根据PET图像DICOM信息计算标准摄取值的方法

目的:开发并鉴定一个测量标准摄取值(Standardized Uptake Value,SUV)软件的准确性。方法:依照SUV定义,根据医学数字成像和通信标准(Digital Imaging and Communications in Medicine,DICOM)信息对象定义开发一个测量SUV的软件SUV_pro。灌注放射性比活度均匀一致水溶液的Jaszczak SPECT模型(Biodex,美国),通过Discovery ST8 PET/CT仪(通用电气,美国)采集该模型PET/CT图像,用SUV_pro逐层测量其PET图像最大SUV(SUVmax)和平均SUV(SUVmean),并与Xeleris工作站测量结果比较。在Jaszczak SPECT模型内插入10个灌满[18F]-FDG水溶液(放射性比活度36.33 k Bq/m L)的空心球(热区模型),它们的容积分别是1.91 m L、3.55 m L、5.67 m L、18.74 m L、18.94 m L、19.61m L、22.84 m L、59.47 m L、64.56 m L、70.33 m L。Jaszczak SPECT模型内灌满放射性比活度4.02 k Bq/m L的[18F]-FDG水溶液。采集10个热区模型PET/CT图像,用SUV_pro测量这10个热区模型的SUVmean,并与Xeleris工作站测量结果比较。两种方法测量结果行相关分析,求相关系数r。结果:水模型实验两种方法测得PET图像的SUVmax、SUVmean均高度相关,相关系数均是0.99(P<0.05)。Xeleris工作站和SUV_pro测量10个热区模型SUVmean分别介于(4.47±0.71)^(6.82±0.48)及(4.96±0.83)^(6.76±0.49)之间,这两种方法测得的SUVmean高度相关,相关系数0.99(P<0.05)。结论:SUV_pro软件测量SUV准确性高、可靠性好,能够重复并替代Xeleris工作站测量SUV的工作。

合理选择内对照客观评价靶组织摄取能力

目的:评价一种更客观反映靶组织摄取能力的内对照方法。方法:在Jaszczak SPECT模型内插入7个灌满[18F]-FDG水溶液(放射性比活度23.7 k Bq/m L)的空心球(热区模型),它们的容积依次为:3.55 m L,5.88 m L,11.74 m L,20.52 m L,21.31 m L,64.56 m L和179.50 m L,同时在Jaszczak SPECT模型内灌满放射性比活度8.1 k Bq/m L的[18F]-FDG水溶液组成一低靶/本底比(2.92)实验模型。在Jaszczak SPECT模型内插入10个灌满[18F]-FDG水溶液(放射性比活度36.33 k Bq/m L)的空心球(热区模型),它们的容积依次为:1.91 m L,3.55 m L,5.67 m L,18.74 m L,18.94 m L,19.61 m L,22.84 m L,59.47 m L,64.56 m L和70.33 m L,同时在Jaszczak SPECT模型内灌满放射性比活度4.02 k Bq/m L的[18F]-FDG水溶液组成一高靶/本底比(9.04)实验模型。通过Discovery ST8 PET/CT(通用电气,美国)依次采集其2D及3D PETCT图像。测量球体及水本底平均标准摄取值(SUVmean),计算靶/本底比、靶/内对照比,与理论值比较。结果:低靶/本底比模型热区模型SUVmean真实值2.68,容积为3.55 m L模型测得的SUVmean为1.84(2D图像)和1.70(3D图像),低于真实值(P<0.01);高靶/本底比模型热区模型SUVmean真实值6.74,容积为1.91 m L,3.55 m L和5.67 m L的模型测得的SUVmean为4.47,4.97,4.78(2D图像)和3.47,4.10,4.29(3D图像),低于真实值(P<0.01)。容积≥5.88 m L球体SUVmean与理论值无统计学差异(P>0.05),靶/本底比低于理论值,有统计学差异(P≤0.02);除高靶/本底比组2D PET图像外,另3组靶/内对照比与理论值无统计学差异(P>0.05)。结论:靶/内对照比更能客观反映靶组织的摄取能力。

