribusjon samt anatomisk informasjon. Hvis VNE bilder kan erstatte TNE bilder, kan stråledose og skanning tid potensielt bli redusert. Fordi pasienter med CRC krever nøyaktig preoperativ CT staging for planlegging av optimal behandling og gjentatte CT undersøkelser for å følge opp, bør det gjøres en innsats for å redusere stråledose på CT og samtidig bevare den diagnostiske nøyaktighet. Målet med denne studien var å vurdere om jod overlay teknikk og Vne avbildning av andre generasjon DECT er effektive for preoperativ T-oppsetning av CRC.
Materialer og Metoder
Pasienter
godkjent The Kaohsiung Medical University Hospital Institutional Review board protokollen med denne retrospektive studien og utstedt en fraskrivelse av informert samtykke. Ved hjelp av en datastyrt jakt etter vår sykehusets radiologi poster fra januar 2012 til juli 2013, og søkeordet «iscenesettelse av CRC,» vi identifisert 162 pasienter med histopathologically bevist CRC som hadde gjennomgått preoperativ CT for stadieinndeling i vår institusjon. Basert på følgende kriterier (dvs. T-oppsetningen påvist av kirurgi, pasienter som hadde gjennomgått DECT, inkludert TNE bilder og intravenøs kontrast forbedrede bilder), vi inkludert 103 pasienter (67 menn og 36 kvinner, aldersgruppe, 36-90 år [gjennomsnittsalder, 65,8]). Alle pasientene gjennomgikk kirurgisk fjerning innen 14 dager etter CT-undersøkelse. Patologiske funn for dybden av tumorinvasjon fungert som referansestandard. T-oppsetningen var basert på 2010 internasjonal TNM klassifikasjon [14]. Gjennomsnittlig kroppsmasseindeks av disse pasientene var 24 kg /m
2 ± 3,5 (range: 16,4 til 35,6).
CT Teknikker
Alle CT-skanning ble anskaffet ved hjelp av en 128- rad dual-kilde, dual-energi MDCT scanner (SOMATOM Definition Flash, Siemens Medical Solutions, Forchheim, Tyskland) og rør strøm module programvare (CAREDose4D; Siemens Health Sector) for å justere tube strøm i sanntid for å opprettholde bildestøy på optimalt nivå [15].
Hver pasient drakk 500 ml vann rett før skanning. De ble plassert i den venstre sideleie, og en 12-F ballong-tippet rektal rør ble satt inn. Totalt ca 1200 ml romluft ble forsiktig insuffleres inn i tykktarmen. En standard CT speider bildet ble innhentet for å vurdere graden av colonic oppblåsthet og anses akseptabelt når alle colonic segmenter ble visualisert og godt oppblåst. Når nødvendig ble ytterligere innblåsning utført. Først ble en ikke-forsterket scan av magen ervervet fra kuppelen av leveren til analåpningen under en full inspiratorisk pust-hold ved hjelp av en detektor konfigurasjon av 128 × 0,6 mm; rotasjon tid, 0,5 sekunder; banen, 0,6; en tube potensial på 120 kVp, og kvaliteten referanse av 250 Mas. Alle pasientene fikk 100 ml av ikke-ioniske joderte kontrastmiddel (Ultravist 300, Bayer, Berlin, Tyskland), som administreres i antecubital vene ved 3 ml /sek ved en automatisk injektor. Spiral DECT ble utført i portvene fase (70 sekunder) og skanningen ble kjøpt fra kuppelen av leveren til analåpningen av rør A ved 80 kVp, effektiv verdi av 300 mas, og med t-banen B ved Sn 140 kVp ( 140 kVp med tinn filtrering), effektiv verdi av 116 Mas. Skanne parametere for DECT var: collimation, 128 × 0,6 mm; rotasjon tid, 0,5 sekunder; banen, 0,6; tube A, 201-300 Mas; og Tube B, 82-110 Mas. Feltene syn omfattes av rør A og B var 50 og 33 cm, henholdsvis.
