最近美國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)家協(xié)會(huì)候任主席、約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院放射學(xué)教授兼醫(yī)學(xué)物理學(xué)家Mahadevappa Mahesh接受《Radiology Business》的采訪，他概述了RSNA 2023討論的醫(yī)學(xué)成像六大發(fā)展趨勢(shì)。
【01】光子計(jì)數(shù)CT
光子計(jì)數(shù)CT是近十年來(lái)CT成像領(lǐng)域的重大技術(shù)突破，改進(jìn)了傳統(tǒng)CT的成像方式。以半導(dǎo)體探測(cè)器為特征的光子計(jì)數(shù)CT優(yōu)點(diǎn)突出，可去除電子（本底）噪聲，提高X線光子的利用效率，增強(qiáng)碘信號(hào)的強(qiáng)度，去除探測(cè)器前用于防止熒光串?dāng)_（cross-talk）的隔膜（septa），像素可以更小，空間分辨率更高；特別是X線光子可以被計(jì)數(shù)，可以分成4個(gè)或以上單獨(dú)的能量級(jí)別“箱”（bin），實(shí)現(xiàn)了真正意義上的多能譜成像，使CT檢查更準(zhǔn)確、更安全，拓寬了CT臨床應(yīng)用。
在光子計(jì)數(shù)CT領(lǐng)域，西門子一馬當(dāng)先，2021年其光子計(jì)數(shù)CT---NAEOTOM Alpha獲得FDA批準(zhǔn)，成為首款獲批上市的光子計(jì)數(shù)CT。
由于光子計(jì)數(shù)CT相比于傳統(tǒng)CT擁有臨床優(yōu)勢(shì)，使得飛利浦、GE、佳能等行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者紛紛加入這個(gè)賽道，真正努力爭(zhēng)取FDA批準(zhǔn)。同樣國(guó)內(nèi)CT廠家：像聯(lián)影、安科、明峰、奧泰等都開(kāi)啟光子計(jì)數(shù)CT研發(fā)，未來(lái)幾年有可能推向市場(chǎng)。
【02】錐形束CT.
錐形束CT(conebeamcomputedtomography)又稱CBCT，是20世紀(jì)90年代末發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù).由于它能三維(軸位,冠狀位和矢狀位)顯示正常組織結(jié)構(gòu)和病變組織,避免了二維圖像上影像重疊等缺點(diǎn)。對(duì)比傳統(tǒng)CT，錐形束CT具有掃描速度快、空間分辨率高、射線利用率高、輻射劑量小等優(yōu)點(diǎn)。
由于CBCT相比于傳統(tǒng)CT優(yōu)勢(shì)，使其在導(dǎo)管室的血管造影、外科C型臂、牙科成像、乳房成像和放射治療等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其中牙科成像是應(yīng)用最廣。
Mahadevappa Mahesh強(qiáng)調(diào)：需要持續(xù)優(yōu)化CBCT方案，特別是在放射治療中，人工智能驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)治療依賴于CBCT根據(jù)解剖變化重新計(jì)算劑量。
除了牙科外，腫瘤放療中CBCT應(yīng)用也非常廣泛。目前放療設(shè)備中一般內(nèi)置CBCT。內(nèi)置CBCT能夠確?；颊咴诜暖煏r(shí)與基于CT掃描的治療計(jì)劃完美對(duì)準(zhǔn)。如今較新的放療設(shè)備中使用CBCT進(jìn)行適應(yīng)性治療，人工智能將根據(jù)自上次治療以來(lái)發(fā)生的解剖結(jié)構(gòu)變化重新計(jì)算劑量和治療計(jì)劃。
【03】用于劑量減少和圖像重建的AI
人工智能在減少X射線劑量和增強(qiáng)圖像重建方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。人工智能是一個(gè)“黑匣子”的挑戰(zhàn)，強(qiáng)調(diào)醫(yī)生需要正確理解和校準(zhǔn)人工智能算法，以確保放射科醫(yī)生和技術(shù)人員獲得可靠的信息。這也將有助于人工智能在放射學(xué)中獲得更廣泛的認(rèn)可，并得到醫(yī)學(xué)物理學(xué)家的認(rèn)可。
