張巖
PET顯像中r射線源在體內(nèi)的深度會影響其在體表的實(shí)測值,必須進(jìn)行衰減校正以恢復(fù)它在體內(nèi)的真實(shí)情況。以柱狀模型的斷層顯像為例,衰減校正(見圖1)與非衰減校正圖像(見圖2)比較。
衰減的程度不僅與光子在介質(zhì)中穿行的路程長度有關(guān),而且與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)[1]。PET/CT出現(xiàn)以后,以X線作為透射掃描放射源的優(yōu)勢已被臨床所接受[1]。PET透射顯像實(shí)質(zhì)上是探測511keV單能湮滅光子,而CT的X線源發(fā)射的光子為廣譜,大多數(shù)為低能譜(40~140keV)[2]。511keV光子的衰減主要由康普頓散射決定,而低能X射線的衰減由光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)共同決定。因此CTAC中需通過一定的轉(zhuǎn)換公式將CT的衰減值轉(zhuǎn)化為適合511keV光子的衰減值。511keV光子在各組織中的衰減無明顯差異,而低能CT光子在高原子序數(shù)的物質(zhì)中由光電效應(yīng)導(dǎo)致的衰減比例明顯升高,與軟組織有明顯差異。目前還沒有一種理想的方法能很好地實(shí)現(xiàn)CT到511keVr光子的衰減系數(shù)轉(zhuǎn)化[2]。在高CT值的組織中容易引起過度校正,導(dǎo)致PET放射性定量的高估,且產(chǎn)生偽影。
圖1 經(jīng)衰減校正的均勻放射源
圖2 未經(jīng)衰減校正的均勻放射源
1.1 材料
PHILIPS GEMINI_TF 16型PET/CT 18F-FDG、碘海醇注射液(對比劑)、生理鹽水、真空瓶。
1.2 方法
1.2.1 制作放射源模型 取4個真空瓶,各加入1.11E+5bq的18F-FDG(0.5ml)。其中3個分別加入1.25、2.5、5ml碘海醇注射液。用生理鹽水把4個真空瓶中的液體補(bǔ)至10ml。得到4個活度相同、體積相同但對比劑含量(模擬物質(zhì)密度)不同的放射源。
1.2.2 數(shù)據(jù)采集及重建 將4個放射源置于檢查床上。在CT主機(jī)操作界面選擇所需的協(xié)議執(zhí)行PET/CT數(shù)據(jù)采集。首先采集定位像確定掃描范圍,然后進(jìn)行低劑量CT掃描以便進(jìn)行PET 衰減校正。最后進(jìn)行PET 采集并執(zhí)行并發(fā)重建。得到1組PET/CT圖像。
2.1 套取4個放射源的ROI,比較非衰減校正的計數(shù)值、衰減校正的SUV、CT值(見表1)。
表1 非衰減校正計數(shù)與衰減校正SUV、CT值比較
從表中可以看到,4個放射源非衰減校正的計數(shù)差別不大,而衰減校正后的SUV隨CT值升高而升高。CT值為2803時衰減校正后的SUV比CT值為36時高40%。
圖3 非衰減校正計數(shù)與衰減校正SUV比較
圖4 非衰減校正圖像
圖5 衰減校正圖像
圖6 CT圖像
圖3中取4個放射源非衰減校正的計數(shù)與衰減校正的SUV作圖比較,可以直觀看到高密度放射源由于CT高密度值的影響,產(chǎn)生了校正過度,使SUV偏高。
2.2 主觀對比圖像 分別對4個放射源的非衰減校正圖像(圖4)、衰減校正圖像(圖5)、CT圖像(圖6)進(jìn)行對比。
從圖中我們可以看出。非衰減校正圖像的4個放射源表現(xiàn)為色階(色階表示放射性計數(shù)差異)相似,而衰減校正后的圖像由于CT的過度衰減校正表現(xiàn)為色階(色階表示SUV值差異)差異較大。CT值較高的放射源,表現(xiàn)為高濃聚,產(chǎn)生偽像。
高密度物質(zhì)產(chǎn)生過度衰減,使SUV偏高。產(chǎn)生過度衰減是因?yàn)槟壳笆褂玫腃T衰減校正方法對高原子系數(shù)物質(zhì)的衰減計算存在一定誤差。臨床上應(yīng)參照CT圖像、對比非衰減校正圖像加以區(qū)分。使用對比劑時也應(yīng)注意濃度控制在一定CT值范圍內(nèi),以避免衰減過度產(chǎn)生的偽影。
[1]李天然,陳自謙,鄭春雨.臨床PET/CT診斷學(xué)[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2008:8.
[2]潘中允,屈婉瑩,周誠,等.PET/CT診斷學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2009:1.