上肢位置對PET/CT檢查結(jié)果的影響

尚康康，焦建國，謝新立，段文杰，劉保平，程兵

(鄭州大學第一附屬醫(yī)院 核醫(yī)學科，河南 鄭州 450052)

PET/CT是將PET和CT兩種影像技術(shù)結(jié)合在一起的新型影像設(shè)備，實現(xiàn)了功能代謝和解剖結(jié)構(gòu)的圖像融合，是影像診斷學的重大進展。如今PET/CT在臨床上應(yīng)用廣泛，可以從形態(tài)學和功能學兩個角度對病灶進行分析，對腫瘤的診斷、分期及療效評價意義重大[1-2]。最大標準化攝取值(maximal standardized uptake value, SUVmax)是衡量病灶攝取18F-FDG的主要定量指標，然而一些來源于設(shè)備或患者的PET/CT偽影有時不可避免，在影響圖像質(zhì)量的同時也影響了SUVmax的測量。本研究通過對雙上肢上舉和貼于身體兩側(cè)時的PET/CT圖像進行觀察分析以及對兩種體位下部分臟器SUVmax的測量值進行比較，來探討上肢位置對PET/CT檢查結(jié)果造成的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析2011年10月至2018年10月于鄭州大學第一附屬醫(yī)院接受18F-FDG PET/CT檢查的65例患者的影像資料，其中男37例，女28例，年齡12～80歲，平均(54.9±13.8)歲，所有患者均為體部顯像時因依從性差、關(guān)節(jié)疼痛、活動度偏差等而未上舉雙臂，首次PET/CT掃描發(fā)現(xiàn)有明顯CT偽影，隨即取雙手抱頭體位再次進行體部檢查，二次掃描的方法及劑量同前。排除6例因難以堅持而導(dǎo)致二次掃描失敗的病例，男4例，女2例，圖像只有胸部層面，二次掃描資料不全。患者自愿參與本研究并簽署知情同意書。本研究經(jīng)鄭州大學第一附屬醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審批通過。

1.2 儀器與方法儀器設(shè)備為德國Siemens公司的Biography 64 Truepoint(52環(huán))的PET/CT掃描儀，18F-FDG放射化學純度>98%。所有受檢者檢查前均禁食6 h以上，控制血糖<6.0 mmol·L-1，根據(jù)體質(zhì)量注射18F-FDG(3.7 MBq·kg-1)，待其靜臥休息1 h，排空膀胱后進行顯像。螺旋CT參數(shù)為120 kV、100～250 mA，層厚為3 mm。PET為3D采集模式，自顱頂掃描至股骨中段，每個床位3 min，共采集5個床位。通過對比雙上肢上舉及貼于身體兩側(cè)時的圖像質(zhì)量和圖像參數(shù)，分析這兩種體位對PET/CT診斷結(jié)果的影響。

1.3 圖像分析由兩名讀片經(jīng)驗豐富的核醫(yī)學科醫(yī)生聯(lián)合閱片，采用目測法結(jié)合半定量分析法進行診斷，判斷不同時經(jīng)協(xié)商達成一致。采用CT對PET圖像進行衰減矯正，然后用迭代法重建，將重建后的圖像與CT圖像在Syngo工作站進行融合。分別勾畫雙上肢上舉和貼于身體兩側(cè)時受偽影影響的同一臟器固定位置的感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，獲得該部位的SUVmax。

2 結(jié)果

標準體位接受PET/CT檢查時，采集的圖像質(zhì)量較高，未見明顯的偽影存在。見圖1。當雙臂貼于身體兩側(cè)時，CT及PET、CT融合圖像可見有明顯的偽影。見圖2、3。目測分析法觀察視野中偽影部位各臟器代謝活性差異不明顯，為保證前后兩次定位測量的準確性，采用半定量分析方法在工作站上分別測量兩種擺放體位下T12椎體層面上下有明顯偽影的部分臟器SUVmax，所測的各個臟器在雙上肢貼于身體兩側(cè)時的SUVmax均高于雙臂上舉時的測量值，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。為顯示該差異大小，用[(d-u)/u]%表示雙上肢貼于身體兩側(cè)(down)和上舉(up)時各臟器SUVmax的平均變化率，肝臟、腎臟、脊柱椎體、豎脊肌、膈腳、脾臟SUVmax的平均變化率分別為6.82%、12.97%、12.89%、27.69%、16.41%、9.62%。見表1。

