13N-氨水动态心肌灌注显像标准化规程的可行性探讨

梁嘉伟，王淑侠，李东江，胡志辉，张 庆

（广东省医学科学院 广东省人民医院核医学科，广东 广州 510080）

影像技术学

13N-氨水动态心肌灌注显像标准化规程的可行性探讨

梁嘉伟，王淑侠，李东江，胡志辉，张 庆

（广东省医学科学院 广东省人民医院核医学科，广东 广州 510080）

目的：本PET/CT中心试运行一套13N-NH3·H2O动态心肌灌注显像的标准化操作规程，并对其可行性进行评价。方法：2013年10月—2015年3月对53例患者按照制定的操作规程进行13N-NH3·H2O动态心肌灌注显像。结果：2013年10月—2014年9月的初级阶段进行了43例采集，该阶段的分药剂量为（31.20±6.53）mCi，校准剂量为（23.37±5.22）mCi，时间间隔为（4'05"±1'50"），开始采集计数（106）为45.84±10.77；2014年10月—2015年3月的优化阶段进行了10例采集，该阶段的分药剂量为（26.68±7.37）mCi，校准剂量为（20.39±5.41）mCi，时间间隔为（3'47"±0'56"），开始采集计数（106）为35.08±11.55。53例结果图像清晰，该操作规程具有良好的可行性。结论：本中心针对13N-NH3·H2O动态心肌灌注显像建立的标准化操作规程具有良好的操作性与重复性，值得推广使用。

心脏病；心肌；正电子发射断层显像术；体层摄影术，螺旋计算机

随着核心脏病学的日益发展，越来越多的PET/ CT中心同时拥有PET/CT仪和回旋加速器，具备进行13N-氨水（13N-NH3·H2O）动态心肌灌注显像的条件[1]。与ECT相比，PET/CT由于有高空间分辨率，可进行动态采集、图像质量好等优势，成为目前公认无创测量心肌血流量（MBF）最正确的方法[2]。而13NNH3·H2O是目前应用最广泛的PET/CT动态心肌灌注显像剂[3]。动态采集心肌灌注显像的优势在于可进行MBF的绝对定量，根据动力学模型获得每克心肌组织每分钟的MBF，能敏感地反映心肌血流储备功能的变化[4]。在国内，PET/CT动态心肌灌注显像检查的使用比例明显偏小（不足1%），与其应有的实用价值不相符。另外，业内各中心在操作过程中，细节上存在一些模糊之处，为了更好地推广该检查的使用，业内有必要早日达成共识，建立一套完善的标准化规范。但国内外尚无对13N-NH3·H2O动态心肌灌注显像操作技术这方面的研究报道。本PET/CT中心从2013年10月—2015年3月期间，对53例患者按照试运行的标准化操作规程进行13N-NH3·H2O动态心肌灌注显像，本研究主要评价该操作规程的可行性。

1 资料与方法

1.1 临床资料

从2013年10月—2015年3月间，收集53例经临床确诊患有心脏疾病的患者，男46例，女7例，年龄（58.5±11.2）岁，糖尿病8例。临床诊断冠心病40例，心梗6例，其他7例。

1.2 研究方法

1.2.1 患者准备

患者禁食至少4小时[5-7]，停服心脏相关药物至少48小时，12小时内禁止吸烟和禁用咖啡因。检查前患者需取下身上金属饰物，换上对检查无影响的衣物。技术员应向患者详细解释检查的流程与注意事项，取得患者的积极配合。另外，应预先为患者贴好3M电极，并建立静脉通道，留置针位置一般选择在手背，方便后续床边弹丸注射的操作。

1.2.2 仪器准备

本中心采用Siemens Biography 16 PET/CT，患者仰卧平躺于检查床，连接心电门控装置并记录患者心率。完成定位片和心脏CT扫描后，等待显像剂13N-NH3·H2O进行下一步动态心肌灌注显像，等待期间应密切关注患者的状况，并作出适当的处理。

1.2.3 药物制备

本中心采用Siemens RDSⅢ回旋加速器，物理师接到生产药物通知后制备13N-NH3·H2O，并电话通知注射技师和采集技师预计的出药时间，密切沟通，做好动态采集的准备。化学师分装药物，记录分药剂量（精确到小数点后两位，如23.67mCi）和分装时间（精确到秒，如07:55:12）。根据2008年SNM指南规定[7]，13N-NH3·H2O的剂量上限不超过1 480MBq （40mCi），无明确下限，出于对操作人员、患者保护的考虑，本中心试运行的分药剂量控制在555～925MBq（15～25mCi）的范围内。化学师对每批药物进行主要质控指标的监测，如放射化学纯度应大于95%，保证药物质量与安全性[8-9]。

