光谱CT知识库：VNC(虚拟平扫)的解析和应用

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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：

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。


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。



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：

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

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


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


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




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。

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。


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