王治國(guó)吳銳先趙艷娟郭佳張宗鵬張國(guó)旭

(1.沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，110840；2.沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院放射診斷科，110840)

PET/CT將PET對(duì)腫瘤疾病診斷的高靈敏度、高特異性和CT對(duì)病灶解剖結(jié)構(gòu)的高分辨率有機(jī)融合在一起[1]。對(duì)肺部進(jìn)行PET/CT掃描時(shí)，由于CT掃描速度明顯快于PET，呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)二者影響不同，導(dǎo)致PET/CT圖像和CT圖像在位置及相位上存在一定程度的不匹配，并且PET圖像需經(jīng)CT進(jìn)行衰減校正，從而形成呼吸偽影。本研究通過(guò)對(duì)肺部結(jié)節(jié)患者采用不同的呼吸門(mén)控PET/CT顯像進(jìn)行比較，觀察不同顯像技術(shù)對(duì)PET和CT圖像融合的影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇我科2011-04—2013-02行PET/CT顯像發(fā)現(xiàn)有肺部結(jié)節(jié)并同意行呼吸門(mén)控顯像的患者14例，男9例，女5例；年齡41～68歲。病人空腹6 h以上，靜脈注射18F-FDG(0.12 mCi/kg)，安靜休息50 min后進(jìn)行PET/CT采集，經(jīng)醫(yī)生確定有肺部結(jié)節(jié)、患者同意后行PET/CT呼吸門(mén)控顯像。

1.2 方法

1.2.1 顯像儀器 顯像儀器為美國(guó)GE公司Discovery VCT PET/CT儀，呼吸運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為美國(guó)Varian公司實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)(real-time position management，RPM)。采集視野為以肺部結(jié)節(jié)為中心的一個(gè)床位(156 mm)。

1.2.2 采集方法 掃描時(shí)要求患者靜息、均勻呼吸。先啟動(dòng)呼吸控制系統(tǒng)記錄呼吸節(jié)律信號(hào)，再進(jìn)行PET和CT呼吸門(mén)控掃描。

PET呼吸門(mén)控采集方法采用“前門(mén)控”技術(shù)。在呼吸門(mén)控采集開(kāi)始后，PET采集控制系統(tǒng)不斷從呼吸門(mén)控系統(tǒng)接收呼吸節(jié)律信號(hào)，根據(jù)一定的閾值觸發(fā)PET采集。而CT呼吸門(mén)控掃描采用“后門(mén)控”技術(shù)，即在CT掃描時(shí)并不接收呼吸門(mén)控系統(tǒng)的呼吸節(jié)律時(shí)相信號(hào)，也不受該信號(hào)觸發(fā)，只是在同一CT掃描視野范圍內(nèi)進(jìn)行1個(gè)呼吸周期內(nèi)的動(dòng)態(tài)掃描。完成1個(gè)周期的掃描后，掃描床步進(jìn)到下一個(gè)掃描視野范圍，繼續(xù)下一周期的動(dòng)態(tài)掃描，直到完成整個(gè)檢查范圍的CT掃描；呼吸控制系統(tǒng)則連續(xù)記錄CT曝光的時(shí)相信息，并同時(shí)記錄呼吸節(jié)律信號(hào)。掃描完成后，PET掃描的呼吸門(mén)控圖像在后處理工作站自動(dòng)劃分為多個(gè)時(shí)相的呼吸門(mén)控系列圖像；而CT采集圖像則只是不同層面不同時(shí)間的重組系列圖像，還需把該系列與呼吸節(jié)律曲線一起傳輸?shù)胶筇幚砉ぷ髡具M(jìn)行“后門(mén)控”處理。

本研究14例患者分兩組(6時(shí)相組5例，共30組融合圖像，10時(shí)相組9例，共90組融合圖像)。6時(shí)相組采集方法及參數(shù)設(shè)定：在行PET掃描時(shí)進(jìn)行6個(gè)時(shí)相的采集，平均每個(gè)時(shí)相2 min，共12 min。1個(gè)床位采集多個(gè)呼吸周期，并按照各自的時(shí)相累計(jì)采集總計(jì)數(shù)。CT采集后，可以在后處理中人為進(jìn)行6個(gè)時(shí)相拆分。10時(shí)相組采集方法及參數(shù)設(shè)定：在行PET掃描時(shí)進(jìn)行10個(gè)時(shí)相的采集，平均每個(gè)時(shí)相2 min，共20 min。1個(gè)床位采集多個(gè)呼吸周期，并按照各自的時(shí)相累計(jì)采集總計(jì)數(shù)。CT采集后，可以在后處理中人為進(jìn)行10個(gè)時(shí)相拆分。

1.3 圖像融合 CT圖像經(jīng)后處理拆分后回傳到采集工作站對(duì)PET圖像進(jìn)行衰減校正，校正后的PET圖像與相應(yīng)時(shí)相的CT圖像進(jìn)行圖像融合，經(jīng)兩位核醫(yī)學(xué)專業(yè)醫(yī)師閱圖，進(jìn)行圖像融合合格與否的評(píng)價(jià)。設(shè)定CT與PET圖像上病灶面積重疊95%以上為合格。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 12.0軟件，對(duì)組間率的比較用χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

