论文摘要
背景PET／CT（Positron emission tomography/ computed tomography，PET／CT）的分子水平PET检查的高灵敏度、特异性结果与清晰显示解剖的CT的结果相结合，尤其在肿瘤、神经系统方面，已经使其成为一个广为接受的对肿瘤的诊断、评估、分期和再分期的手段。在PET／CT系统中，CT扫描很快，普及型CT全身扫描需要数秒时间，一个呼吸周期基本能得到所需的图像，获得的图像几乎是某时刻的快照，因此基本不受呼吸运动影响；而PET扫描速度较慢，每个体位PET采集要2分钟-10分钟，获得的是经历几个，甚至几十个呼吸周期的平均图像。因此在对肺部进行PET／CT扫描时，由于CT扫描速度明显快于PET扫描速度，PET和CT扫描受呼吸运动位移的影响不同，从而导致PET／CT图像中相同层面的PET图像和CT图像在位置及相位上存在一定程度的不匹配而形成PET图像伪影。另外一个产生呼吸伪影的原因是由于在PET／CT系统中，PET图像的衰减校正是通过CT扫描得到的组织密度图像完成的，同一个患者的PET图像和CT图像在空间位置和时相上并不完全匹配（特别在运动幅度最大的膈膜附近），用瞬间的CT图像去对平均PET的图像做衰减校正必然出现误差，导致PET图像出现伪影，可能影响胸腹部肿瘤的准确诊断与治疗计划的制定。控制呼吸伪影对肺部病变的诊断、癌症分期和放疗靶区的划定有很重要的意义。呼吸控制技术以1999年开展的主动呼吸控制（active breathing control，ABC）技术和深吸气呼吸控制（deep-inhalation breath holding，DIBH）技术为代表。减少呼吸所致运动的方法有：外源性呼吸限制（如：呼吸机的强制通气）和自我呼吸限制（随呼吸命令进行呼吸控制），还有就是通过呼吸运动监测设备进行呼吸门控。由于前者要求患者必须进行呼吸训练，许多患者并不能耐受这一过程。目前呼吸门控成为减少呼吸伪影和进行放疗靶区划定的依据。呼吸门控的PET／CT显像（respiratory-gated PET/CT，RG PET/CT），即4D PET／CT的呼吸门控采集，是指通过特定的设备采集呼吸运动信号，利用特殊的扫描程序，将呼吸周期分为若干时相，然后将与呼吸信号同步采集的各时相图像信息归类分析，将处于同一呼吸时相的PET图像和CT图像进行配准和衰减校正，从而提供病灶三维空间影像随时间变化的运动信息。其中CT图像不仅提供解剖学信息，还用于PET图像的衰减校正。国外有少量文献对RG PET／CT进行了报道，但国内仅有数篇综述，尚未见到任何临床研究报道。国外对PET/CT及4D CT对放疗生物靶区划定的意义做了较多研究，而对RGPET／CT对放疗靶区划定的价值尚无定论；少量文献对呼吸幅度门控PET/CT的标准化摄取值（standard uptake value，SUV）、肿瘤体积和信噪比进行了研究。RG PET／CT对呼吸伪影校正的价值，呼吸门控PET中各种半定量指标如SUV值对临床诊断、分期和放疗靶区的勾画的价值成为临床研究的热点。目的通过复习文献及模拟呼吸器的采集，建立合适的RG PET/CT条件和方法；对肺部结节进行RG PET/CT门控采集，并与非门控PET/CT进行比较，初步探讨呼吸门控技术对肺部结节SUV、体积估测的影响；测量呼吸运动所引起的位置移动变化；对呼吸门控技术不同时相与非门控采集肺部结节SUV、体积和位移进行相关性分析；观察RG PET/CT与常规采集信噪比的差异及辐射剂量的差别，以期为临床提供有价值的信息。方法2010年5月至2011年3月在我科进行PET/CT显像的患者，发现有多个肺部结节，并同意进行呼吸门控显像的患者共19例，14例患者进入本研究，其中男6例，女8例，年龄2980岁，平均年龄（63.7±7.1）岁。PET/CT为GE Discovery VCT型。18F-FDG注射剂量按5.55～7.40 MBq/kg计算，注药后静卧休息60 min，显像前排空膀胱。然后用3D模式采集PET图像，约6—7个床位。按2 min／床位进行PET扫描，用CT对PET图像进行衰减校正、图像重建和融合。