圖1 受檢者雙臂上舉呈標準體位接受檢查時的圖像，視野內(nèi)未見明顯偽影

圖2 受檢者雙臂貼于身體兩側(cè)接受檢查時的圖像，可見明顯射線硬化偽影

圖3 受檢者雙臂貼于身體兩側(cè)接受檢查時的圖像，雙臂部分被截斷，圖像同時受到射線硬化偽影和截斷偽影的干擾

表1 不同臟器在雙臂上舉和貼于身體兩側(cè)時平均SUVmax比較

3 討論

采集圖像時受檢者的體位選擇，特別是雙上肢的擺放，是影響PET/CT圖像質(zhì)量的一個重要因素。CT球管產(chǎn)生的X射線具有一定的頻譜范圍，由于吸收系數(shù)隨X射線能量的增加而減少，導(dǎo)致X射線在穿過人體的過程中，能量較低的被組織吸收，能量較高的則直接穿透，引起穿過后的射線束平均能量變高、硬度變強，從而產(chǎn)生了射線束硬化偽影，條狀硬化偽影常見于兩個致密結(jié)構(gòu)之間[3-4]。當患者身體不適未將雙臂上舉而是自然平放于身體兩側(cè)時，脊柱與雙側(cè)上肢骨在同一平面呈最大密度投影，X射線過度吸收，便會產(chǎn)生條帶樣硬化偽影[5-7]。整合PET/CT的主要優(yōu)點是能夠應(yīng)用CT進行衰減校正和解剖定位[8-9]，但是由于X線(40～140 keV)與高能γ光子(511 keV)能量差較大，在用CT對PET進行衰減校正時，必須將低能光子的衰減系數(shù)準確地轉(zhuǎn)換成高能光子的衰減系數(shù)，而組織間的密度差異會影響此轉(zhuǎn)換過程，使衰減校正結(jié)果產(chǎn)生誤差，從而影響PET/CT圖像質(zhì)量，甚至影響SUVmax測量值的準確性[10-11]。射線束硬化偽影可以通過補償濾線器或改變重建參數(shù)來降低影響，但不能完全消除。趙繼華等[12]對PET/CT檢查時被檢者雙上肢的4種擺放體位進行了探討，分別為雙上肢正常抬舉至抱頭位、單側(cè)上肢正常抬舉至抱頭位、一側(cè)上肢平放于身旁另一側(cè)錯開擺放至胸腹部、雙上肢呈解剖姿勢平放于身體兩側(cè)，第1種體位顯示良好，視野內(nèi)無明顯偽影，后3種體位均對圖像質(zhì)量產(chǎn)生不同程度的影響，尤其在雙臂置于身體兩側(cè)時，CT圖像可見明顯的偽影，衰減校正的PET圖像和融合圖像均受到明顯影響。此外，受檢者在接受PET/CT檢查時體型過于肥胖或雙臂置于身體兩側(cè)時也可能會產(chǎn)生截斷偽影。這是因為CT的掃描視野(acquisition field of view，F(xiàn)OV)小于PET的FOV，受檢者的身體可能會完全在PET FOV內(nèi)而部分超出CT FOV，兩個FOV間的差異導(dǎo)致部分PET發(fā)射數(shù)據(jù)無相應(yīng)的衰減校正系數(shù)，此時使用CT對PET圖像進行衰減校正便引入了影響圖像質(zhì)量的偽影。Mawlawi等[13]研究發(fā)現(xiàn)，截斷偽影會造成對CT FOV以內(nèi)的圖像邊緣區(qū)域18F-FDG攝取值的高估以及對CT FOV以外的沒有衰減校正因子區(qū)域18F-FDG攝取值對應(yīng)的低估,并通過實驗證實了Hsieh等[14]開發(fā)的CT截斷校正算法可以提高截斷區(qū)域病灶SUVmax測量值的準確性。Beyer等[15]通過研究證實使用截斷的CT圖像進行衰減校正時，PET示蹤劑在橫向CT FOV以外的活性濃度僅為真值的10%～32%，使用擴展視野矯正技術(shù)可以使其活性濃度增加到84%～100%。其他研究中也進一步總結(jié)了該效應(yīng)的影響[16-17]。

以上研究均表明了同機CT偽影會對圖像質(zhì)量產(chǎn)生影響，尤其是截斷偽影以外的組織，校正后可使其活性顯著增加，這對于惡性黑色素瘤的診斷意義重大。但是少有文章對受偽影影響的部分臟器SUVmax進行分析。本研究發(fā)現(xiàn)，目測法觀察兩種體位下各臟器18F-FDG代謝活性差異不明顯，但通過半定量分析結(jié)果顯示，雙臂貼于身體兩側(cè)時受偽影影響的肝臟、腎臟、脊柱椎體、豎脊肌、膈腳、脾臟的SUVmax與雙上肢上舉時的測量值差異顯著，貼于身體兩側(cè)時測量值更高，兩種體位下豎脊肌SUVmax變化率最大，肝臟SUVmax變化率最小。對于接受18F-FDG PET/CT 檢查的患者而言，尤其是腫瘤患者，SUVmax是量化病灶18F-FDG攝取值的客觀指標，其測量值的準確性對于疾病的診斷來說至關(guān)重要。然而在日常檢查中，常常遇到一些患者年齡較大、肩關(guān)節(jié)有病變或者其他原因無法抱頭只能將雙臂置于身體兩側(cè)。本研究結(jié)果顯示，該擺放體位產(chǎn)生的偽影會導(dǎo)致對部分臟器18F-FDG攝取值測定偏高，并且兩種體位下部分臟器SUVmax變化率最高不超過30%。

本研究的不足之處在于，納入病例的原發(fā)疾病不同，病灶位置及代謝活性也不同，由于個體差異性較大，未能對兩種體位下病灶SUVmax值的差異與疾病診斷準確率進行相關(guān)分析，為診斷醫(yī)生提供的指導(dǎo)意義有限。但旨在為診斷醫(yī)生提供參考，使其對該擺放體位對圖像質(zhì)量造成的影響有一定的認識和識別。當遇到無法雙手抱頭配合檢查的患者時，建議對其CT、PET及融合圖像仔細查看，識別潛在的圖像偽影，在測量偽影部位病灶的SUVmax時仔細分析比較，防止對腫瘤分級、分期和治療反應(yīng)等做出不當評估。