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多功能ECT在腫瘤學(xué)作用

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雙探頭帶符合線路的SPECT正電子顯像(DHC)

顯然帶準(zhǔn)直器的FDG-SPECT與PET相比分辨率和靈敏度相差甚遠(yuǎn),許多廠家開始改進(jìn)雙探頭SPECT,以符合探測(cè)方式提高分辨率和靈敏度。

符合線路顯像顯像是一種無準(zhǔn)直器3-D體積采集,因此有可能成為檢出毫米級(jí)病灶的方法其空間分辨率僅僅受限于固有分辨率。VG(GE公司)裝備了狹縫準(zhǔn)直器SEPTAL(間隔為40×4mm,間隙為10mm),并有多層濾波器(鋅、鉛、銅)以減少來自視野以外的射線和減少散射效應(yīng)。數(shù)據(jù)采集是3min轉(zhuǎn)一圈,以盡量減少放射性衰減的影響。該系統(tǒng)的空間分辨率:空氣中空間分辨率(FWHM)4.5mm,這和專用PET非常接近。靈敏度為89cpm/uci,比PET差了20倍。在L/B=5/1時(shí)模型試驗(yàn)的最小檢出病灶的直徑為1.35cm,這和SPECT接近,但遠(yuǎn)低于PET.

FDG-符合線路顯像(3/8英寸)對(duì)小病灶的檢出和超高能準(zhǔn)直器SPECT類似,由于其分辨率優(yōu)于超高能準(zhǔn)直器SPECT,這可能是系統(tǒng)靈敏度低造成的。FDG-符合線路顯像檢出19個(gè)腫瘤病人的28/38(73%)個(gè)病灶,大于15mm的病灶檢出率是85%(26/31)。

廠家對(duì)晶體加以改造,以提高靈敏度。現(xiàn)在5/8英寸的晶體靈敏度可達(dá)189cpm/uci,分辨率5.0mm,但是在惡性病灶的檢出率方面與其它所有方法比較沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其原因還是和靈敏度有關(guān),畢竟和PET比較還有10倍的差距醫(yī)`學(xué)教育網(wǎng)搜集整理。

以專用PET為金標(biāo)準(zhǔn),總的病灶檢出率是78%(無論大小和位置)。分別統(tǒng)計(jì):在胸部小于1.5cm的78%,大于1.5cm為100%(總83%)。肝臟:小于1.5cm的43%,大于1.5cm為100%(總67%)。肝外腹部:4大于1.5cm為78%(總78%)。

