黃克敏 HUANG Kemin

馮彥林 FENG Yanlin

溫廣華 WEN Guanghua

梁偉棠 LIANG Weitang

李 林 LI Lin

馮葉霞 FENG Yexia

陳麗瑩 CHEN Liying

CT衰減校正對SPECT心肌灌注顯像圖像質量的影響

Infuence of CT Attenuation Correction on SPECT Image Quality of Myocardial Perfusion

黃克敏 HUANG Kemin

馮彥林 FENG Yanlin

溫廣華 WEN Guanghua

梁偉棠 LIANG Weitang

李 林 LI Lin

馮葉霞 FENG Yexia

陳麗瑩 CHEN Liying

目的探討CT衰減校正（CTAC）對SPECT心肌灌注顯像圖像質量的影響。資料與方法99Tcm-甲氧基異丁基異腈SPECT/CT心肌灌注顯像110例，均重建CTAC和無衰減校正（NOAC）圖像，觀察CT和SPECT圖像的配準情況，對配準不良者進行重新配準。比較CTAC和NOAC圖像及配準前后CTAC左心室各壁段放射性計數(shù)的差異和圖像差異，并進行性別和體重指數(shù)分層比較。結果CTAC圖像左心室下后壁、間壁和側壁的放射性計數(shù)百分比明顯高于NOAC圖像（t=21.68、9.265、5.067，P＜0.01），心尖部則明顯低于NOAC圖像（t=－12.834，P＜0.01）。其中，男性下后壁CTAC和NOAC放射性計數(shù)百分比的差異明顯高于女性（t=6.922、4.583，P＜0.01）；高體重指數(shù)者心尖部放射性計數(shù)百分比的差異明顯高于正常體重指數(shù)者（t=2.621，P＜0.05）。與NOAC圖像比較，CTAC圖像有63.6%出現(xiàn)下后壁放射性明顯增加，男性明顯高于女性（χ2=17.267，P＜0.01）；有38.2%出現(xiàn)心尖部放射性明顯減低，高體重指數(shù)者明顯高于正常體重指數(shù)者（χ2=4.864，P＜0.05）。110例受檢者中有52.7%出現(xiàn)不同程度的圖像配準不良，重新配準后前壁、心尖部和側壁的放射性明顯增加（t=7.931、2.385、8.32，P＜0.05）。結論CTAC可明顯改善左心室下后壁、間壁和側壁的放射性分布，但對心尖部的補償相對不足；CT和SPECT圖像配準不良可明顯影響前壁、心尖部和側壁的放射性分布。

心肌；灌注成像；體層攝影術，X線計算機；體層攝影術，發(fā)射型計算機，單光子；衰減校正；99m锝甲氧基異丁基異腈；圖像處理，計算機輔助< class="emphasis_bold">【Abstract】Purpose

PurposeTo evaluate the effects of CT attenuation correction on SPECT image quality of myocardial perfusion.Materials and MethodsOne hundred and ten patients underwent SPECT/CT scan after myocardial perfusion with99Tcm-methoxy isobutyl isouitril. Both CT attenuation correction (CTAC) images and no attenuation correction (NOAC) images were reconstructed for all the patients. The SPECT/CT images were observed and the reregistration was carried out for those misregistrated SPECT/ CT images. The image quality of CTAC and NOAC and the differences in radiocounting among each wall section of left ventricle(LV) before and after reregistration were compared, and gender and body weight were also stratified in the study.ResultsThe percentages of radiocounting in LV inferior-posterior, septal and lateral walls were all significant higher in CTAC images than those in NOAC images (t=21.68, 9.265 and 5.067, P＜0.01), but that in the apex wall was signifcant lower in CTAC images (t=－12.834, P＜0.01). Moreover, the percentage of radiocounting in the inferior-posterior wall in males was significantly higher than that in females (t=6.922 and 4.583, P＜0.01), and that in apex wall was signifcant higher in the overweight than in the normal (t=2.621, P＜0.05). Compared with NOAC images, 63.6% CTAC images showed increased radioactivity in the inferior-posterior wall, and that in males was significantly higher than that in females (χ2=17.267, P＜0.01); 38.2% presented decreased radioactivity in the apex wall, and the percentage in overweight was significantly higher than that in normal weight (χ2=4.864, P＜0.05). Fifty-eight out of 110 cases (52.7%) showed a misregistration between CT and SPECT images, and the radioactivity distribution increased in anterior, apex and lateral walls after reregistration.ConclusionThe CTAC image could improve radioactivity distribution in LV inferior-posterior, septal and lateral walls significantly, but it is not sufficient for radioactivity distribution in apex wall; the CT/SPECT image misregistration can affect the radioactivity distribution in anterior, apex and lateral walls.

