Radiology：光子计数检测器CT在多发性骨髓瘤中的应用

骨组织病变在多发性骨髓瘤中十分常见，大约80%的患者在整个病程中出现骨病变。CT对检测溶骨性病变十分敏感，因此国际骨髓瘤工作组推荐将低剂量全身CT作为评估溶骨性病变的首选影像学检查。根据国际骨髓瘤工作组的建议，即使病人没有症状，在放射线检查或CT中发现大于5毫米的单个溶栓性病变，就足以诊断为多发性骨髓瘤并开始进行治疗。当怀疑疾病复发时，再次推荐使用全身低剂量CT来评估溶骨性疾病负荷的变化并指导再治疗。在这种疾病的过程中，患者通常要接受几次CT扫描。

目前，临床上可接受的全身低剂量CT方案的平均有效剂量在4 mSv和8 mSv之间，取决于病人的体型和扫描仪技术的选择。这个剂量范围在检测溶骨性骨病方面是足够的。然而，低剂量图像也有大量的图像噪声，会导致图像质量的下降。具体来说，对于全身低剂量CT来说，相对于全剂量CT图像，软组织和骨的分辨率都十分有效。空间分辨率的提高可以通过更高的剂量来实现，例如通过使用基于网格的衰减器来减少有效的探测器像素大小，或者通过使用具有内在的高空间分辨率的CT系统，如配备光子计数探测器（PCDs）的扫描仪。

PCD CT系统使用的探测器像素较小，无需使用高空间分辨率的梳状或网格过滤器，从而提高了剂量效率。最近有研究发现，一个临床全身PCD系统与传统的能量整合探测器（EID）CT相比，在相同的辐射剂量下，表现出更高的分辨率（125毫米面内分辨率）和更好的噪声特性（噪声降低47%）。

近日，发表在Radiology杂志的一项研究通过使用PCD CT与先进的深度学习后处理技术，证明在全身低剂量CT扫描中提高空间分辨率对多发性骨髓瘤的诊断影响，并将这些结果与传统的EID CT进行了比较。

本项研究于2021年4月和7月期间，在一个学术性医疗中心对接受全身EID CT扫描的成年参与者进行了前瞻性登记，并在匹配的辐射剂量（平均一个成年人为8 mSv）下使用PCD CT系统进行了扫描。EID CT和PCD CT图像是用Br44和Br64内核在2毫米的切片厚度上进行重建的，PCD CT图像也是用Br44和Br76核在0.6毫米的切片厚度上重建的。较薄的PCD CT图像通过卷积神经网络进行去噪处理。在两个模型和随机选择的参与者子集（10名参与者；中位年龄，63.5岁；5名男性）中客观地量化了图像质量。两位放射科医生通过使用五点李克特量表对PCD CT图像相对于EID CT进行评分，以检测反映多发性骨髓瘤的发现。在EID和PCD之间的视觉效果相同的零假设下，对读者的平均分数进行了测试。

共有27名参与者（中位年龄，68岁；IQR，61-72岁；16名男性）被纳入研究。对2毫米图像的评估表明，PCD CT与EID CT相比，在观察细胞性病变、髓内病变、脂肪变质和病理性骨折方面有所改善（所有比较的P<0.05）。与2毫米的EID CT图像相比，具有卷积神经网络去噪功能的0.6毫米PCD CT图像在观察所有四种病理异常方面也有改善，并在27名参与者中的21名中检测到一个或多个病变（P < .001）。

图 一名71岁的多发性骨髓瘤男性患者的图像。与光子计数探测器（PCD）CT图像（中间；实心箭头）相比，胸椎体和左髂翼内的溶解性骨病变（虚线箭头）更加明显（左）。用0.6毫米Br76PCD CT重建图像（右），检测到更多病变（箭头）

本项研究表明，相对于能量整合探测器CT来说，超高分辨率模式下的临床光子计数探测器（PCD）CT在显示多发性骨髓瘤病变方面表现出了卓越的性能，为临床进行疾病病程的检测及治疗评估提供了更准确的影像学检测手段。

原文出处：

Francis I Baffour,Nathan R Huber,Andrea Ferrero,et al.Photon-counting Detector CT with Deep Learning Noise Reduction to Detect Multiple Myeloma.DOI:10.1148/radiol.220311