数值逼近法确定大体肿瘤体积的物理模型研究

采用数值逼近法设计确定肿瘤大体靶区（GTV）的半自动化软件SUV_Shape,并通过物理模型评价SUV_Shape测量GTV的准确性。使用中位容积19.61（5.88,64.56）mL,形体各异的空心插件27例次,在其内灌注不同放射性比活度[18F]-FDG溶液,并将它们固定在灌注不同放射性比活度[18F]-FDG溶液的圆柱体内,分别模拟肿瘤与周围本底,肿瘤/本底比（2.92～40.6）的实验模型4次。采集静态肿瘤模型3D PET-CT图像,用SUV_Shape软件测得模型GTVs,27例次肿瘤模型GTVs的中位体积20.56（5.1,65.16）mL。经配对t检验GTVs与GTVt无统计学差别（t=-1.27,P=0.22）,两者高度正相关Spearman相关系数rho=0.959（P〈0.01）。显示SUV_Shape程序多能够根据3D PET图像测量肿瘤模型体积。

基于体模和反卷积算法的PET呼吸运动模糊校正

呼吸运动会导致PET图像出现运动模糊,影响肿瘤诊断的准确性和放射治疗的精确性。本研究结合高频正弦振动和反卷积技术提出了一种校正PET图像运动模糊的方法。高频正弦振动用于模拟肺部肿瘤的呼吸运动。首先使用雷当变换从运动模糊图像的伪倒谱中识别模糊运动方向,然后将运动模糊图像的模糊方向旋转到垂直模糊方向,利用双谱识别模糊幅度,最后使用Richardson-Lucy迭代算法对运动模糊图像进行校正。体模实验显示,通过校正后PET图像估算出的肿瘤体积和肿瘤内平均标准摄取值(SUV)更接近真实值,与未校正的模糊运动图像相比,其校正后的肿瘤体积误差从40%下降到10%,SUV误差从28%下降到4%。结果表明所使用的方法能够有效校正呼吸运动模糊,使肿瘤诊断更加准确。

18F-氟代脱氧葡萄糖正电子发射断层显像对诊断肺癌脊柱骨转移病变的临床价值

目的应用18F-氟代脱氧葡萄糖正电子发射断层显像（FDG-PET-CT）检查肺癌患者脊柱骨转移的情况，分析其影像学特点。方法收集2005年3月至2012年9月在本院行18F-FDG-PET-CT的89例肺癌脊柱骨转移患者，回顾性分析18F-FDG-PET-CT检查发现的422个病灶分别在PET、同机CT及PET-CT融合图像上的表现。观察检出图像病灶的位置，CT图像骨质破坏以及骨破坏周围软组织的改变，分析PET对骨质破坏检出的敏感性，对比PET、同机CT对脊柱骨转移病灶的检出率和特异性。结果89例患者共检出422个脊柱骨病灶，其中53例PET和CT检出的病灶是相一致的，36例患者PET和CT检出的病灶不一致。18F-FDG-PET-CT共检出的422个病灶中确诊脊柱骨转移病灶351个，其中胸椎转移灶119个，腰椎转移灶104个，骶椎转移灶83个，颈椎转移灶45个。PET对48个（13-7％）病灶定位不准确。CT检出脊柱骨转移病灶270个，其中溶骨性骨转移病灶162个（60％），成骨性骨质破坏病灶35个（13％），混合性骨质破坏73个（27％）。PET对溶骨性和混合性骨转移灶敏感性为98-7％（232／235），而对成骨性骨转移病灶敏感性为77.1％（27／35）。CT显示的35个病理性骨质破坏病灶中，PET仅检m11个。351个脊柱骨转移病灶中，66个病灶（18-8％）有椎体周围软组织肿块形成或软组织异常改变，其中有9个病灶侵犯硬膜外间隙，9个病灶侵犯椎间孔，11个病灶两者同时侵犯。PET检出331个病灶，同机CT检m270个病灶，检出率分别为94-3％、76-9％，两者之间差异有统计学意义（P〈0-05）；PET和同机CT特异性分别为55-3％、57-9％，差异没有统计学意义（P〉0-05）。结论J8F-FDG-PET-CT比单独PET或CT对病灶定位及显示周围软组织受侵犯情况更加准确，对临床诊治具有重要的意义。