Myocardium; Perfusion imaging; Tomography, X-ray computed; Tomography, emission-computed, single-photon; Attenuation correction; Technetium Tc 99m sestamibi; Image processing, computer-assisted

在SPECT心肌灌注顯像中，心臟周圍組織器官的衰減所產(chǎn)生的衰減偽影是其診斷結果出現(xiàn)假陽性的重要原因之一。采用CT衰減校正（CT attenuation correction，CTAC）可以明顯改善左心室各壁段的放射性分布，減少衰減偽影，對提高冠心病診斷的準確性和特異性具有重要作用[1]，但由各種原因引起的衰減校正錯誤也會嚴重影響斷層圖像質量[2]。本研究通過比較CTAC和無衰減校正（no attenuation correction，NOAC）圖像左心室各壁段放射性計數(shù)的差異和圖像差異，以及在不同性別和不同體重指數(shù)（body mass index，BMI）受檢者間的差異，探討CTAC對SPECT心肌灌注顯像圖像質量的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析佛山市第一人民醫(yī)院的110例99Tcm-甲氧基異丁基異腈（methoxy isobutyl isonitrile，MIBI）靜息心肌灌注顯像受檢者，其中男59例，女51例；正常BMI受檢者54例（BMI 18.3～23.9 kg/m2），高BMI（超重和肥胖）受檢者56例（BMI 24.0～34.7 kg/m2）[3]；年齡31～77歲，平均（57.2±13.2）歲。每例受檢者均經(jīng)臨床表現(xiàn)、運動心電圖、超聲檢查等資料顯示冠心病的可能性較低，所有受檢者均進行CTAC。對原始數(shù)據(jù)進行動態(tài)電影顯示證實所有受檢者均無位移。

1.2 儀器與方法 采用西Siemens SYBMIA T16 SPECT/ CT儀，配低能高分辨準直器，顯像劑為99Tcm-MIBI，由廣州市原子高科同位素醫(yī)藥有限公司提供，放化純度＞95%。所有受檢者靜脈注射99Tcm-MIBI 740 MBq，45 min后口服脂餐，90 min后進行顯像。先進行SPECT采集，兩個探頭成相對90°，采用橢圓軌跡進行人體跟蹤采集，探頭由右前斜45°至左后斜45°共旋轉180°，每幀采集30 s，共采集32幀。矩陣64×64，放大倍數(shù)1.45。然后進行CT掃描，掃描參數(shù)為管電壓120 kV，管電流50 mAs，層厚10 mm，螺距1.0。

1.3 圖像處理 使用有序子集最大期望值法進行圖像重建，重建參數(shù)為8子集，6次迭代，利用CT數(shù)據(jù)進行CTAC，同時觀察CT和SPECT圖像的對位情況，對于出現(xiàn)配準不良的受檢者進行手動配準后重新進行CTAC。獲得所有受檢者CTAC和NOAC圖像。

1.4 數(shù)據(jù)分析 利用儀器的定量計算軟件（QPS 2009）獲得所有受檢者CTAC和NOAC圖像左心室的靶心圖，將靶心圖分成前壁、側壁、間壁、心尖部和下后壁5個壁段，以靶心圖內(nèi)最高放射性計數(shù)為100%，計算左心室各壁段的放射性計數(shù)百分比。比較CTAC和NOAC圖像左心室各壁段放射性計數(shù)的差異，以及在不同性別和不同BMI受檢者間的差異，同時比較CT和SPECT圖像重新配準前后CTAC圖像左心室各壁段放射性計數(shù)的差異。

1.5 圖像分析 由3位具有中級以上職稱的核醫(yī)學醫(yī)師對所有圖像進行目測定性觀察，與NOAC圖像比較，對CTAC圖像左心室各壁段放射性分布情況進行評分，將其分為：0為無變化，－1為輕微減低，－2為明顯減低，1為輕微增加，2為明顯增加。同時比較CT和SPECT圖像重新配準前后其CTAC圖像的差異，評價標準同上，以其中2位醫(yī)師的一致意見為最終結果。

1.6 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 17.0軟件，兩組數(shù)據(jù)間的比較采用配對t檢驗，組間比較采用獨立樣本t檢驗，率的比較采用χ2檢驗。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 CTAC和NOAC圖像左心室各壁段平均放射性計數(shù)百分比的比較 CTAC圖像左心室下后壁、間壁和側壁的放射性計數(shù)百分比明顯高于NOAC圖像（t=21.68、9.265、5.067，P＜0.01），心尖部則明顯低于NOAC（t=－12.834，P＜0.01），前壁在兩者間的差異無統(tǒng)計學意義（t=－0.542，P＞0.05），見表1。在不同性別受檢者中，男性受檢者下后壁、間壁CTAC和NOAC放射性計數(shù)百分比的差異明顯高于女性受檢者（t=6.922、4.583，P＜0.01），見表2。在不同BMI受檢者中，高BMI受檢者心尖部CTAC和NOAC放射性計數(shù)百分比的差異明顯高于正常BMI受檢者（t=2.621，P＜0.05），其余各壁段在正常BMI和高BMI受檢者間的差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表3。