CT Post-prosessering, bilde gjenoppbygging og stråledose Assessment
nonenhanced og forbedret portal venøs fase DECT-skanner (80 og Sn 140 KVP bilder) ble rekonstruert ved hjelp av en Safire iterativ rekonstruksjon algoritme. Sammenhengende aksiale og koronale 5 mm TNE bilder og forbedrede WA portvene fase bilder ble brukt for klinisk tolkning.
Den forbedrede WA bilde tilnærmet 120 kVp bildet, som genereres automatisk ved å kombinere 40% av 80 kVp data med 60% av Sn 140 KVP data som anbefalt av leverandøren. Alle datasettene ble lastet opp på en dedikert dual-energi etterbehandling arbeidsstasjon (syngo MMWP, versjon VE40A; Siemens Medical Solutions) og en datalagring datamaskin (syngo Plaza) med 1,5 mm-delen tykkelser og 1,0 mm-rekonstruksjons intervaller for flere plan reformations (MPR). Denne prosessen var fullt automatisert og initiert av CT teknolog.
kommersielt tilgjengelig programvare «Liver VNC» (syngo MMWP) ble brukt til å beregne jod trekkes fra kontrastforsterket bilder ved hjelp av en tre-materiale massefraksjon nedbryting algoritme [11]. Ved å anta at hver voksel i magen er sammensatt av fett, mykt vev, og jod, algoritmen genererer et kart som koder jod fordeling i hvert enkelt CT voksel.
Dette kartet kan senere brukes til å fjerne jod fra bildet, noe som resulterer i en vne bilde; eller til fargekode jod distribusjon, noe som resulterer i en jod-bare bilde. Dette jod-bare bildet ble lagt ut på Vne bildet, noe som resulterer i et fargekodet jod overlegg (IO) bilde. Nærvær av jod ble indikert ved den rødlige fargen og intensiteten av fargen korrelert med den relative mengde av jod-innhold funnet på IO bildet. IO kan lagret med ulike prosenter som spenner fra 0 (VNC) til 100% (jod bare) sammen med avbrytelse av ikke-jodholdige voxel [11], [13], [16], [17]. Gjennomsnittlig tid som kreves for å generere både IO og VNC bilder for en enkelt pasient ble mindre enn 1 min, noe som er praktisk for praktisk klinisk anvendelse.
For hver pasient, dose-lengde produkt (DLP) ble registrert fra pasienten protokollen. De estimerte effektive stråledoseverdier i millisievert ble oppnådd ved å multiplisere DLP av en omregningsfaktor på 0,015 mSv⋅mGy⋅cm
-1 [18].
Kvantitativ Bildeanalyse
kvantitativ bildeanalyse ble utført på 5 mm tykke aksiale CT-bilder på en kommersielt tilgjengelig arbeidsstasjon (syngo MMWP, versjon VE40A; Siemens Medical Solutions). Den TNE og VNE bildene ble vist ved siden av hverandre. Den forhåndsinnstilte bløtvev vinduet (vindusbredde, 350 HU, vindu nivå, 40 HU) kan endres på vilje. For alle målinger, ble den størrelse, form og posisjon i regionen av interesse (ROI) holdes konstant mellom de to bildesettene ved å bruke en kopi og lim-funksjon på arbeidsplassen. Alle målinger ble utført av en radiolog (M.C.S.) som kjente svulsten nettstedet steder i alle pasienter.
Mean CT tall ± standardavvik av normale referanse vev ble oppnådd ved hjelp av en sirkulær ROI markøren. Vi beregnet dempningen av aorta for en enkelt ROI trukket i fartøyet lumen; dempningen av hovedportvenen på tre etterfølgende bilder; den midlere dempning av leveren fra tre ROIs (venstre lapp og fremre og bakre deler av den høyre flik) på bildene innhentet ved nivået for den største portvenen; den gjennomsnittlige milt dempningen ved hjelp av to ROIs, som var plassert på den fremre og bakre del av milten; den midlere dempning av begge nyrer ved hjelp av fire ROIs, som ble plassert på bilateral nyrebarken på nivået av renal hilum; den midlere dempning i bukspyttkjertelen ved hjelp av tre ROIs, som ble plassert på nivået av bukspyttkjertelen hode, kropp og hale; og gjennomsnittlig dempning av de to paraspinal musklene ved hjelp av to Rois, som ble plassert på hver side uten å inkludere makroskopiske områder av fett. På alle anatomiske områder, ble størrelsen på ROI opprettholdes på omtrent 1,0 cm
2 (range, 0,3-1,5) hvis det er mulig.