Mahadevappa Mahesh表示：“如果人工智能工具應(yīng)用于臨床，我需要知道如何評(píng)估和理解它。AAPM今年將在年會(huì)之前舉行一次專門的人工智能訓(xùn)練營(yíng)會(huì)議。我們的想法是讓這些從事人工智能研究的專家和我們作為審計(jì)員，聚在一起討論人工智能，并讓臨床醫(yī)生了解人工智能。這樣我們就能夠?qū)⒎答亷Щ匚覀兊尼t(yī)院。”
【04】放射腫瘤學(xué)治療診斷學(xué)
治療診斷學(xué)領(lǐng)域的不斷發(fā)展涉及使用靶向核成像放射性示蹤劑來(lái)同時(shí)進(jìn)行疾病成像和治療。盡管這種趨勢(shì)提供了針對(duì)每位患者的個(gè)性化護(hù)理，但它給放療醫(yī)生帶來(lái)了挑戰(zhàn)，他們需要確定每個(gè)患者的最佳劑量，這比目前的放射治療劑量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)要復(fù)雜得多。隨著個(gè)人劑量測(cè)定的誕生，這對(duì)于該領(lǐng)域來(lái)說(shuō)既是一個(gè)挑戰(zhàn)，也是一個(gè)令人興奮的機(jī)遇。
Mahadevappa Mahesh認(rèn)為：“在約翰·霍普金斯大學(xué)，我們的一個(gè)團(tuán)隊(duì)在治療診斷學(xué)方面非常強(qiáng)大，他們甚至正在進(jìn)行一項(xiàng)使用阿爾法粒子的臨床試驗(yàn)。他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出方法來(lái)解決研究方案中的個(gè)人不對(duì)稱性，并且必須擴(kuò)大規(guī)模。但是這個(gè)計(jì)算變得更加密集。那么誰(shuí)會(huì)為那個(gè)人買單？我個(gè)人覺(jué)得這是一個(gè)非常令人興奮的領(lǐng)域，因?yàn)橛泻芏嘈〗M正在研究不同的個(gè)人劑量測(cè)定模型。哪一個(gè)將進(jìn)入最終的淘汰賽？我們確實(shí)不知道。但這是一個(gè)非常熱門的工作領(lǐng)域。”
【05】透視安全
AAPM 和美國(guó)放射學(xué)院參與的藍(lán)帶小組正在致力于解決透視成像安全問(wèn)題。小組目標(biāo)是開(kāi)發(fā)適合不同醫(yī)療專業(yè)人員的課程，確保根據(jù)他們的具體角色和程序提供適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)時(shí)間。
Mahadevappa Mahesh表示：“因此，進(jìn)行簡(jiǎn)單手術(shù)的手外科醫(yī)生不需要10小時(shí)的透視安全培訓(xùn)。另一方面，進(jìn)行大量手術(shù)的介入心臟病專家可能需要這些時(shí)間。”
【06】CT灌注成像
CT灌注成像不同于動(dòng)態(tài)掃描,是在靜脈快速團(tuán)注對(duì)比劑時(shí),對(duì)感興趣區(qū)層面進(jìn)行連續(xù)CT掃描,從而獲得感興趣區(qū)時(shí)間--密度曲線,并利用不同的數(shù)學(xué)模型,計(jì)算出各種灌注參數(shù)值,因此能更有效、并量化反映局部組織血流灌注量的改變。
自從1979年，Axel率先倡導(dǎo)從動(dòng)態(tài)增強(qiáng)CT資料中了解組織的血流灌注情況，開(kāi)創(chuàng)了功能性CT成像之后。CT灌注成像在腫瘤診斷、腦缺血等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
如今CT灌注成像正在卷土重來(lái)，特別是在肝癌治療中。CT灌注成像可以通過(guò)量化腫瘤大小的變化來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)治療效果。
Mahadevappa Mahesh解釋道：CT灌注成像評(píng)價(jià)重點(diǎn)是通過(guò)定期隨訪讓患者更好地了解治療結(jié)果。
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