表1 CTAC和NOAC圖像左心室各壁段平均放射性計數(shù)百分比比較 （%）

2.2 CTAC和NOAC圖像的比較 CTAC圖像可明顯提高左心室下后壁的放射性，但同時也明顯減低了心尖部的放射性（圖1）。110例受檢者CTAC圖像左心室各壁段放射性分布評分見表4。與NOAC圖像比較，CTAC圖像中有63.6%（70/110）的受檢者下后壁放射性出現(xiàn)明顯增加，其中男性受檢者的比例明顯高于女性受檢者[81.4%（48/59）比43.1%（22/51），χ2=17.267，P＜0.01]，而高BMI和正常BMI受檢者間的差異無統(tǒng)計學意義[62.5%（35/56） 比64.8%（35/54） ，χ2=0.064，P＞0.05]； 有 38.2%（42/110）的受檢者心尖部放射性出現(xiàn)明顯減低，其中高BMI受檢者的比例明顯高于正常BMI受檢者[48.2%（27/56）比27.8%（15/54），χ2=4.864，P＜0.05]，而男性和女性受檢者間的差異無統(tǒng)計學意義[37.3%（22/59）比39.2%（20/51），χ2=0.043，P＞0.05]。 同 時， 左 心 室前壁分別有24.5%（27/110）的受檢者出現(xiàn)放射性增加，31.8%（35/110）的受檢者出現(xiàn)放射性減低。

表2 男性和女性受檢者間CTAC和NOAC圖像左心室各壁段放射性計數(shù)百分比的比較 （%）

表3 正常BMI和高BMI受檢者間CTAC和NOAC圖像左心室各壁段放射性計數(shù)百分比的比較 （%）

圖1 男，76歲，BMI=25.2 kg/m2。NOAC圖像顯示左心室下后壁放射性明顯減低（A）；CTAC圖像顯示下后壁放射性分布明顯改善，但心尖部出現(xiàn)新的放射性減低區(qū)（B）

2.3 重新配準前后CTAC圖像左心室各壁段放射性計數(shù)的差異 110例受檢者中有52.7%（58/110）出現(xiàn)不同程度的圖像配準不良，配準不良的平均幅度為（0.53±1.94）cm，其中單一方向的配準不良占70.7%（41/58），多方向的配準不良占29.3%（17/58）。圖像配準不良的受檢者重新配準前后左心室各壁段平均放射性計數(shù)百分比見表5。重新配準后前壁、心尖部和側壁的放射性計數(shù)百分比增加（t=7.931、2.385、8.32，P＜0.05、P＜0.01），而下后壁和間壁的放射性計數(shù)百分比減少（t=－2.654、－2.048，P＜0.05、P＜0.01）。CT和SPECT圖像重新配準后分別有34.5%（20/58）、20.7%（12/58）和19.0%（11/58）的受檢者出現(xiàn)前壁、心尖部和側壁放射性增加，有8.6%（5/58）的受檢者出現(xiàn)下后壁放射性減低（圖2）。

圖2 男，56歲，BMI=26.3 kg/m2。NOAC圖像顯示前壁放射性分布正常（A）；CT和SPECT圖像配準不良的CTAC圖像，CT圖像分別向X軸和Y軸方向移位9 mm和5 mm，其前壁和心尖部放射性明顯減低（B）；對CT和SPECT圖像重新配準后的CTAC圖像，其前壁放射性明顯增加（C）

表4 110例受檢者CTAC圖像左心室各壁段的放射性分布評分 （例）

表5 58例圖像配準不良受檢者重新配準前后左心室各壁段平均放射性計數(shù)百分比的比較 （%）

3 討論

在SPECT/CT顯像中，CT圖像不僅可以提供準確的解剖定位信息，還能為SPECT圖像提供精確的衰減校正數(shù)據(jù)，對提高斷層圖像的質量具有重要作用[4]。CTAC能明顯減少心肌灌注顯像的衰減偽影，其臨床應用價值也已得到廣泛認可[5]，但CTAC在應用中也存在某些局限性，如CTAC圖像會出現(xiàn)新的衰減校正偽影，以及CT和SPECT圖像配準不良對衰減校正精度的影響等[6,7]。因此，正確認識CTAC對心肌灌注顯像圖像質量的影響，有助于臨床顯像中對衰減偽影進行正確判斷。