For CRC, gjennomsnitts CT tallene ± standardavvik av kreft på TNE, forbedret WA, og fargekodede jod overlay bilder ble vurdert ved manuelt å plassere sirkulære eller frihånd Rois trukket til å omfatte så mye av svulsten som mulig (gjennomsnittlig 1,8 cm
2, rekkevidde, 0,4 til 3,5). På fargekodede jod overleggsbilder, representerer overlegg verdi gjennomsnittlig forbedring i Hounsfield-enheter. Enhancement ble definert som differansen av dempningen i det samme området mellom forbedret WA bilde og TNE bilde. For å sikre konsistens, ble alle tumormålinger utført tre ganger på hver ROI, og gjennomsnittsverdier ble beregnet for hver lesjon.
Tilsvarende standardavvik ble bestemt. Signal-til-støy-forhold (SNR) ble deretter beregnet ved å dividere den midlere CT nummer av det tilsvarende standardavvik [19]. For alle CRC, ble den maksimale dybden av hver kreft også målt med tverr bilder i både TNE og VNE protokoller.
Kvantitativ bildestøy ble målt ved standardavviket av pikselverdiene fra en sirkulær ROI (mener, 1,0 cm
2, rekkevidde, 0,8-1,2 cm2) trukket fra den homogene underhudsfett av fremre bukvegg [20].
Vurdering av lokale Cancer Staging
Focal tarmveggen tykkere enn tilstøtende oppblåst colonic veggen; og visualisering av røde fargekodet jod i lesjonen på IO bilde eller betydelig økt tetthet av lesjonen på den forbedrede WA bilde ble ansett å indikere nærværet av en neoplasme. Ved hjelp av MPR-bilder, var dybden av tumorinvasjon bestemt ved anvendelse av en projeksjon loddrett til tumoren for å unngå den partielle volumeffekt. Hvis en mistenkelig tykktarmskreft ble oppdaget, i henhold til en tidligere studie, ble T1 og T2 tumorer kombinert for å representere en scene T, ≤-T2. Denne klassifiseringen ble brukt til å ta CT begrensninger i skille T1 og T2 lesjoner [2]. I henhold til 2010 TNM-systemet, CT kriteriene for vegg invasjon av kreft inn i colorectal vegg er: (a) ≤-T2-trinn: svulst viser fokal fortykkelse av tykk- vegg med glatt yttervegg kant og klar fett plan rundt tumoren (Fig . 1); (B) T3 scenen: transmural svulst med uregelmessig eller nodulær ytre grense og /eller pericolonic fettinfiltrasjon (Fig. 2); (C) T4a etappe: transmural svulst med uregelmessig ytre grensen og pericolonic fettinfiltrasjon og direkte invasjon til tilstøtende visceral peritoneum, (Fig. 3) (D) T4B scenen. Utslettelse av fett fly mellom CRC og tilstøtende organ eller invasjon av tilstøtende organ (Fig. 4)
(A, B) VNE og tne bildene viser tilsvarende bilder av midttarmen fortykkede ( hvit sirkel) i sigmoid colon med glatt ytre grensen. (C, D) 50% jod overlay-bilde og forbedret WA bilde under portvene fase showet transmuralt ekstrautstyr (hvit sirkel) av sigmoid tykktarm kreft og glatt ytre grensen. Disse funnene tyder på patologisk stadium T1-2.
(A, B) VNE og tne bildene viser tilsvarende bilder av midttarmen fortykkede i sigmoideum med knute ytre grense (hvit pil). (C, D) 50% jod overlay-bilde og forbedret WA bilde under portvene fase viser transmuralt forbedring av sigmoid kolon kreft, en forbedret avrundet fremrykkende margin (hvit pil) som strekker seg til pericolonic fett. Disse funnene tyder på patologisk stadium T3.
