18F-FDG PET/CT 图像的质量控制
2015-07-24刘鸿娥
续 蕊,王 猛,刘 杰,李 玲,刘鸿娥
(中日友好医院 核医学科,北京100029)
正电子发射计算机断层显像 (positron emission computed tomography,PET/CT) 是将PET 和CT 有机结合起来的一种先进的核医学影像设备,PET 可以提供病灶详尽的功能与代谢等分子信息,而CT 可以提供病灶的精确解剖定位,一次显像可获得全身各方位的断层图像, 具有灵敏、准确、特异及定位精确等特点,为早期发现病灶和诊断疾病提供可靠的影像学依据。高质量的PET/CT图像是准确诊断的前提, 因此PET/CT 图像的质量尤为关键[1~3]。 本研究回顾了2014 年1 月~2014年4 月在我科进行18F-脱氧葡萄糖(FDG)PET/CT全身显像的512 例患者的图像资料, 分析影响其图像质量的相关因素,旨在改善图像的质量,并提出质量控制措施。
1 资料与方法
1.1 临床资料
收集2014 年1 月~2014 年4 月在我科进行18F-脱氧葡萄糖(FDG)PET/CT 全身显像的512 例患者的图像资料和检查记录单,其中男308 例、女204 例;年龄21~94 岁,平均(54.7±6.3)岁。
1.2 检查方法
1.2.1 扫描设备与显像剂
美国GE 公司生产的Discovery Elite PET/CT扫描仪,并配备麦迪克斯PET/CT 工作站;显像剂为18F-FDG,由北京原子高科生产和提供,放化纯度>95%。
1.2.2 显像方法
患者空腹>4~6h, 注射显像剂之前平静休息10~15min,测量并记录血糖浓度,按体重静脉注射18F-FDG 3.70~5.55MBq/kg, 卧床平静休息50~60min,排尿后进行显像采集。 显像包括CT 透射扫描和PET 发射扫描:CT 透射扫描条件为管电压120KV,根据扫描部位的厚度和密度进行管电流的实时动态自动调节,噪声指数设定为25[4],层厚和间隔为3.75mm;PET 发射扫描的每个床位采集2.5min,二维方式采集,全身显像范围从头部到股骨上段,根据患者身高,一般需要7~8 个床位。图像重建采用SharpIR+VUE HD+TOF (time of flight,TOF)。将CT 和PET 的图像传送到麦迪克斯工作站进行图像对准融合,并获得冠状、横断和矢状位图像。
1.3 图像分析
由1 位主管技师和2 位有经验的医师采用双盲法对512 例患者的18F-FDG PET/CT 图像质量进行分析。 分为优、良、差3 组:影像细致度好,体位标准,脏器边界清楚,无明显图像失真和伪影,无注射点外漏和放射性污染者为优;体位不标准,有轻微移位,有少量放射性污染或异物伪影,注射点轻微外漏,但是尚能达到诊断目的者为良;有明显的图像失真,伪影严重或多种伪影并存,注射点外漏严重,有非正常的生理性摄取者为差[5,6]。 统计导致图像质量下降的因素、出现例数,并确定影响18F-FDG PET/CT 图像质量的主要因素。
2 结果
512 例患者的18F-FDG PET/CT 图像中,优361 例 (70.5%)、 良128 例 (25.0%)、 差23 例(4.5%)。 导致图像质量下降的主要因素及出现例数见表1。
表1 影响因素的分析(出现例数/分析例数)
3 讨论
目前PET/CT 在临床上已经得到了广泛的应用,丰富了临床在诊断疾病时的影像诊断依据。然而提高诊断准确率的关键是要做好图像的质量控制,提高操作人员的技术水平,避免导致图像质量下降的主要因素的发生。
3.1 扫描设备的因素