1.2.4 动态采集

本中心采用list mode动态采集程序，西门子list mode动态采集程序为光子全信息采集，把光子的能量、角度和时间等信息全部记录，然后把数据整合成正弦图，最后通过迭代重建方法重建出所需图像，采集程序无具体的参数。用户可根据自身需求来设置具体的重建参数，本中心的动态重建参数为10 s/帧×12，30 s/帧×6，60 s/帧×2，180 s/帧×1；矩阵为128×128，半高宽FWHM为5mm，放大倍数Zoom 为2。采集时间为20min，记录开始计数与结束计数，剂量经校准后，选择合适的方法重建图像[10]。由于13N-NH3·H2O动态心肌灌注显像需要床边注射，因此人员放射防护显得尤其重要。注射技师需穿铅衣，戴铅围脖、铅玻璃眼镜、口罩、双层手套，并佩戴有报警功能的个人剂量监测仪，同时应使用可移动防护注射车进行床边注射。在药物质控通过的情况下，化学师电话通知注射技师和采集技师做好上药准备，通过气道运输装置把显像剂3N-NH3·H2O和记录药物信息的标签（剂量和时间）尽快传送到注射室。注射技师接收到显像剂13N-NH3·H2O后，检查药物是否完整，尽快来到防护车操作范围内进行床边的弹丸注射，注射器应套有铅套。开始注射药物瞬间，采集技师同步开始采集，并通过截屏键记录采集时间（精确到秒），这步骤需要注射技师与采集技师密切沟通，达到步调一致。

1.2.5 剂量校准

要准确校准实际注射剂量有两个要点，一是分药剂量的准确记录，二是分药到采集的时间间隔的准确计算。为了确保分药剂量的准确性，活度计需定期校准，化学师要准确记录分药剂量。为了确保时间间隔的准确计算，由专人每周以国家授时中心标准时间为标准，对本中心的所有时钟进行校准。在13N-NH3·H2O动态心肌灌注显像检查前一天，需对注射室，采集机房和回旋加速器的时钟再校准一次，确保时间的一致性（精确到秒）。时间间隔的计算：开始采集截图的时间点-分药标定的时间点。把分药剂量和时间间隔输入到剂量校准软件中，计算出校准剂量。例如，开始采集截图时间点为07:59:40，分药标定时间点为07:55:12，时间间隔计算为4'28"，分药剂量为25.00mCi，经软件校准剂量为18.33mCi，校准剂量18.33mCi用于图像重建。

1.3 统计学分析

2 结果

理想的心肌灌注图像应达到这些标准：①检查过程中病人没有发生位移；②归一化均以心肌本身计数最高者为标准；③没有心肌外放射性聚集；④衰减校正图像与心肌灌注图像配准无误[11]。本研究的53例采集图像均能满足以上评价标准。由于有常规质控和门控模拟预采集的保证，仪器能一直保持良好的状态，53例采集均能顺利完成，而且心肌图像质量良好，见图1。

本操作规程试运行1年后，对各个细节进行了优化调整，因此结果分两个阶段来分析。2013年10月—2014年9月的初级阶段进行了43例采集，该阶段的分药剂量为 （31.20±6.53）mCi，校准剂量为（23.37±5.22）mCi，时间间隔为（4'05"±1'50"），开始采集计数（106）为（45.84±10.77）；2014年 10月—2015年3月的优化阶段进行了10例采集，该阶段的分药剂量为 （26.68±7.37）mCi，校准剂量为（20.39±5.41）mCi，时间间隔为（3'47"±0'56"），开始采集计数（106）为（35.08±11.55）。两阶段的数据对比见表1。对两个阶段的结果均值进行t检验，优化前后分药剂量、校准剂量、时间间隔的差异均无统计学意义（P＞0.05）。优化前后的开始采集计数的差异有统计学意义（P＜0.05）。

图1 心肌显像图，1例患者的报告结果截图，图像显示短轴，水平长轴，垂直长轴断层影像，各室壁显示清晰。Figure 1. Myocardial imaging.This figure shows the sectional images of short axis,horizontal long axis and vertical long axis of the heart.The ventricular walls are clear.

表1 初级阶段与优化阶段数据对比

对校准剂量和开始采集计数（剔除11例未记录开始采集计数的数据）进行线性拟合得到方程：y= 0.734 6x+27.483，线性相关系数r2=0.586 2，如图2。

图2 校准剂量与开始计数线性相关图。Figure 2.Linear correlation between the normalized dosage and initial counting.

3 讨论

本操作规程重视人员的防护，要求做好全套的屏蔽防护外，还要求注射技师有熟练的操作，并且采用预先建立静脉通道的方法，尽可能地减少人员与放射性核素接触的时间。为了保证仪器的正常运作，本中心建立了一套完整的质量控制体系。机房温度控制在18～25℃，温度梯度不超过3℃/h，湿度在20%～80%，仪器每天要进行日常质控（Daily QC）[6]包括：球管预热训练，CT水模采集，68GE桶源采集，要求三者均显示在控状态；进行13N-NH3·H2O动态心肌灌注显像当日还要加做模拟心电门控采集，要求模拟采集数据正常后，采集技师才能电话通知物理师生产显像剂13N-NH3·H2O，否则不可生产药物。采集机房还要配备抢救药物和心电监护仪等抢救用品[12]。