(A, B) VNE og tne bildene viser tilsvarende bilder av midttarmen fortykkede i sigmoid colon med uregelmessig ytre grensen og opplagt pericolonic fett infiltrasjon. (C, D) Jod bilde og forbedret WA bilde under portvene fase viser transmuralt forbedring av sigmoid kolon kreft med uregelmessig ytre kant, forbedret pericolonic fettinfiltrasjon, og direkte invasjon til den tilstøtende visceral bukhinnen (pil). Disse funnene tyder på patologisk stadium T4a.
(A, B) VNE og tne bildene viser tilsvarende bilder av ringformet tarm fortykkede (stjerne) i rektosigmoid kolon. (C, D) Jod bilde og forbedret WA bilde under portvene fase viser marginal forbedring av rektosigmoid tykktarmskreft (stjerne) med direkte invasjon i den bakre veggen av livmor. Disse funnene tyder på patologisk stadium T4B.
To erfarne mage radiologer (TSJ og CYC), som ble blindet av plasseringen og stadium av CRC, uavhengig tolket alle doble energi CT-skanning i to separate leseøkter . I den første økten, bare bilder som stammer fra den forbedrede DECT oppkjøp (dvs. IO og VNE bilder) ble vurdert for tilstedeværelse og områder av CRC, samt dybde på CRC invasjon (T-staging) og registrert resultatene for avtale analyse. Etter at de to leserne møttes og bestemte seg for de endelige resultatene for hvert tilfelle av konsensus.
Etter 35-50 (gjennomsnitt, 42) dager, simulert single-energi CT (sekten) ble brukt til å re-tolke tilfeller . I denne andre leseøkten, ble TNE og forbedrede WA bildene brukes, og dermed simulere en standard undersøkelse på en skanner uten dual-energi evner.
Kvalitativ bildeanalyse
De andre to erfarne radiologer (GCL og JSH) uavhengig rangert kvaliteten på tNE og VNE bilder med 5 mm tykk tverrgående CT-bilder.
Bildestøy støy~~POS=HEADCOMP ble vurdert på en visuell analog skala, som senere ble omgjort til støy på en fem-punkts skala: 1,
ingen
; 2,
minimal
; 3,
mild
; 4,
moderat
; og 5,
alvorlig
. Generelle bildekvaliteten ble vurdert på en annen fem-punkts skala: 1,
utmerket
; 2,
god
; 3,
rettferdig
; 4,
dårlig
; og 5,
noninterpretable
. Leserne vurdert nærvær av gjenstander ved hjelp av en 4-punkts skala, med en som indikerer
ingen
; 2,
mild
; 3,
moderat
; og 4,
alvorlig
. De to radiologer endelig besluttet (basert på helhetsinntrykket) om VNE bildene var akseptable erstatninger for TNE oppkjøp. Grad av aksept ble vurdert en,
helt
; 2,
delvis
; og 3,
ikke anbefale akseptabelt. I tilfeller av inter-observatør uenighet, ble endelige beslutninger nådd ved konsensus.
Statistical Analysis
Alle numeriske verdier er uttrykt som gjennomsnitt ± standardavvik. Avtale i CT tall og SNRs mellom VNE og tne bildene ble analysert ved hjelp av intra korrelasjonskoeffisient (ICC) statistikk. Den paret
t
test ble brukt for å sammenligne bildestøy, maksimal tumortykkelse, jod overlay og forbedring verdier av svulsten, og effektiv stråledose. Test ytelse egenskaper (sensitivitet, spesifisitet og nøyaktighet) av T-oppsetningen ble beregnet basert på 2 forskjellige paradigmer for å tolke CT. Inter-observatør variasjon mellom de to radiolog evaluatorer ble evaluert med kappa (k) statistikk. Definisjoner av enighet basert på k-verdier var som følger: 0,20,
svak avtalen
; 0,20 til 0,40,
rettferdig avtale
; 0,41 til 0,60,
moderat avtalen
; 0,61 til 0,80,
betydelig avtale
; 0,81 til 1,0,
nesten perfekt avtalen
. Alle statistiske analyser ble utført med Stata, ble versjon 12. En
p
-verdi på mindre enn 0,05 anses å indikere en betydelig forskjell.
