王新強(qiáng),于 彤,川 玲,趙文銳,方庭正,王 升,梁英魁

PET顯像中18F-氟脫氧葡萄糖(18F-FDG)體內(nèi)的劑量、采集時(shí)間,對(duì)圖像質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響[1]。本研究通過患者體內(nèi)18F-FDG劑量、采集持續(xù)時(shí)間和正電子發(fā)射體層攝影術(shù)(PET)圖像質(zhì)量的相關(guān)性分析,深入了解獲得高質(zhì)量診斷圖像的必要條件,進(jìn)一步指導(dǎo)圖像采集工作。

1 材料和方法

1.1 設(shè)備 美國(guó)通用電器(GE)公司Discovery ST型正電子發(fā)射體層攝影術(shù)/計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù)(PET/CT)儀。

1.2 圖像采集和處理 囑患者禁食6 h,靜脈注射18F-FDG 3.7～4.2 MBq/kg(0.10～0.13 mCi/kg)。CT采集140 kV,80 mA,矩陣512×512。PET容積成像協(xié)議(VIP)3D采集模式,5個(gè)床位,每個(gè)床位3 min。矩陣128×128。使用VIP重建程序提取2、2.5、3 min的原始數(shù)據(jù)序列,用3D迭代法進(jìn)行圖像重建,21個(gè)子集,迭代2次,分別得到采集 2、2.5、3 min的PET圖像。使用CT對(duì)圖像進(jìn)行衰減校正。

1.3 圖像質(zhì)量

1.3.1 視覺判斷 兩位有經(jīng)驗(yàn)的核醫(yī)學(xué)科醫(yī)生通過視覺判斷法對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行分級(jí)(雙盲)。

1.3.2 判斷標(biāo)準(zhǔn) 圖像質(zhì)量分3級(jí)。Ⅰ級(jí):全身圖像清晰,放射性分布符合FDG代謝特點(diǎn),細(xì)膩均勻,噪聲小,床位間接縫不明顯。Ⅱ級(jí):圖像清晰,放射性分布符合FDG代謝特點(diǎn),放射性分布略粗糙,可見床位間接縫,但不影響醫(yī)生進(jìn)行圖像診斷。Ⅲ級(jí):全身圖像欠清晰,放射性分布符合FDG代謝特點(diǎn),放射性分布粗糙,床位間接縫明顯,影響醫(yī)生進(jìn)行圖像診斷。

1.3.3 感興趣區(qū)定量方法 選擇沒有肝臟病變的PET圖像,將感興趣區(qū)(ROI)置于肝臟面積較大的橫斷面和冠狀面圖層的肝區(qū),計(jì)算ROI內(nèi)的放射性計(jì)數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUV)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 使用SPSS 10.0軟件包對(duì)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析,P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

對(duì)9例患者進(jìn)行VIP采集的原始數(shù)據(jù)重建后,分別獲得采集時(shí)間為2、2.5、3 min的PET序列圖像。根據(jù)圖像質(zhì)量分為3個(gè)級(jí)別,其中Ⅰ級(jí)圖像11個(gè)、Ⅱ級(jí)圖像13個(gè)、Ⅲ級(jí)圖像3個(gè)。

表1 9例患者采集時(shí)間分別為2、2.5、3 min的PET序列圖像比較

放射性計(jì)數(shù)中位值:Ⅰ級(jí)圖像5 308個(gè) ,Ⅱ級(jí)圖像3 683個(gè) ,Ⅲ級(jí)圖像3 245個(gè)。Spearman相關(guān)性分析結(jié)果顯示肝區(qū)計(jì)數(shù)與圖像質(zhì)量分級(jí)間呈負(fù)相關(guān),r=-0.769,P=0.001(2-tailed)。

3 討論

受檢者體內(nèi)足夠的放射性計(jì)數(shù)以及適當(dāng)?shù)膱D像采集時(shí)間是獲得高質(zhì)量PET圖像的前提和保證,且兩者相輔相成[2]。

理論上,注射藥量的多少與PET圖像質(zhì)量是有很大的關(guān)系。這是因?yàn)槭芩罆r(shí)間的影響,PET儀的計(jì)數(shù)率隨γ光子入射率的變化呈上升段、飽和段和癱瘓段[3]。當(dāng)所用劑量由低向高遞增時(shí),探測(cè)效率呈上升趨勢(shì)。當(dāng)劑量遞增到一定程度時(shí),單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)晶體的光子非常多,造成2個(gè)光子到達(dá)晶體的時(shí)間間隔小于探測(cè)器處理光子的時(shí)間,這使后一個(gè)入射光子被拒絕,使探測(cè)器計(jì)數(shù)處于相對(duì)飽和狀態(tài)。當(dāng)劑量繼續(xù)遞增時(shí),會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)入射光子同時(shí)到達(dá)探測(cè)晶體,造成入射光子的閃爍光重疊,使輸出脈沖變大,超出能量窗的上閾而被排除,探測(cè)器計(jì)數(shù)則處于癱瘓狀態(tài),造成圖像的計(jì)數(shù)密度嚴(yán)重下降,放射性分布也非常不均勻。當(dāng)劑量太低,單位時(shí)間內(nèi)收集的信息量太少,盡管其SUV都比較好,但圖像的噪聲非常高,分辨率也非常差。只有探測(cè)器計(jì)數(shù)處在上升段,所用劑量越高,圖像的分辨率和均勻性越好,但此時(shí)還應(yīng)考慮到人體所接受的有效劑量當(dāng)量。

在實(shí)際工作中,患者檢查前,通過放射性衰變公式和本單位PET設(shè)備獲得的正常人肝臟的平均SUV作為依據(jù),大致判斷出顯像時(shí)間正常肝臟組織的預(yù)期放射性計(jì)數(shù),據(jù)此調(diào)整采集時(shí)間。如本中心PET/CT肝臟的SUV約為2,那么顯像時(shí)肝臟的預(yù)期計(jì)數(shù)即為患者單位體質(zhì)量放射性活度(Bq)的2倍。對(duì)于顯像時(shí)預(yù)期放射性計(jì)數(shù)較低的患者,可以適當(dāng)延長(zhǎng)顯像時(shí)間,彌補(bǔ)體內(nèi)的放射性劑量低對(duì)圖像質(zhì)量的影響。對(duì)于顯像時(shí)預(yù)期放射性計(jì)數(shù)較高的患者,可以適當(dāng)縮短顯像時(shí)間,增加患者流通量。

[1]尹大一,姚樹林,陳英茂,等.18F-FDG劑量對(duì)PET模型圖像質(zhì)量的影響[J].中華核醫(yī)學(xué)雜志,2002,22(4):233-234.

[2]Coleman RE.PET in lung cancer[J].J Nucl Med,1999,40(5):814-817.

[3]田嘉禾,陳英茂.放射物理基礎(chǔ)[A]//田嘉禾.正電子發(fā)射體層顯像[M].北京:中國(guó)科技出版社,2001:41-42.