比較不同年齡和不同采集時(shí)相對(duì)肺部腫瘤PET/CT四維顯像的影響

王治國(guó) 吳銳先 郭 佳 石慶學(xué) 張宗鵬 左 峰 張國(guó)旭*

PET/CT腫瘤顯像已廣泛應(yīng)用于腫瘤良惡性鑒別、惡性腫瘤分期、監(jiān)測(cè)腫瘤的療效以及尋找腫瘤原發(fā)灶[1]。由于呼吸運(yùn)動(dòng)的影響以及PET、CT掃描速度的不同，對(duì)肺部進(jìn)行PET/CT掃描時(shí)，PET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。目前臨床使用PET/CT四維采集模式，即PET/CT呼吸門控采集方式來糾正呼吸偽影[2]。本研究通過對(duì)不同年齡的肺部結(jié)節(jié)患者采用不同的采集時(shí)相進(jìn)行PET/CT四維顯像，觀察其對(duì)顯像成功率的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2011年4月至2014年5月在沈陽軍區(qū)總醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科行PET/CT腫瘤顯像時(shí)發(fā)現(xiàn)有肺部結(jié)節(jié)并同意行呼吸門控顯像的80例患者，其中男性35例，女性45例；年齡31～65歲。患者空腹6 h以上，按照4.44 MBq/kg劑量靜脈注射18F-氟代脫氧葡萄糖(18F-flurodeoxyglucose，18F-FDG)，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)、患者同意并簽署知情同意書后行PET/CT四維顯像。

1.2 檢查方法

(1)儀器設(shè)備。①顯像儀器為美國(guó)GE公司Discovery VCT PET/CT儀；②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)；③后處理工作站為GE AW工作站，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理。

(2)分組及采集方法。對(duì)80例患者按年齡大小和采集時(shí)相分為4組，年齡＜50歲進(jìn)行6時(shí)相、10時(shí)相采集的各20例，年齡＞50歲進(jìn)行6時(shí)相、10時(shí)相采集的各20例。

掃描時(shí)要求患者靜息、均勻呼吸。先啟動(dòng)呼吸運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)記錄呼吸節(jié)律信號(hào)，然后再分別進(jìn)行PET和CT呼吸門控掃描。掃描完成后，PET掃描的呼吸門控圖像在采集工作站自動(dòng)劃分為6個(gè)時(shí)相的呼吸門控系列圖像，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“后門控”處理。

(3)采集方法及參數(shù)設(shè)定。在行PET掃描時(shí)分別進(jìn)行6個(gè)時(shí)相、10個(gè)時(shí)相的采集，采集分別需時(shí)12 min、20 min。1個(gè)床位(156 mm)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、10個(gè)時(shí)相的拆分(見表1)。

(4)圖像后處理。CT圖像的“后門控”處理在后臺(tái)工作站上進(jìn)行。先對(duì)呼吸曲線設(shè)置不同的相位值(見表1)，再根據(jù)不同相位值對(duì)呼吸門控CT進(jìn)行拆分，最終得到的各個(gè)相位的多層CT圖像序列，回傳到前臺(tái)采集工作站。用采集工作站的后重建軟件對(duì)各個(gè)時(shí)相的PET圖像進(jìn)行新的重建，重建時(shí)采用其對(duì)應(yīng)時(shí)相的CT圖像作衰減校正，即能得到各個(gè)時(shí)相的CT與PET圖像。

表1 不同時(shí)相相位值的設(shè)定(%)

1.3 顯像成功率設(shè)定

患者行PET/CT四維采集后，CT圖像能正常進(jìn)行拆分，PET圖像能正常后重建，最終得到各時(shí)相PET、CT圖像的顯像記為成功，因患者呼吸節(jié)律造成的CT不能拆分或PET圖像不能重建的顯像記為失敗。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 12.0軟件對(duì)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，組間率的比較采用x2檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

患者年齡＜5 0歲進(jìn)行6時(shí)相顯像成功率為95%(19/20)，進(jìn)行10時(shí)相顯像成功率為85%(17/20)；年齡＞50歲進(jìn)行6時(shí)相顯像成功率為80%(16/20)，進(jìn)行10時(shí)相顯像成功率為40%(8/20)，其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=5.104，P＜0.05)。年齡＜50歲的患者采集時(shí)相對(duì)顯像成功率無影響，其差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=0.278，P＞0.05)；年齡＞50歲的患者采集時(shí)相多要比采集時(shí)相少的成功率高；6時(shí)相的采集方法適合不同年齡段；10時(shí)相的采集方法適合較年輕的年齡段(見表2)。

表2 年齡＜50歲和＞50歲不同時(shí)相的成功率比較[例(%)]

3 討論

PET呼吸門控采集方法采用“前門控”技術(shù)，在呼吸門控采集開始后，PET采集控制系統(tǒng)不斷從呼吸門控系統(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呼吸門控掃描采用“后門控”技術(shù)，即在CT掃描時(shí)并不接收呼吸門控系統(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)[3]。

呼吸門控系統(tǒng)將一個(gè)周期內(nèi)的呼吸信號(hào)分成若干時(shí)相，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佳，未起到消除偽影的效果[3]；時(shí)相越多，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，重建出來的PET圖像與CT圖像就能更好地融合，但腫瘤患者通常都處于較大的年齡段，不能很好地配合檢查，往往導(dǎo)致顯像失敗。Segars、Thomdyke和Zhu Zhiyu等[4-6]的研究表明；時(shí)相數(shù)＜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，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)，特別是年齡較大的患者，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，最終導(dǎo)致顯像失敗，給患者帶來不必要的輻射。

本研究結(jié)果顯示，應(yīng)用呼吸門控技術(shù)對(duì)肺部結(jié)節(jié)患者行PET/CT顯像，對(duì)于＞50歲的患者而言，進(jìn)行6時(shí)相顯像比10時(shí)相更耐受，可極大提高顯像成功率。而對(duì)于年齡＜50歲的患者而言，12 min和20 min區(qū)別不是很大，而10時(shí)相得到的圖像效果要優(yōu)于6時(shí)相[7]。有研究證明，應(yīng)用呼吸門控顯像與非門控顯像相比，對(duì)作為有很高的靈敏度和特異性的良惡性指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化攝取值(SUV)有影響，甚至?xí)绊懙脚R床診斷[8-10]。因此，相對(duì)較年輕的患者增加采集時(shí)相具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值，期望可逐步推廣[11]。

綜上所述，PET/CT四維顯像要根據(jù)年齡來確定采集時(shí)相的多少，以保證顯像成功率。如果患者能承受，時(shí)相要盡量多，使PET與CT圖像充分融合，從而保證圖像質(zhì)量，為臨床提供準(zhǔn)確的診斷圖像。

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