呼吸门控采集时要求患者平稳、均匀呼吸，用Varian公司实时监测系统记录呼吸曲线，并向PET／CT采集控制系统发送呼吸运动节律信号。先启动呼吸控制系统记录呼吸节律信号，再进行RG PET/CT采集。CT为4D扫描，PET共扫1个床位6分钟，分为6个bins。CT图像的“后门控”处理在后台工作站上进行。先对呼吸曲线设置不同的相位值，共设定6个时相（phase1-phase6）：0，16%，33%，50%，66%，83%，吸气末为0，呼气末为50％，下一个吸气末为100％（即0时相），一直循环；再对不同相位设置运动幅度可接受的相位范围；最终得到6个相位的多层CT图像系列。将得到的不同时相CT重新发回采集工作站，PET扫描的呼吸门控图像在后处理工作站自动划分为6个时相的呼吸门控系列图像，从而得到相匹配的一个呼吸周期内6个时相的PET/CT融合图像。SUV、体积和位移由AW系统半自动分析获得，每个肺部结节的每个指标均要进行非门控图像、门控显像的6个时相共七次测量。SNR由公式算出。部分病人进行了放疗靶区的勾画。结果①通过复习文献和呼吸模拟器的呼吸门控采集，在保证PET计数和CT图像质量的基础上，尽可能避免CT的辐射危害，得到了适合临床应用的RG PET/CT采集方法。呼吸门控CT采集条件管电压120KV，管电流30mA，扫描范围略大于PET一个床位即15.7cm，螺距及层厚均为固定采集条件，只有电影采集时间（cine duration=234567+18）随着每个病人不同的呼吸周期而变化；呼吸门控PET采集条件与常规采集不同，主要为呼吸信号触发的每个床位6分钟、6个bin的采集，制定成专门的采集协议，每个病人均可用此协议完成采集。②本研究对37个肺部结节进行RG PET/CT检查，结果发现呼吸门控显像可以提高病灶的SUV值。SUVmax和SUVmean分别可以达到13.69±6.70和8.56±4.11，明显高于非门控PET/CT 12.76±6.74及7.66±4.00 9P <0.001:；SUVmax提高率可高达39.99%，最高为32.34%，二者平均提高率为7.29%和11.72%（P <0.001）；SUVmax在门控与非门控PET/CT中有差别，但相关性非常好（r=0.971），线性回归方程为Y. =1.384+0.964x；在门控显像中，根据呼吸曲线人为区分出6个时相，分别对SUVmax与SUVmean进行测定，并与非门控显像分别进行比较发现：门控显像各时相SUVmax与SUVmean均高于非门控显像；不同时相间以phase1即吸气末最高，而phase4（呼气末吸气初）最低；不同时相彼此之间差异无统计学意义（P>0.05），但不同时相与非门控显像SUV变化相关性很高（ P <0.01）；本研究还对4个结节常规显像中SUV<2.5（定义为轻度摄取）的肺部结节进行了分析，发现其中有一个结节SUVmax在门控显像中由2.13升至2.52，变化率达到18.31%，如果以临床判断标准SUV是否大于2.5作为标准，那么呼吸门控显像有可能影响到临床诊断和分期；③用呼吸门控与非门控PET显像对病灶体积大小的测量比较发现：非门控PET/CT测定肺部结节体积为5.27±7.74，去除呼吸运动伪影，应用RG PET/CT所得到的病灶体积明显减小，更趋于真实，仅有4.36±6.97，二者之间差别有统计学意义，且二者间有很好的相关性（r=0.957）；RG PET/CT显像不同时相与非门控显像所测定的体积有很好的相关性；对1名患者应用RG PET/CT进行了放疗靶区勾画，由于RG PET/CT所测定的病灶范围和体积已经考虑了呼吸运动影响，所以有可能减小相应放疗生物靶区的面积；④对37个结节分别选取不同呼吸时相PET和CT病灶匹配的层面，对每个结节进行三维测定包括非门控状态1次，门控状态6个时相共6次，因此每个结节处理7次，得到相应的三维位置变化，主要由前后位、头脚位和左右位组成。由于每个结节位置不同，不能进行统计分析，因而采用以Phase 1即吸气末作为参考点（“0”），其他时相与第一时相求差值后进行比较，观察其结节的运动，并描绘出每个病灶运动的轨迹。