陳松,李亞明,王穎,王曉蓓
(中國醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院核醫(yī)學科,沈陽 110001)
GE公司的Entegra圖像后處理工作站提供了一種Aladdin語言的編程系統(tǒng),該種語言提供了強大的功能,使用者可以根據(jù)自己的需要設計程序,達到自動化處理、計算、打印圖像和數(shù)據(jù)備份的功能。本研究對比了程序測量與手動勾畫感興趣區(qū)測量唾液腺攝取分數(shù)與排泌分數(shù)在結(jié)果、耗時、可重復性方面的差異,期待借住Aladdin語言的強大功能找到一種能夠和手動測量一樣準確但更加方便、快捷、穩(wěn)定的半自動化測量方法。
99TcmO4-洗脫液:由中國原子能科學研究院同位素研究所提供。SPECT使用由GE公司生產(chǎn)的Millennium VG型雙探頭SPECT。圖像后處理使用GE公司Entegra工作站。
病例選自在中國醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院核醫(yī)學科2010年9月1日至9月9日間連續(xù)選取的20名進行唾液腺動態(tài)顯像的患者圖像,進行圖像分析。
檢查前準備99TcmO4-洗脫液10 mCi,置于2 mL的注射器內(nèi),放置于SPECT的探頭視野中心,位置約平患者腮腺,靜態(tài)采集3 s,并將采集后的圖像作為“前針筒”圖像保存。
將患者唾液腺置于探頭中心視野,肘靜脈“彈丸”式注射99TcmO4-洗脫液10 mCi后,動態(tài)采集30 min圖像,矩陣128×128,每分鐘為1幀,第20 min時給予患者2枚(200 mg)維生素C丸,迅速嚼碎,含服1 min后吞咽唾液。
將注射后的注射器置于探頭視野中心,位置約平患者腮腺,靜態(tài)采集3 s,并將采集后的圖像作為“后針筒”圖像保存。
1.4.1 手動分析和處理:由2位有經(jīng)驗的核醫(yī)學醫(yī)師勾畫感興趣區(qū),感興趣區(qū)的勾畫方法參照近年來的相關研究[1,2],并手動測量第 15 min 時唾液腺的攝取分數(shù),以及給予酸刺激前后唾液腺的排泌分數(shù)。計算公式如下:
15 min攝取分數(shù)=(15 min時唾液腺的計數(shù)-本底的計數(shù))/(前針筒計數(shù)-后針筒計數(shù))/20
排泌分數(shù)=1-酸刺激后唾液腺的最低計數(shù)/酸刺激前唾液腺的最高計數(shù)×100%
1.4.2 半自動化分析和處理:使用Aladdin語言編程制作測量軟件,由2位有經(jīng)驗的核醫(yī)學醫(yī)師勾畫感興趣區(qū)(ROI),并由計算機繪制感興趣區(qū)的時間-計數(shù)率曲線,自動計算15 min的攝取分數(shù)及酸刺激后的排泌分數(shù)。
制作的程序,主要使用display指令將圖像放大,并以動畫連續(xù)播放的方式顯示在屏幕上。使用ROIdefine指令生成腺體和本底的ROI。使用CreateCurve指令來生成ROI的時間-計數(shù)曲線。使用CurveListPoints指令來取得曲線上的每一點的數(shù)值。使用CurveStats指令獲取曲線的最大值及最小值。使用Statistics指令來獲取圖像的總計數(shù)值。通過前文提到的計算15 min攝取分數(shù)、排泌分數(shù)的公式計算出相應數(shù)值。
使用SPSS 17.0完成。
1.5.1 數(shù)據(jù)可信性的檢驗:手動測量和程序測量的15 min攝取分數(shù)和酸刺激后排泌分數(shù)的配對t檢驗,P<0.05為有統(tǒng)計學差異。
1.5.2 數(shù)據(jù)測量耗時的對比:將每一位患者手動測量的平均時間和程序測量的平均時間進行配對t檢驗,P<0.05為有統(tǒng)計學差異。
1.5.3 數(shù)據(jù)可重復性的檢驗:計算兩位醫(yī)師手動測量的每個唾液腺的15 min攝取分數(shù)及酸刺激后的排泌分數(shù)的差值計為△手動攝取分數(shù)和△手動排泌分數(shù)。
計算兩位醫(yī)師使用程序測量的每個唾液腺的15 min攝取分數(shù)及酸刺激后的排泌分數(shù)的差值計為△程序攝取分數(shù)和△程序排泌分數(shù)。
對△手動攝取分數(shù)與△程序攝取分數(shù)進行獨立樣本t檢驗;△手動排泌分數(shù)與△程序排泌分數(shù)進行獨立樣本t檢驗,P<0.01為有統(tǒng)計學差異。
對△手動攝取分數(shù)、△程序攝取分數(shù)、△手動排泌分數(shù)和△程序排泌分數(shù)進行統(tǒng)計學描述。
對20例唾液腺動態(tài)顯像的患者圖像進行分析,共測量腺體69個,另有11個腺體由于顯像劑攝取較低,顯像劑分布近于周圍本底水平未予測量。
手動測量與程序測量的15 min攝取分數(shù)及酸刺激后排泌分數(shù)進行配對t檢驗,結(jié)果分別為t=-0.595,P=0.554;t=0.443,P=0.659,提示手動測量與程序測量的15 min攝取分數(shù)及酸刺激后排泌分數(shù)間無顯著統(tǒng)計學差異。
每一位患者手動測量所用的平均時間為(8.62±1.54)min,自動測量所用的平均時間為(2.60±0.64)min。手動測量與程序測量所用的時間進行配對t檢驗,結(jié)果顯示:t=-15.524,P=0.00。手動測量與程序測量所用時間有顯著差異,手動測量所用時間大于程序測量所用時間。