Resultater
Radiation Dose
Gjennomsnittlig effektiv stråling ble 8,12 mSv ± 1,20 for nonenhanced single-energi oppkjøpet; 6,20 mSv ± 0,72 for kontrastforsterket dual-energi oppkjøpet; og 14.32 mSv ± 1,91 for bifasisk protokollen. Utelate av TNE fase, kan stråledosen blir redusert med 57% med enfase dual-energi CT-protokollen (dvs. IO og VNE bilder) bare.
Kvantitativ Bildeanalyse
det var signifikant korrelasjon (men ikke samsvar) mellom TNE og VNE bilder i CT antall svulsten, aorta, iliopsoas, og bukspyttkjertelen (ICC: 0,29, 0,50, 0,36, 0,69, henholdsvis;
P
0,01, tabell 1) og i SNR av svulstene og normale referanse vev (
P
0,01). Den midlere jod overlegg verdi (48,4 HU ± 12,2) og forsterkning (49,4 HU ± 11,8) verdien av CRC var ikke signifikant forskjellige (P = 0,52). Ingen signifikant forskjell eksistert i gjennomsnittlig bildestøy mellom TNE (5,0 ± 1,1) og Vne (5.3 ± 1.1) bilder (
P
= 0,07) sikret tverrseksjon maksimal tumortykkelse på TNE (1,6 cm ± 1,1 ) og Vne (1,6 cm ± 1,1) bilder (
p
= 0,99) viste heller ingen signifikant forskjell.
Lokale svulst staging
De deteksjon priser av CRC ved hjelp av MPR bilder var 100% (103 av 103 neoplasmer) med 20 neoplasmer (19%) ved stigende tykktarmen, 6 (6%) ved den tverrgående, 13 (13%) ved den nedadgående, 60 (58%) ved sigmoid, 3 (3%) ved rektosigmoid tykktarmen, og en (1%) ved endetarmen. Ved histopatologisk undersøkelse, var 28 av 103 neoplasmer (27%) arrangert som pT1-2 (fig. 1), 66 (64%) som pT3 (fig. 2), 7 (7%) som pT4a (Fig. 3) og 2 (2%) som pT4B (fig. 4). De totale diagnostiske nøyaktighet på T staging med MPR-bilder var bedre i enfase DECT (VNE og IO bilder) enn i dual-fase simulert SECT (TNE og forbedrede WA bilder) (90,3% [93 av 103 svulster] vs. 87,4% [90 av 103 svulster]) (
p
= 0,51) (fig. 5, 6). Over- og under iscenesettelse skjedde i åtte (8%) og 5 (5%) pasienter, henholdsvis ved bruk av to- fase protokollen; og i 8 (8%) og 2 (2%) pasienter, henholdsvis, ved hjelp av én-fase-protokollen. Nøyaktighet priser av T-staging med dual-fase og enfase bildene var 93% og 95% for T1-2, 89% og 90% for T3, 94% og 95% for T4a, og 98% og 100% for T4B , henholdsvis (tabell 2). Kappa verdier for avtalen mellom bildebehandling og patologisk diagnose hentet fra leserne 1 og 2 var 0,85 og 0,77 for enfase og dual-fase, henholdsvis (
p
0,05).
( A, B) Vne og tne aksiale bilder viser lignende bilder av midttarmen fortykkede i cecum med uregelmessig ytre margin og pericolonic fettinfiltrasjon inn i visceral peritoneum (hvit pil). (C, D) Aksial riss av jod bilde og forbedrede WA bilder under portvene fase viser transmuralt forbedring av tumoren med uregelmessig ytre marg. Fokal rød-farget forbedrede tumor invasjon direkte inn i den tilstøtende vegg av den terminale ileum (hvit pil) er godt demonstrert på jod bilde, men ikke visualisere på den forbedrede WA bildet. Den bevarte fett fly mellom kreft og terminal ileum er feilaktig tolket på den forbedrede WA bildet (hvit pil). Disse funnene tyder trinnet T4B ved enfase-protokollen og trinnet T4a ved den dobbelte faseprotokollen. En invasjon av terminalen ileum ble bevist av den patologiske staging (pT4B).
