临床医学诊断基础：多功能ECT在肿瘤学的作用

会计考友

　　双探头带符合线路的SPECT正电子显像（DHC）
　　显然带准直器的FDG-SPECT与PET相比分辨率和灵敏度相差甚远，许多厂家开始改进双探头SPECT，以符合探测方式提高分辨率和灵敏度。
　　符合线路显像显像是一种无准直器3-D体积采集，因此有可能成为检出毫米级病灶的方法其空间分辨率仅仅受限于固有分辨率。VG（GE公司）装备了狭缝准直器SEPTAL（间隔为40×4mm，间隙为10mm），并有多层滤波器（锌、铅、铜）以减少来自视野以外的射线和减少散射效应。数据采集是3min转一圈，以尽量减少放射性衰减的影响。该系统的空间分辨率：空气中空间分辨率（FWHM）4.5mm，这和专用PET非常接近。灵敏度为89cpm/uci，比PET差了20倍。在L/B=5/1时模型试验的最小检出病灶的直径为1.35cm，这和SPECT接近，但远低于PET。
　　FDG-符合线路显像（3/8英寸）对小病灶的检出和超高能准直器SPECT类似，由于其分辨率优于超高能准直器SPECT，这可能是系统灵敏度低造成的。FDG-符合线路显像检出19个肿瘤病人的28/38（73%）个病灶，大于15mm的病灶检出率是85%（26/31）。
　　厂家对晶体加以改造，以提高灵敏度。现在5/8英寸的晶体灵敏度可达189cpm/uci，分辨率5.0mm，但是在恶性病灶的检出率方面与其它所有方法比较没有统计学意义。其原因还是和灵敏度有关，毕竟和PET比较还有10倍的差距。
　　以专用PET为金标准，总的病灶检出率是78%（无论大小和位置）。分别统计：在胸部小于1.5cm的78%，大于1.5cm为100%（总83%）。肝脏：小于1.5cm的43%，大于1.5cm为100%（总67%）。肝外腹部：4大于1.5cm为78%（总78%）。
　　符合线路显像的主要缺点是腹腔和盆腔内的小于1.5cm的病灶检出率低。
　　图像重建
　　这些较早的检查方法的缺陷还有用滤波反投影（FBP）重建的算法，它放大了统计噪声，降低了图像质量。对于符合探测显像开发出使用叠代重建的新算法，以适时的方式改善信噪比。用基于预先分组最大期望值（OSEM）的叠代重建算法可以重建发射图像。这个算法符合OSEM（COSEM）使用以时间排序的数据子集（单个180度符合采集提供一个完整图像数据）代替以空间排序的常规OSEM.目前多功能ECT就是使用COSEM重建FDG符合图像的。在一个初步研究中比较了这种重建算法对28个肿瘤病人60个病灶检出的影响。而且图像质量的提高使得医生更有信心去解释。量评估不同的生理参数（如灌注、葡萄糖代谢）。专用PET的灵敏度允许在注射FDG后对感兴趣的器官和局部区域进行动态扫描，配合动态动脉血采样进而获得组织和血浆示踪剂的时间浓度，这样使用示踪动力学模型定量计算代谢率。使用动力学模型的定量评价方法需要衰减校正以计算感兴趣区内的真实计数。专用PET有衰减校正。定量分析费时、烦琐、比静态显像（注射后60min待药物在体内平衡）更具侵入性。在肿瘤临床，真正的定量分析是不可能准确进行的，因为许多肿瘤的动力学还不清楚，另外动态显像不可能在全身同时进行。全身静态显像的优点是有可能检出特定病灶以外的其它病灶。静态FDG图像可以用视觉或半定量（SUV标准摄取值）方法评估。SUV是病灶内的放射性（uCi/ml）除以病人体重（Kg）和注射FDG剂量（mCi）。半定量方法提供更加客观的病灶摄取报告，但是它取决于软组织衰减校正的准确性，病人的移动、穿透扫描和发射扫描位置不一致将影响衰减校正的准确性，也将使图像融合出现问题。
