陆 皓，程祝忠，龙海飘，陈世容

四川省肿瘤医院核医学诊治部PET/CT中心，四川 成都 610041

PET/CT检查整个流程是先行CT扫描，再行PET采集，然后将两者所得图像融合后再进行诊断的新型分子影像学检查手段，融合是否良好对于检查结果的准确性有着至关重要的影响[1]。肺部病灶由于CT采集时间短，PET采集时间长（1～2 min），在呼吸运动影响下两种检查的图像很难融合良好。PET图像需CT图像做衰减校正后才能行定量分析，融合出现偏差进而会影响到PET定量参数的测量[2-3]。目前除了呼吸门控技术以外没有其他更好的办法来解决PET/CT检查中肺部代谢灶融合不良的问题，但是呼吸门控在实际临床使用时也会有诸如操作技师自身辐射剂量增加、患者呼吸是否规律等影响[4-5]。为找到一个既能有效改善融合不良的现象，又可以不增加操作人员辐射剂量的方法，采用ultraHD重建技术来弥补PET计数不足导致的图像质量下降[6]，大幅降低PET的采集时间至常规CT检查需要屏气的时间，将CT与PET均行吸气后屏气采集，期待达到图像融合良好的目的，并以定量参数作参考指标。本研究对两种技术所得图像进行比较，现报道如下：

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2019年1月1日～2019年6月30日在某三甲医院PET/CT中心进行检查的患者60例。其中男性47例，女性13例，年龄23～83岁（58.47±14.07岁）。将患者常规采集的PET/CT图像作为对照组，将患者深吸气后屏气采集配合ultraHD重建法所得的图像作为观察组。此实验所有患者均被详细告知，且此次实验已经取得医院伦理委员会的通过。

纳入标准：患者常规PET/CT检查CT图像可见明确占位性病灶，PET有明确与之对应的高代谢灶，患者有相应的CT屏气采集检查史且屏气效果良好；患者检查时自身状态较好且有自主配合意识与能力，可以对技师的屏气指令做出良好配合。排除标准：由于需要利用肝脏SUV做本底对比，因此排除条件为患者肝脏有异常代谢灶[7-8]。

1.2 方法

1.2.1 成像方法 所有患者检查之前测血糖，将血糖控制在7 mmol/L以下方可开始检查[9-10]，按0.15 mCi/kg通过静脉注射18F-FDG后关闭静脉通道，安静状态下代谢60 min、保暖；期间匀速喝下碘对比剂浓度为1.5%的胃肠道对比剂，上机采集前排空小便，去除身上的金属物品，选用西门子Biograph mCT-64 PET/CT扫描仪行自由呼吸下的全身常规采集，CT采用低剂量采集模式，CARE Dose4D开，KV=140，Eff.mAs=49[11]。PET采集2 min/床位，采用Iterative+TOF重建法，迭代次数3，子集21。在常规采集结束后，对于病灶区域行单个床位的PET/CT屏气采集，CT采集的屏气时间由一个床位的采集范围，层厚与Pitch共同决定，本实验设备单床位采集范围为22.3 cm，采集层厚为5 mm，Pitch为0.8，故其采集时间为8.5 s。对于PET采集时间这一指标，本研究随机统计了我院CT室连续5个工作日共计432例患者胸全腹采集屏气时间，为28.47±5.07 s，故认为该时间是患者普遍可以接受的屏气时间上限，此次实验选择PET屏气采集时间为30 s。为了使患者能够更好的配合屏气，采用深吸气后屏气采集。采用ultraHD重建，迭代次数4，子集25。所有图像二次滤波处理均为高斯函数，半高宽为4 mm，矩阵为200[12]。

1.2.2 后处理方法 将采集所得图像导入西门子MMWP图像后处理工作站TrueD核医学图像后处理软件，先依据融合判定标准对图像融合质量进行评价，后采用软件自带的三维感兴趣区（ROI）勾画功能计算出病灶的最大标准率摄取值（SUVmax），平均标准率摄取值（SUVavg）以及阈值为40%的肿瘤代谢体积（MTV40%）（图1）[13]。选取肝脏最大层面，利用五点法测量出肝血池SUVmax的平均值，再结合肺部病灶的SUVmax，计算出病灶靶区与肝血池本底比值（T/B）（图2）[14]。所有采集及后处理操作均由中级职称，具有5年临床PET/CT操作经验的同一技师完成。

图1 西门子MMWP后处理软件自带的TrueD操作界面Fig.1 TrueD operating interface of Siemens MMWP post-processing software

图2 采用五点测量求平均法计算各组图像中肝脏的SUVmax，作为本底用于计算各组图像的病灶T/BmaxFig.2 The SUVmax of liver in each group of images was calculated by means of five-point measurement and averaging method, T/Bmax of lesions as a background for calculating images the in each group