(A, B) Vne og tne aksiale bilder viser lignende bilder av midttarmen fortykkede (hvit sirkel) i høyre side av rektosigmoid tykktarmen med glatt ytre grensen. (C, D) Jod bilde og forbedret WA bilde under portvene fase viser transmuralt forbedring av tumoren (hvit sirkel). Fokal rød-farget forbedrede tumor invasjon direkte inn i den tilstøtende pericolic fettet er godt demonstrert på jod bilde (hvite pilen), men ikke visualisere på den forbedrede WA bildet (hvit pil). Disse funnene tyder trinnet T3 ved enfase-protokollen og trinnet T1-2 ved den dobbelte faseprotokollen. Den pericolonic fettinfiltrasjon ble bevist av den patologiske staging (pT3).
Kvalitativ bildeanalyse
I den visuelle evaluering, den generelle bildekvaliteten på VNE og tne bildene var utmerket i 102 (99%) og 46 (45%) pasienter, og godt i en (1%) og 57 (55%) pasienter, henholdsvis. Den generelle bildekvaliteten score var relativt bedre for TNE bilder (1,0 ± 0,1) enn for VNE bilder (1,6 ± 0,5) (tabell 3,
P
0,05). I begge gruppene ble bildestøy rangert
ikke
eller
minimal
, og gjenstanden ble rangert
ingen
eller
mild
sikret gjennomsnittlig bildestøy på stillingen 1,70 ± 0,05 for Vne og 1,1 ± 0,04 for tNE bilder (
P
0,05). Flere gjenstander ble funnet på VNE bilder (1,5 ± 0,6) enn på TNE bilder (1,1 ± 0,4), inkludert felg gjenstander på kuppelen av leveren [n = 27 (19%) og 2 (2%)], strek gjenstander [ ,,,0],n = 20 (19%) og 7 (7%)], og alvorlig bjelke-herding gjenstanden fra en metallprotese av ryggraden (n = 1 og 1), henholdsvis. VNE bildene ble
helt
akseptabelt for utskifting av TNE bilder i alle pasienter av begge anmeldelser. Avtalen mellom de to lesere var
betydelig
eller
nesten perfekt avtalen plakater (Kappa verdi 0.6, Tabell 3).
Diskusjoner
våre resultater viser at enfase DECT bruker fargekodede IO og VNE bilder gir stor nøyaktighet i T-oppsetningen av CRC og foreslår at VNE bilder potensielt kan erstatte tNE bilder. Denne endringen vil redusere pasientens eksponering for stråling fra CT. Den overlegne samlede nøyaktigheten av T staging med VNE og IO bilder til at med TNE og forbedrede WA bilder (90,3% vs 87,4%) kan hjelpe klinikere optimalisere behandlingsregimer for enkeltsaker.
IO bilder med farge kodet kartlegging kan forbedre visuell avgrensning av lesjoner. Fordi fargen representerer konsentrasjonen av forbedret jod er kodet på originale CT-bildene, er utmerket anatomiske detaljer bevart og lesjoner kan lett diskriminert fra sine omgivelser. Boellaard et al konkluderte med at påvisning av CRC er gjennomførbart på DECT uten tarm forberedelse eller luftinsufflasjon etter at de fant en diagnostisk nøyaktighet på 90% (27/30) av kreft med 120 KVP bilder bare og 96,7% (29/30) med visning jod kartet i tillegg til [21]. Derfor er CT tiden standard modalitet for staging CRC før kurativ kirurgisk reseksjon [1], [5] – [7]. Denne studien viste 100% treffprosent av CRC i våre pasienter med romluft innblåsning. Alle pasienter tolerert godt for inngrepet.