本中心试运行1年后，在保证图像质量的前提下，结合经验，对分药剂量进行优化调整，调整下降至15～25mCi的水平，希望能更好地对操作人员和患者进行保护。从两阶段运行结果数据上看，优化后的分药剂量、校准剂量均有下降趋势，但两阶段差异均无统计学意义（P＞0.05），原因可能是优化阶段的例数不足（仅10例），推测当增多例数后，两者差异将会有统计学意义。对于是否可进一步减低剂量，有待在以后的工作中继续摸索。由于显像剂13N-NH3· H2O的半衰期仅有不到10min[11，13]，因此本中心制定药物的使用从分药到采集的时间间隔不得超过10min，否则废弃。优化阶段的时间间隔较初级阶段有所缩短且更为集中，原因是操作人员的操作越来越熟练，各岗位的配合越来越流畅。优化阶段的时间间隔为（3'47"±0'56"），说明该操作在10min内完成是完全可行的。校准剂量与开始采集计数的线性相关系数为r2=0.586 2，相关性不强，分析存在三个可能性：一是开始采集计数的记录错误（人手记录），二是选取的记录时间点有差异，三是患者本身差异导致药物循环时间不一致，针对前两点提出改进建议是选定合适的时间点通过截图的方式记录数据，例如可在开始后20 s和结束前20 s截图记录数据。

根据2009年ASNC指南规定[6]，13N-NH3·H2O心肌灌注显像的采集时间只需10～15min，而本中心规程选定试运行采集时间为20min，主要考虑3个因素：①指南建议时间没有考虑动态采集的要求，药物循环延迟显像时间大概为180 s；②吸烟等因素导致肺部本底廓清减慢或心功能受损的情况下，延迟显像时间大概为300 s；③开始/结束采集计数相差小于一个数量级，说明20min结束时的计数对总计数仍有贡献。在以后的工作中，何时针对不同的患者进行个性化调整采集时间仍有待进一步摸索。

要准确地校准药物的实际剂量，关键要素有：①活度计的定期校准，能准确测定药物剂量；②各环节时钟的统一校准；③准确记录分药时间点与采集开始时间点，计算时间间隔；④注射后的残留剂量由于操作规程的一致性，所以随机抽取5例来检测，结果为（0.352±0.087）mCi，与校准剂量相差大于一个数量级，可忽略不计。

利用PET/CT无创测量MBF一直是临床研究的重要方向，PET/CT技术不仅能对心肌进行灌注以及代谢的评价，更能检测及定量分析动脉硬化，定量分析血管反应性及内皮细胞状态，冠状动脉狭窄以及鉴别冠心病等[14]。为了使13N-NH3·H2O动态心肌灌注显像的结果能更好地为临床提供客观、准确的心肌评价标准，有必要建立统一的标准化操作规范。本中心试运行的操作规程能较全面地考虑到每个操作细节，具体地指导每个步骤的执行，具有较强的操作性和良好的重复性。随着PET/CT的发展，规范化操作的重要性越显突出。本研究虽然在优化阶段的例数偏少等问题上存在不足，但仍能在一定程度上促进其发展。后续实验设计在增加患者例数的前提下，进一步探索药物使用的合理剂量和如何针对不同患者个性化设定采集时间；在放射防护方面，开展对人员进行床边注射的有效剂量的监测工作，从而更全面的完善该操作规程。

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Evaluation of a standardized procedure for13N-ammonia dynam ic m yocardial perfusion imaging

LIANG Jia-wei,WANG Shu-xia,LI Dong-jiang,HU Zhi-hui,ZHANG Qing
(Department of Nuclear Medicine,Guangdong General Hospital,Guangdong Academy of Medical Science, Guangzhou 510080,China)

Objective:To establish and analyze its feasibility of a standardized procedure for13N-ammonia dynamic myocardial perfusion imaging for PET/CT centers.Methods:13N-ammonia dynamic myocardial perfusion imaging was performed on 53 patients based on the operational procedure from October 2013 to March 2015.Results:From October 2013 to September 2014,termed as primary stage,43 samples were collected with their original dosage of(31.20±6.53)mCi and calibrated dosage of(23.37±5.22)mCi.The interval was set(4'05"±1'50")and the initial collecting counts(106)were 45.84±10.77. From October 2014 to March 2015,termed as optimizing stage,10 samples were collected with their original dosage of (26.68±7.37)mCi and calibrated dosage of (20.39±5.41)mCi.The interval was set (3'47"±0'56")and the initial collection counts(106)were 35.08±11.55.Consequently,the images of the 53 samples were clear,indicating the excellent feasibility of this operational procedure.Conclusions:We build up a standardized procedure for13N-ammonia dynamic myocardial perfusion imaging for PET/CT centers with good feasibility and repeatability and its promotion is recommended.

Heart diseases;Myocardium;Positron-emission tomography;Tomography,spiral computed

R541；R817.4；R814.42

A

1008－1062（2016）01－0051－04

2015-06-15；

2015-07-23

梁嘉伟（1987－），男，广东肇庆人，初级技师。E-mail：yaowang924148806@126.com

王淑侠，广东省人民医院PET中心，510080。E-mail：wang_shuxia2002@aliyun.com