符合線路顯像的主要缺點(diǎn)是腹腔和盆腔內(nèi)的小于1.5cm的病灶檢出率低。

圖像重建

這些較早的檢查方法的缺陷還有用濾波反投影(FBP)重建的算法,它放大了統(tǒng)計(jì)噪聲,降低了圖像質(zhì)量。對(duì)于符合探測(cè)顯像開發(fā)出使用疊代重建的新算法,以適時(shí)的方式改善信噪比。用基于預(yù)先分組最大期望值(OSEM)的疊代重建算法可以重建發(fā)射圖像。這個(gè)算法符合OSEM(COSEM)使用以時(shí)間排序的數(shù)據(jù)子集(單個(gè)180度符合采集提供一個(gè)完整圖像數(shù)據(jù))代替以空間排序的常規(guī)OSEM.目前多功能ECT就是使用COSEM重建FDG符合圖像的。在一個(gè)初步研究中比較了這種重建算法對(duì)28個(gè)腫瘤病人60個(gè)病灶檢出的影響。而且圖像質(zhì)量的提高使得醫(yī)生更有信心去解釋。量評(píng)估不同的生理參數(shù)(如灌注、葡萄糖代謝)。專用PET的靈敏度允許在注射FDG后對(duì)感興趣的器官和局部區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描,配合動(dòng)態(tài)動(dòng)脈血采樣進(jìn)而獲得組織和血漿示蹤劑的時(shí)間濃度,這樣使用示蹤動(dòng)力學(xué)模型定量計(jì)算代謝率。使用動(dòng)力學(xué)模型的定量評(píng)價(jià)方法需要衰減校正以計(jì)算感興趣區(qū)內(nèi)的真實(shí)計(jì)數(shù)。專用PET有衰減校正。定量分析費(fèi)時(shí)、煩瑣、比靜態(tài)顯像(注射后60min待藥物在體內(nèi)平衡)更具侵入性。在腫瘤臨床,真正的定量分析是不可能準(zhǔn)確進(jìn)行的,因?yàn)樵S多腫瘤的動(dòng)力學(xué)還不清楚,另外動(dòng)態(tài)顯像不可能在全身同時(shí)進(jìn)行。全身靜態(tài)顯像的優(yōu)點(diǎn)是有可能檢出特定病灶以外的其它病灶。靜態(tài)FDG圖像可以用視覺或半定量(SUV標(biāo)準(zhǔn)攝取值)方法評(píng)估。SUV是病灶內(nèi)的放射性(uCi/ml)除以病人體重(Kg)和注射FDG劑量(mCi)。半定量方法提供更加客觀的病灶攝取報(bào)告,但是它取決于軟組織衰減校正的準(zhǔn)確性,病人的移動(dòng)、穿透掃描和發(fā)射掃描位置不一致將影響衰減校正的準(zhǔn)確性,也將使圖像融合出現(xiàn)問題。

已經(jīng)知道,衰減校正對(duì)符合圖像的意義遠(yuǎn)大于對(duì)SPECT圖像的意義,因?yàn)閬碜砸粋€(gè)湮滅輻射的兩個(gè)光子必須通過無干擾的區(qū)域。符合顯像的衰減效應(yīng)導(dǎo)致局部的不均勻、高密度結(jié)構(gòu)的畸變、以及邊緣效應(yīng)。肺部病灶的模型試驗(yàn)證明,SPECT、符合線路顯像-PET、專用PET通過對(duì)衰減偽影的校正改善了圖像的質(zhì)量,增加了對(duì)比度。Tatsumi等做了多功能ECT和專用PET-FDG顯像的比較,23個(gè)肺癌病人計(jì)算了L/B.PET的L/B為9.3/6.6(衰減校正/N衰減校正),PET/多功能ECT是9.3/4.3(衰減校正),檢出惡性病灶的靈敏度為87%/73.9%.另一個(gè)作者27例肺癌病灶的PET和多功能ECT的L/B為6.9/4.7(N衰減校正)。

對(duì)腫瘤病人的FDG顯像的臨床評(píng)價(jià)使用衰減校正有很多優(yōu)點(diǎn):

1.最重要的是改善了解剖邊界的影像(如;縱隔和肺、肺和肝),因此圖像更容易判讀(特別是對(duì)沒有經(jīng)驗(yàn)者),病灶定位更加準(zhǔn)確;

2.可半定量計(jì)算SUV,用于鑒別大于2倍儀器分辨率的病灶的良惡性和觀察惡性疾病的治療效果。

3.衰減校正的圖像上病灶沒有畸變,而且深部的病灶和表面的病灶的亮度類似。但是衰減校正的圖像噪聲較高,這種噪聲取決于衰減校正的方法。對(duì)均勻結(jié)構(gòu)的衰減校正可以用幾何計(jì)算衰減的方法,這種結(jié)構(gòu)的形狀和內(nèi)容可以預(yù)測(cè),如腦。計(jì)算法衰減校正可以很準(zhǔn)確的使用,并且具有病人個(gè)體化的特點(diǎn)。由于不同病人體型變化很大,以及體內(nèi)的器官是不對(duì)稱的,所以沒有軀體圖像的例子。為了做軀體的衰減校正,開發(fā)出使用放射性穿透源測(cè)量衰減的不同方法。一般是用直接測(cè)量511keV光子穿過身體的衰減來計(jì)算衰減校正。校正了衰減的圖像質(zhì)量很大程度上是取決于穿透和發(fā)射圖像的配準(zhǔn)。穿透掃描增加檢查的時(shí)間,并且病人往往需要重新擺位,這造成圖像配準(zhǔn)問題以及體系的噪聲。在長時(shí)間的掃描過程中病人移動(dòng)也是一個(gè)問題。如果穿透掃描在FDG給藥之后進(jìn)行,不進(jìn)行校正,可能發(fā)生定量的錯(cuò)誤。如果分段做衰減校正,分段必須準(zhǔn)確,否則也會(huì)產(chǎn)生偽像。