1.3 评价指标

制定图像融合不良的判定标准，由我中心具有5年从业经验、副高及以上职称的医师对图像融合质量做评价；如结论均为融合图像满足诊断需求，则判定为融合良好，如结论均为融合图像不满足诊断需求则判定为融合不良；如结论不一致，则请第3位同等资历医师做判断，以2比1判定最终结果[15]。由于PET数据需对应的CT数据做衰减校正，当PET与CT影像融合不良时，定量参数SUVavg、MTV40%值受部分容积效应以及衰减校正的影响而不准确，故将上述参数作为此次实验的评价指标[16-17]。由于传统采集方式与屏气采集方式PET部分采集时间相差大，为抵消两次采集计数量的差异带来的误差[18]，使本次实验设计更加周密，特引入病灶与肝血池靶本比这一定量指标。

1.4 统计学方法

将两组图像融合良好率，半定量指标SUVavg，MTV40%，T/Bmax利用SPSS20.0统计软件进行数据分析，符合正态分布的计量资料采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

通过对同一层面病灶两组融合图像进行对比，无论是病灶形状还是边界重合情况，观察组图像的融合质量明显优于对照组图像（图3）。对照组图像融合良好率为28.33%，SUVavg为6.84±2.58，MTV40%为7.70±5.39，T/Bmax为4.87±1.78；观察组图像融合良好率为96.67%，SUVavg为8.28±2.45，MTV40%为5.61±4.40，T/Bmax为6.29±2.39。在融合良好率、SUVmax、T/Bmax比较中，对照组大于观察组（P＜0.05，表1）；在MTV40%比较中，对照组小于观察组（P＜0.05）。

图3 同一层面病灶两组融合图像对比Fig.3 Comparison of fusion images of same level lesions in two groups

3 讨论

CT肺部采集的屏气方式，临床常用的有深吸气后屏气、深出气后屏气、自由呼吸下屏气3种，为了利于患者最大程度的配合屏气，此实验采用的是深吸气后屏气采集[19-21]。预实验中发现患者由于CT与PET采集时吸气深度不一，导致两次检查后图像直接融合并不理想，但是借助于TrueD核医学图像后处理软件的融合修正功能，可以轻易的做到融合修正。这是由于屏气采集后CT和PET的图像本身并没有移动伪影，而是单纯的配对不良，在三维空间的一个维度（头-尾方向）修正后即可得到满足诊断需要的融合图像。但常规PET/CT采集所得图像，CT与PET本身就因呼吸运动的干扰而产生伪影，无论后期怎样修正，都不会根本解决融合不良的现象。

表1 两组图像各观察指标比较（Mean±SD，n=60）Tab.1 Comparison of observation indicators of images in two groups

PET/CT检查中的半定量参数SUV值指局部组织摄取的显像剂的放射性活度与全身平均注射活度的比值。在衰减校正后的PET图像中通过勾画ROI后，设备根据病灶的放射性浓度、检查前注射剂量以及患者体重自动计算后得出。人体对18F-FDG的代谢是一个复杂而动态的过程，因此临床中测得的SUV值只能无线接近于真实值[22-24]。在18F-FDG成像中，有活性的病灶显示为高代谢（热区），其周围的正常组织较病灶而言为低代谢（冷区），由于呼吸运动的影响，病灶在采集时位置不固定，图像在衰减校正时，由于体素部分容积效应其高代谢往往会被周边低代谢平均，导致其SUV值较真实水平低。MTV的测量是基于CT影像密度的变化趋势、PET影像SUV值的变化趋势以及操作者所选择的阈值进而确定计算范围的，病灶受呼吸运动影响导致其边界不清，在MTV计算病灶边界时往往比真实病灶大，导致MTV的测量值大于真实值。因此，屏气PET采集得到的图像，SUV值更高，MTV值更小，可以认为是更加接近于真实值[25-26]。

抑制呼吸伪影的方法是多种多样的，其中设备自带的呼吸门控不失为一种有效的方法，但是和本文研究的技术相比较，呼吸门控法存在两个弊端：其一，在安装压敏原件时，技师需要床边操作，如不能一次性安装好压敏原件的松紧力度，很容易导致长时间的床边操作，与本实验技师根本不需要进入扫描间相比，显然不利于工作者辐射剂量控制；其二，呼吸门控要求患者呼吸配合度高，如果患者呼吸不规律很容易得到膈肌非静止期的影像数据，给后期处理带来困难。而本实验的方法基本不需有呼吸门控相关操作经验的技师也能轻松掌握，更具有临床推广价值[27-28]。

综上所述，对于肺部病灶受呼吸运动影响进而发生融合不良的病例，可以在传统采集结束后行本文所研究的屏气PET采集配合具有更加精确的点扩散函数的ultra HD重建算法，在降低病灶部分容积效应及边界扩大效应的同时，使测量值更接近于真实值，具有临床特定病例的实际应用价值。