Med fremskritt innen CT teknologi og databehandling programvare, har CT vist potensial, ikke bare som en iscenesettelse verktøy, men også i å forutsi prognosen av CRC [1], [2]. Det har også vært av interesse nylig i å utvikle Neoadjuvant behandlingsstrategier for pasienter med tykktarmskreft på grunn av bedre etterlevelse og potensial til Downs før kirurgisk behandling [3], [4]. Den viktigste funksjonen for å forutsi prognose i CRC er omfanget av tumorutbredelse utover muscularis propria [1], [2], [5]. Derfor er det behov for å velge de beste CT-teknikk for iscenesettelse. DECT gir direkte visualisering av jod opptak innen svulst i fargekodet måte, som gjør en pålitelig kvantifisering av ekstrautstyr uten HU målinger. Morrin et al. [7] fant at kontrastforsterket MDCT var nyttig i vurderingen av pasienter med mistanke om omfattende CRC; det tillatt identifisering av invasjonen av pericolic fett fly og de tilstøtende organer. IO bilder generert av DECT kan godt vise extracolonic spredning av svulsten, fordi IO bilder kan vise jod konsentrasjon og distribusjon i svulsten og omkringliggende vev med rød farge koding. I denne studien ble den midlere jod legget verdi og forbedring verdi av CRC viste ingen signifikant forskjell. Videre fant vi at kombinert analyse av IO og VNE bilder kan også være nyttig for å vurdere extracolonic spredning av avanserte CRC. Vår studie viste at følsomheten i T-oppsetningen av T3 (Fig. 5) og T4B (Fig. 6) lesjoner på IO bildene var bedre enn på WA-forbedrede bilder.
Flere tidligere studier har rapportert at Vne bildene er en rimelig tilnærming til sine tNE kolleger i pasienter med nyre massene [8], [22], [23], leverlesjoner [24], binyrene massene [25], gallestein eller gallegang steiner [26] samt urin steiner [27], [28]. Innhenting VNE bilder kan redusere behovet for TNE bilder, og dermed redusere stråledose. I vår studie, maksimal tykkelse og SNR av CRC var lik på VNE og tne bilder. Kvalitativ bildestøy og bildekvalitetspoeng ble vurdert litt dårligere på VNE bilder enn de av tne bilder. Men i denne studien forskjellen i bildekvaliteten ikke påvirke diagnostiske verdien av VNE bilder, og de to erfarne mage radiologer fant begge bildene fullt akseptabelt.
I denne studien, tinn filtrering ble brukt på høy- energy x-ray tube av DECT-skanneren. En nylig studie rapporterte at tilsetning av tinn filtrering av den høye kVp røret øker ikke bare den dual-energi kontrast mellom jod og kalsium, sammen med stråledose er omtrent det samme eller lavere enn den for konvensjonelle enkelt-energi CT, men også reduserer støy i vne bilder i både fantom og in vivo eksperimenter [12]. Vi fant at jod komponentene kan bli fjernet fra den forbedrede mykt vev for å skape VNE bilder. Det var pålitelige avtaler mellom TNE og VNE bilder i CT antall svulsten og normale referanse vev. Hvis TNE bilder erstattes av VNE bilder, kan den ekstra stråling unngås.
Fra denne studien, fargekodede IO og VNE bildene stammer fra kontrastforsterket DECT data kan brukes til å tilstrekkelig oppdage og scene CRC. Avtagende stråling så lavt som praktisk mulig (ALARA) er en av våre kliniske mål, og det er også en viktig fordel med DECT for pasienter med CRC. Så vidt vi vet, har ingen opptatt av deteksjon og iscenesettelse av kolorektal kreft ved DECT studier publisert i litteraturen. Ved vår institusjon, akkurat som noen andre institutter, pleide vi å ha en nonenhanced og en kontrastforsterket oppkjøp for vurdering av CRC. Hvis den ikke-kontrast scan ville bli utelatt, kan dosen reduseres fra 14,3 mSv til 6,2 mSv.
Flere mulige begrensninger av vår studie fortjener vurdering. Først på grunn av den retrospektive natur vår studie, ble nonenhanced scan utført med en standard dose protokoll (120 kVp, kvalitet referanse, 250 moh) i vår avdeling. Som dose er proporsjonal med rør strøm, kan en reduksjon i rør strøm også føre til en betydelig reduksjon i pasientdose.