兩種采集方法圖像融合合格率比較，6時(shí)相組的圖像融合合格率為80.00%(24/30)，10時(shí)相組的合格率為93.33%(84/90)，后者的合格率高于前者，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05，表1)。

表1 兩種圖像采集方法的圖像融合合格率比較[n(%)]

3 討論

呼吸門(mén)控系統(tǒng)把一個(gè)周期內(nèi)的呼吸信號(hào)分成若干時(shí)相，若平均每個(gè)時(shí)相PET采集時(shí)間相同，時(shí)相少，采集時(shí)間少，能更快地進(jìn)行掃描，但得到的圖像融合不好，起不到消除偽影的效果[2]；時(shí)相越多，整體采集時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)，但每個(gè)時(shí)相上呼吸運(yùn)動(dòng)偽影會(huì)盡可能地減少，重建出來(lái)的PET圖像與CT圖像就能更好地融合。Segars WP等的研究表明[3-5]：時(shí)相數(shù)小于6時(shí)，起始時(shí)相位于呼氣和吸氣末時(shí)的圖像比其他位置的圖像更模糊；時(shí)相數(shù)在8以上時(shí)，可消除起始時(shí)相位置對(duì)圖像的影響，偽影也校正得更徹底。

本研究中，6時(shí)相組采集時(shí)間為12 min，要低于10時(shí)相組的20 min，患者在進(jìn)行此類長(zhǎng)時(shí)間仰臥、胳膊上舉體位的檢查時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生各種不適導(dǎo)致不能很好的配合，因此，在延長(zhǎng)掃描時(shí)間的同時(shí)，必須要考慮到患者的承受力，不可為了圖像質(zhì)量而一味增加時(shí)相，致使患者不耐受；并可以在符合輻射防護(hù)的基礎(chǔ)上，由家屬陪同檢查，以減輕患者的心理負(fù)擔(dān)。本研究在掃描前均征得了患者及家屬的同意，并得到了患者很好的配合，全部14例患者均完成檢查。

由本研究不難看出，應(yīng)用呼吸門(mén)控技術(shù)對(duì)肺部結(jié)節(jié)患者行PET/CT顯像，適當(dāng)增加采集時(shí)相，可以得到更好的PET/CT融合圖像，優(yōu)于采集時(shí)間短、時(shí)相少的顯像方法。另外，有研究證明[6-7]，應(yīng)用呼吸門(mén)控顯像與非門(mén)控顯像相比，對(duì)SUV值有影響，甚至?xí)绊懙脚R床診斷。隨著臨床的不斷論證，我們有理由相信，不斷改善采集條件，增加采集時(shí)相具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值，期望可逐步推廣。

雖然PET/CT對(duì)肺部結(jié)節(jié)診斷的準(zhǔn)確率、特異性、敏感性要明顯優(yōu)于CT、MRI、X線檢查，但受患者呼吸運(yùn)動(dòng)影響，其對(duì)微小病灶的診斷還有待于提高，同時(shí)，放射性顯像技術(shù)中的輻射、對(duì)相關(guān)技術(shù)及人員的嚴(yán)格限制等因素，都在制約著研究的進(jìn)一步深入。隨著顯像技術(shù)與設(shè)備的逐步完善與成熟，有待在這一領(lǐng)域進(jìn)行進(jìn)一步研究探討。

綜上所述，PET/CT呼吸門(mén)控技術(shù)中在保證患者能承受的前提下，時(shí)相要盡量多，這樣PET與CT圖像才能充分融合，保證圖像質(zhì)量，以保證醫(yī)療質(zhì)量。隨著研究的深入，PET/CT呼吸門(mén)控顯像有望成為肺部結(jié)節(jié)患者的常規(guī)檢查。

[1]樊衛(wèi)，張偉光，楊小春.PET/CT呼吸門(mén)控技術(shù)及其應(yīng)用介紹[J].中華核醫(yī)學(xué)雜志，2007，27(2)：126-128.

[2]許全盛，袁克虹，于麗娟，等.PET/CT圖像呼吸運(yùn)動(dòng)偽影校正研究進(jìn)展[J].中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào)，2009，28(4)：573-580.

[3]Segars WP.Development of a new dyadic NURBS-based cardiac-torso(NCAT)phantom[D].North Carolina：University of North Carolina，2001.

[4]Zhu Zhiyu，Tsui BMW，Segars WP.A Simulation Study of the Effect of Gating Scheme on respiratory Motion Bluffing in FDG Lung PET[J].Nuclear Science Symposium Conference Record，2002，13(3)：1554-1558.

[5]Thomdyke B，Koong A，Xing L.Reducing respiratory motion artifacts in radionuclide imaging through retrospective stacking：A simulation study[J].Linear Algebra and its Applications，2008(428)：1325-1344.

[6]武志芳，李思進(jìn)，劉建忠，等.呼吸門(mén)控PET/CT對(duì)肺部結(jié)節(jié)SUV的影響[J].中華核醫(yī)學(xué)與分子影像雜志，2012，32(2)：111-114.

[7]邵明哲，陳英茂，田嘉禾，等.肺部腫瘤18F-FDG PET顯像的ROI大小與SUV分界點(diǎn)[J].中華核醫(yī)學(xué)雜志，2004，24(3)：174-176.