心肌灌注顯像的衰減偽影在不同性別和不同體型受檢者中存在不同的差異，在男性受檢者中，由膈肌衰減所產(chǎn)生的左心室下后壁的衰減偽影最為常見，在女性受檢者中，由乳腺衰減所產(chǎn)生的左心室前壁和心尖部的衰減偽影最為常見，而高BMI受檢者的衰減偽影明顯較低BMI受檢者嚴重[8]。因此，CTAC對不同性別和不同體型受檢者圖像質量的影響也必然存在差異。有研究表明[9]，CTAC對提高肥胖者冠心病診斷的準確性明顯高于正常體重者。Huang等[10]的研究表明，CTAC對提高男性受檢者冠心病診斷的準確性明顯高于女性受檢者。本研究中，CTAC可明顯提高左心室下后壁、間壁和側壁的放射性計數(shù)，尤其在男性受檢者中，有81.4%（48/59）的受檢者下后壁放射性明顯提高，所占比例顯著高于女性受檢者[43.1%（22/51）]。但在不同BMI受檢者中，除心尖部外，其余各壁段CTAC和NOAC圖像放射性計數(shù)百分比的差異在正常BMI和高BMI受檢者間并無顯著差異。

CTAC最大的局限性在于提高其他心肌壁段放射性的同時，會部分減低心尖部或前壁的放射性，其原因可能與心尖部和前壁較接近體表、CTAC對其補償相對不足有關，同時心尖部的心肌相對較薄，很容易受部分容積效應以及CT和SPECT圖像配準不良的影響[11,12]。Okuda等[12]的研究中， NOAC圖像心尖部的平均放射性計數(shù)與其相鄰壁段比較無明顯差異，而CTAC圖像則明顯低于其相鄰壁段。本研究中，心尖部的平均放射性計數(shù)百分比在CTAC時明顯低于NOAC，尤其是在高BMI受檢者中更為明顯。110例受檢者中有38.2%（42/110）的受檢者心尖部放射性出現(xiàn)明顯減低，同時有31.8%（35/110）的受檢者前壁放射性出現(xiàn)輕微或明顯減低。

因此，在臨床顯像中，應結合CTAC和NOAC圖像進行對比分析。

由于CT采集和SPECT采集在不同的時段進行，常常因為各種原因使CT和SPECT圖像出現(xiàn)配準不良，從而導致CTAC圖像產(chǎn)生偽影。Kennedy等[13]的研究中，有73% （181/248）的受檢者出現(xiàn)大于1個像素的圖像配準不良，有23%（57/248）的受檢者出現(xiàn)大于2個像素的圖像配準不良。本研究中，有52.7%（58/110）的受檢者出現(xiàn)不同程度的圖像配準不良，配準不良的平均幅度為（0.53±1.94）cm。文獻報道顯示[5]，圖像配準不良所產(chǎn)生的衰減偽影以左心室心尖部、前壁區(qū)域最為多見。Goetze等[14]對出現(xiàn)配準不良患者的CT和SPECT圖像進行重新配準后，發(fā)現(xiàn)前壁、間壁、下后壁以及前壁心尖部圖像的變化最為顯著。本研究中，圖像重新配準后分別有34.5%（20/58）、20.7%（12/58）和19.0%（11/58）的受檢者出現(xiàn)前壁、心尖部和側壁放射性增加，有8.6%（5/58）的受檢者出現(xiàn)下后壁放射性減低。

本研究表明，CTAC可以增加左心室下后壁、間壁和側壁的放射性，同時也會對心尖部或前壁的放射性補償相對不足，其對心肌灌注顯像圖像質量的影響在不同性別和不同體型受檢者中也存在較大的差異。因此，在臨床顯像中利用CTAC進行衰減偽影的判斷時，應充分考慮其上述特點，根據(jù)受檢者的性別和體型等實際情況進行綜合判斷。同時，還要密切關注CT和SPECT圖像配準不良對CTAC圖像的影響，必要時對兩者圖像進行重新配準。

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（本文編輯 馮 婕）

10.3969/j.issn.1005-5185.2014.12.011

廣東省佛山市第一人民醫(yī)院核醫(yī)學科廣東佛山 528000

黃克敏

Department of Nuclear Medicine, the First

People's Hospital of Foshan, Foshan 528000, China

Address Correspondence to: HUANG Kemin E-mail: hkmin25@163.com

R725.1；R445.2

2014-05-03

修回日期：2014-09-28

中國醫(yī)學影像學雜志

2014年 第22卷 第12期：919-923

Chinese Journal of Medical Imaging 2014 Volume 22(12): 919-923