无论是PET 还是CT,扫描设备的硬件、软件故障都可能造成图像出现系统伪影 (细条状、环状、葱皮状伪影)[7],严重者可能造成图像结果的无法利用,较轻微的变形可能不易识别,但可能造成图像阅读的困难。因此,扫描设备需要进行定期的维护与保养,机房温度设定在20℃~22℃左右,适度保持在40%~60%左右。按照操作规程做好每日、每周、每个季度的校正与维护,以确保图像质量。
3.2 患者自身的因素
假体、牙齿填充物、心脏起搏器、除颤器、胃肠道内的钡剂、 衣物上的拉链和饰品等密度较高的异物,由于其对光子有较高的吸收率,可导致CT值的增加和条形伪影。 用这样的CT 图像对PET图像进行衰减校正后,会在该区域产生过度校正,从而产生假阳性结果。因此,扫描前必须叮嘱患者摘除可以摘除的高密度异物, 并确定胃肠道内是否残留检查所用的钡剂, 必要时可以服用番泻叶进行清肠。
扫描过程中如果患者有移位, 则图像中可能出现条形缺失伪影,这时可以使用scatter limit 进行校正[8],伪影可能会减轻,但是我们最好是在扫描前对依从性较差的患者进行辅助性固定, 必要时可使用药物进行镇静或止痛等, 以防止扫描中患者体位移动。除此之外,患者的呼吸运动是无法抑制的, 但是呼吸运动会造成在图像融合时发生CT 与PET 呼吸相位不匹配的现象, 融合图像出现偏差,尤其是对于肺底部的病灶,在定量分析时造成标准摄取值 (standard uptake value,SUV)及病灶体积的改变。 我们可以使用呼吸门控装置进行呼吸控制采集, 但是这样会延长采集时间和增加患者的辐射剂量, 所以实际操作中常要求患者在CT 扫描时呼气,PET 扫描时自由呼吸,以降低膈肌运动对图像质量的影响[9]。患者体积较大,受检部分超过CT 扫描视野时,PET 图像上的相应检查区域无法进行衰减矫正,产生伪影,影响这些区域的SUV 值。
如果患者的血糖水平过高, 会出现全身肌肉放射性摄取的增加, 病灶和脑部的放射性摄取明显减低,肝脏和心脏的摄取则增加,影响病灶的显示和判断。 肿瘤、脑作为非胰岛素敏感组织,血糖升高引起的胰岛素分泌增加不能使之对葡萄糖及18F-FDG 摄取增多;相反,随着血糖的升高,体内葡萄糖将于18F-FDG 竞争进入该类组织细胞,从而使18F-FDG 进入上述组织细胞减少;其次,血糖升高后的胰岛素分泌增加使骨骼、肌肉、脂肪等胰岛素敏感组织的18F-FDG 摄取增加, 使一定时间内血液中可供肿瘤及脑组织摄取的18F-FDG 减少,从而造成了上述组织18F-FDG 摄取减少[10]。因此, 在注射显像剂之前我们需要测定患者的血糖浓度,一般认为患者的血糖水平>11mmol/L 时,不适于进行18F-FDG PET/CT 检查。
低温时寒冷刺激交感神经, 棕色脂肪放热摄取18F-FDG,一般表现在双侧肩颈部、脊柱两侧、纵膈、 腹腔内外等部位脂肪组织呈点片状18FFDG 放射性摄取增高,容易误诊为淋巴结或者其他部位的转移。因此,我们要叮嘱患者在注射显像剂前后注意保暖, 必要时可以在注射显像剂前服用劳拉西泮或地西泮(安定)以减少棕色脂肪和骨骼肌的摄取[11]。
3.3 操作人员的因素
注射点外漏会导致患者摄取显像剂不足,扫描时的计数率过低,甚至图像结果无法利用,虽然可以通过延长每个床位的采集时间来改善图像的质量, 我们最好在注射前充分判断患者的血管状况,如果无法保证直接注射的成功,则需要首先为患者建立静脉通道[12]。 在注射过程中一定要注意操作的细致,以减少注射点外漏和放射性污染。需要注意的是,随着显像剂量的增加,PET 扫描仪对γ 光子的接收率呈现上升-饱和-下降的趋势。 只有当探测器处于上升段时, 显像剂量越高,图像质量越好。 因此,应按照患者体重注射合适的显像剂量。
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