　　已经知道，衰减校正对符合图像的意义远大于对SPECT图像的意义，因为来自一个湮灭辐射的两个光子必须通过无干扰的区域。符合显像的衰减效应导致局部的不均匀、高密度结构的畸变、以及边缘效应。肺部病灶的模型试验证明，SPECT、符合线路显像-PET、专用PET通过对衰减伪影的校正改善了图像的质量，增加了对比度。Tatsumi等做了多功能ECT和专用PET-FDG显像的比较，23个肺癌病人计算了L/B.PET的L/B为9.3/6.6（衰减校正/N衰减校正），PET/多功能ECT是9.3/4.3（衰减校正），检出恶性病灶的灵敏度为87%/73.9%.另一个作者27例肺癌病灶的PET和多功能ECT的L/B为6.9/4.7（N衰减校正）。
　　对肿瘤病人的FDG显像的临床评价使用衰减校正有很多优点：
　　1.最重要的是改善了解剖边界的影像（如；纵隔和肺、肺和肝），因此图像更容易判读（特别是对没有经验者），病灶定位更加准确；
　　2.可半定量计算SUV，用于鉴别大于2倍仪器分辨率的病灶的良恶性和观察恶性疾病的治疗效果。
　　3.衰减校正的图像上病灶没有畸变，而且深部的病灶和表面的病灶的亮度类似。但是衰减校正的图像噪声较高，这种噪声取决于衰减校正的方法。对均匀结构的衰减校正可以用几何计算衰减的方法，这种结构的形状和内容可以预测，如脑。计算法衰减校正可以很准确的使用，并且具有病人个体化的特点。由于不同病人体型变化很大，以及体内的器官是不对称的，所以没有躯体图像的例子。为了做躯体的衰减校正，开发出使用放射性穿透源测量衰减的不同方法。一般是用直接测量511keV光子穿过身体的衰减来计算衰减校正。校正了衰减的图像质量很大程度上是取决于穿透和发射图像的配准。穿透扫描增加检查的时间，并且病人往往需要重新摆位，这造成图像配准问题以及体系的噪声。在长时间的扫描过程中病人移动也是一个问题。如果穿透扫描在FDG给药之后进行，不进行校正，可能发生定量的错误。如果分段做衰减校正，分段必须准确，否则也会产生伪像。
　　有些研究指出衰减校正和无衰减校正的FDG图像检出病灶的效能无明显差异。衰减校正对乳癌和肺癌病灶的检出没有改善。但是ZIMNY比较了PET和多功能ECT检查45个肿瘤病人的结果，认为衰减校正对检出病灶有提高，特别是较小的病灶。　　最近推出的多功能ECT在机架上配有X线球管，它用来做衰减图。衰减校正和FDG显像分别先后进行，病人无须重新摆位。如果在检查过程中病人没有移动，透射和发射图像的对位十分准确。另外，X线球管的强光子流产生高质量的衰减校正图像，保证了校正数据的可靠性。29例病人60个病灶的初步研究证明，使用COSEM和衰减校正/N衰减校正检出率没有改善：78%/75%（以专用PET为金标准）。
　　解剖定位的图像融合
　　FDG是葡萄糖的类似物，是糖代谢的示踪剂。FDG的分布不仅限于恶性组织。PET的文献已经证明解释图像必须熟悉FDG的正常分布和生理变异，以避免误诊。当然还必须熟悉有关病人的临床数据和摄取期间病人所在环境的要求，以减少FDG摄取的生理性变异（如肌肉组织活动）。和专用PET比较符合线路FDG显像的信噪比和病灶检出率低，因此从FDG生理性聚集中或从增加的噪声中识别恶性病灶更加困难。密切结合常规CT可以减少这些困难。
　　许多研究报告称FDG显像的灵敏度和特异性在很多临床的情况下优于CT，但是FDG显像不能提供解剖定位的缺陷仍然是临床广泛使用的限制。解剖和功能数据配准的融合图像提供了一种影像技术互相补充的可靠方法。FDG功能显像对选择性放疗是一种很有希望的方法。融合图像对肿瘤的治疗计划，对CT或MRI出现的变化是否为复发都是很有帮助的。
　　对脑检查，解剖和功能图像用拟合技术配准是可以接受的。Coleman对一组疑有脑瘤或放射治疗后仍有脑瘤的病人使用专用PET和符合线路显像的图像进行比较。两组图像和MRI配准后再解释。符合线路显像的图像有较多的噪声时配准更困难，特别是使用自动寻边的软件时。但是符合线路显像还是检出了17/19个病灶，排除了4/5个病灶。躯干部的配准更为困难，因为内部器官的运动和蠕动。最近推出了高档CT扫描仪和专用PET的组合。在一个机架上，用同一个检查床，除完成各自的常规检查外，还可以做衰减校正和图像融合。