有些研究指出衰減校正和無衰減校正的FDG圖像檢出病灶的效能無明顯差異。衰減校正對(duì)乳癌和肺癌病灶的檢出沒有改善。但是ZIMNY比較了PET和多功能ECT檢查45個(gè)腫瘤病人的結(jié)果,認(rèn)為衰減校正對(duì)檢出病灶有提高,特別是較小的病灶。 最近推出的多功能ECT在機(jī)架上配有X線球管,它用來做衰減圖。衰減校正和FDG顯像分別先后進(jìn)行,病人無須重新擺位。如果在檢查過程中病人沒有移動(dòng),透射和發(fā)射圖像的對(duì)位十分準(zhǔn)確。另外,X線球管的強(qiáng)光子流產(chǎn)生高質(zhì)量的衰減校正圖像,保證了校正數(shù)據(jù)的可靠性。29例病人60個(gè)病灶的初步研究證明,使用COSEM和衰減校正/N衰減校正檢出率沒有改善:78%/75%(以專用PET為金標(biāo)準(zhǔn))。

解剖定位的圖像融合

FDG是葡萄糖的類似物,是糖代謝的示蹤劑。FDG的分布不僅限于惡性組織。PET的文獻(xiàn)已經(jīng)證明解釋圖像必須熟悉FDG的正常分布和生理變異,以避免誤診。當(dāng)然還必須熟悉有關(guān)病人的臨床數(shù)據(jù)和攝取期間病人所在環(huán)境的要求,以減少FDG攝取的生理性變異(如肌肉組織活動(dòng))。和專用PET比較符合線路FDG顯像的信噪比和病灶檢出率低,因此從FDG生理性聚集中或從增加的噪聲中識(shí)別惡性病灶更加困難。密切結(jié)合常規(guī)CT可以減少這些困難。

許多研究報(bào)告稱FDG顯像的靈敏度和特異性在很多臨床的情況下優(yōu)于CT,但是FDG顯像不能提供解剖定位的缺陷仍然是臨床廣泛使用的限制。解剖和功能數(shù)據(jù)配準(zhǔn)的融合圖像提供了一種影像技術(shù)互相補(bǔ)充的可靠方法。FDG功能顯像對(duì)選擇性放療是一種很有希望的方法。融合圖像對(duì)腫瘤的治療計(jì)劃,對(duì)CT或MRI出現(xiàn)的變化是否為復(fù)發(fā)都是很有幫助的。

對(duì)腦檢查,解剖和功能圖像用擬合技術(shù)配準(zhǔn)是可以接受的。Coleman對(duì)一組疑有腦瘤或放射治療后仍有腦瘤的病人使用專用PET和符合線路顯像的圖像進(jìn)行比較。兩組圖像和MRI配準(zhǔn)后再解釋。符合線路顯像的圖像有較多的噪聲時(shí)配準(zhǔn)更困難,特別是使用自動(dòng)尋邊的軟件時(shí)。但是符合線路顯像還是檢出了17/19個(gè)病灶,排除了4/5個(gè)病灶。軀干部的配準(zhǔn)更為困難,因?yàn)閮?nèi)部器官的運(yùn)動(dòng)和蠕動(dòng)。最近推出了高檔CT掃描儀和專用PET的組合。在一個(gè)機(jī)架上,用同一個(gè)檢查床,除完成各自的常規(guī)檢查外,還可以做衰減校正和圖像融合。

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