對2名不同醫(yī)生的測量數(shù)據(jù)進行分析,獨立樣本t檢驗2名醫(yī)師測量同一個腺體時結(jié)果的差值在使用手動測量和使用程序測量時(即△手動攝取分數(shù)與△程序攝取分數(shù);△手動排泌分數(shù)與△程序排泌分數(shù))是否相近,是否有統(tǒng)計學意義,結(jié)果顯示:不同醫(yī)生測量的攝取分數(shù)的差值在使用手動測量與程序測量時并不相近,t=3.223,P=0.002;不同醫(yī)生測量的酸刺激后排泌分數(shù)的差值在使用手動測量及程序測量時并不相近,t=4.626,P=0.000。
統(tǒng)計學描述各個參數(shù)的均值及標準差:△手動攝取分數(shù)(0.13±0.81),△程序攝取分數(shù)(0.089±0.049),△手動攝取分數(shù)的均值及標準差均大于△程序攝取分數(shù);△手動排泌分數(shù)(3.50±1.76),△程序排泌分數(shù)(2.28±1.29),△手動排泌分數(shù)的均值及標準差均大于△程序排泌分數(shù)。
使用計算機半自動化處理工具分析圖像已經(jīng)有多年歷史,在心肌灌注顯像、腦血流灌注顯像、腎動態(tài)顯像中均有應用,比較知名的有由美國Emory大學研制的心臟后處理工具箱Emory Cardiac Tool BOX、腦功能研究的SPM等。早在1983年Gates[3]就將Basic語言應用到腎動態(tài)顯像的圖像后處理中,使用計算機程序測量單側(cè)腎臟的GFR,此后隨著計算機的升級這種方法不斷改進至今仍在臨床使用。
唾液腺動態(tài)顯像具有無創(chuàng)、簡便的優(yōu)點[4],同時此種檢查使用的顯像劑劑量低,對腺體損傷小,是臨床較常用的評價唾液腺腺體功能的檢查之一[5,6]。但此方法評價唾液腺的功能,圖像后處理過程較為繁瑣,即便是較為熟練的核醫(yī)學醫(yī)師手動測量1次唾液腺的15 min攝取值及排泌分數(shù)往往也需要耗費約8 min時間。借助GE后處理工作站的Aladdin提供的后處理功能,使用半自動化的方法,測量的過程大大簡化,且程序測量的結(jié)果與手動測量的結(jié)果間無統(tǒng)計學差異,或許程序測量可應用于臨床。
計算機簡化、加速圖像處理的同時,有時也使得測量的重復性提高。不同醫(yī)生間的測量差異在使用手動測量和程序測量時并不相同,且具有統(tǒng)計學意義,使用程序測量時兩名醫(yī)生間的測量差異更小。這可能與程序測量優(yōu)化了圖像的顯示模式,使15 min的圖像放大顯示,同時給予所有患者一個相對穩(wěn)定的圖像輝度,使得感興趣區(qū)的勾畫重復性更高,進而提高了測量結(jié)果的重復性。
GE Aladdin提供了豐富的功能,涵蓋了患者資料的顯示、修改、圖像的處理、統(tǒng)計、備份等多種功能。合理利用這一工具使用計算機自動化的處理方式,可以使臨床工作大大簡化,提高效率,減少主觀因素對圖像分析的影響,值得在臨床推廣。
[1]Loutfi I,Nair MK,Ebrahim AK,et al.Salivary gland scintigraphy:The use of semiquantitative analysis for uptake and clearance[J].J Nucl Med Tech,2003,31(2):81-85.
[2]Aung W,Murata Y,Ishida R,et al.Study of quantitative oral radioactivity in salivary gland scintigraphy and determination of the clinical stage of sj觟gren′s Syndrome[J].J Nucl Med,2001,42(1):38-43.
[3]Gates GF.Computation of glomerular filtration rate with Tc-99m DTPA:An in-house computer program[J].J Nucl Med,1984,25(5):613-618.
[4]Mojsak MN,Rogowski F.Application scintigraphy in evaluation of salivary gland function[J].Pol Merkur Lekarski,2010,28(16):214-219.
[5]Henriksen AM,Nossent HC.Quantitative salivary gland scintigraphy can distinguish patients with primary Sj觟gren′s syndrome during the evaluation of sicca symptoms[J].Clin Rheumatol,2007,26(11):1837-1841.
[6]Vinagre F,Santos MJ,Prata A,et al.Assessment of salivary gland function in Sj觟gren′s syndrome:the role of salivary gland scintigraphy[J].Autoimmun Rev,2009,8(8):672-676.