结果显示：肺部结节的呼吸运动呈现三维运动；呼吸运动在头脚位，即沿身体长轴上下移动幅度最明显，其中Phase3即呼气末移动幅度最大F上下移动的幅度最大可以达到（1.72G5.88）cmH非门控显像与呼吸门控不同时相间位置移动没有相关性。⑤本文研究显示在现有的采集条件下，门控与非门控PET/CT显像SNR差别没有统计学意义，表明现有采集条件能满足图像判定的要求；在不影响图像质量的前提下，将CT管电流降至30mA，减少了患者所受照射，每个床位患者所接受的辐射剂量均高于非门控显像；在RG PET/CT显像中，经过模拟呼吸周期和cine duration参数我们得到:呼吸门控PET/CT辐射剂量与呼吸周期呈正相关关系，呼吸周期越长，完成扫描所需要的时间越长，遭受的辐射剂量越大。结论①RG PET/CT在实时呼吸门控监测仪器记录呼吸曲线和患者自由、平稳呼吸的前提下，4D CT采集条件管电压120KV，管电流30mA，及4D PET呼吸信号触发的每个床位6分钟、6个bins的采集就能满足临床要求；②RG PET/CT与非门控采集相比较，可以显著提高肺部结节SUV值，从而改变疾病的诊断和分期；③RG PET/CT可消除呼吸伪影，使病灶的大小更趋于真实，为放疗生物靶区勾画提供更加准确的依据；④通过RG PET/CT对不同门控时相的肺部病灶三维位置位移的分析，肺部病灶呼吸运动呈现三维运动，其中以沿身体长轴上下位置移动的幅度最明显；⑤管电流为30mA进行的RG PET/CT采集，信噪比接近于非门控显像，能满足临床需求；⑥RG PET/CT辐射剂量高于非门控采集，呼吸门控PET/CT辐射剂量与呼吸周期呈正相关关系，呼吸周期越长，完成扫描所需要的时间越长，遭受的辐射剂量越大。目的：初步评价18F-FDG PET/CT在癌性胸腔积液中应用价值。资料与方法：回顾性分析27例胸腔积液患者，经胸腔穿刺或随访证实，恶性胸水9例，良性胸水7例，未经证实的肿瘤合并胸水11例。分析癌性胸腔积液SUVmax（避开胸膜和肺组织）、胸膜结节及增厚的PET/CT表现。结果：良、恶性胸腔积液的SUVmax比较，差异无统计学意义。良、恶性胸水各自在双时间点显像的SUVmax比较，差异无统计学意义。9例癌性胸水中，PET发现31处局灶性高代谢灶，CT仅发现13枚胸膜结节。12处CT表现胸膜增厚的病灶中，PET显示20处局灶性高代谢灶。结论：胸腔积液本身的SUVma及双时间点显像SUVmax对癌性、良性胸膜病变鉴别没有价值。PET/CT有助于癌性胸膜病变的定性诊断。
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- [3].肺部结节病的影像学诊断[J]. 现代医用影像学 2015(06)
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- [5].肺部结节是肺癌吗[J]. 解放军健康 2018(01)
- [6].16层螺旋CT低剂量与常规剂量扫描对肺部结节检出率的价值[J]. 健康之路 2017(05)
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- [14].肺部结节病的影像学探讨[J]. 基层医学论坛 2010(17)
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- [16].肺部结节管理策略研究进展[J]. 中国呼吸与危重监护杂志 2018(01)
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- [19].胸腔镜手术在周围型肺部结节病变诊断与治疗中的应用[J]. 重庆医学 2009(20)
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- [28].分析64层螺旋CT在肺部结节病影像学诊断中的价值[J]. 影像研究与医学应用 2019(14)
- [29].64层螺旋CT在肺部结节病影像学诊断中的应用价值探讨[J]. 临床医药文献电子杂志 2018(48)
- [30].肺部结节的诊断与处理[J]. 上海医药 2015(15)