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为解决 PET/CT 扫描辐射剂量累积问题,上海交通大学医学院附属上海总医院等机构研究人员开展 “深度渐进重建算法(DPR)对淋巴瘤患者 PET 图像质量及 Deauville 评分(DS)影响” 的研究。结果显示 DPR 可降低注射剂量或扫描时间,且不影响图像质量和 DS,对淋巴瘤评估意义重大。
在现代医学中,正电子发射断层扫描(PET)技术为疾病诊断和治疗提供了重要依据。然而,常用的 PET 重建方法 —— 有序子集期望最大化(OSEM)存在着一些问题。随着 OSEM 算法迭代次数增加,图像收敛虽有所改善,但背景噪声也随之增多,这使得在临床应用中必须在图像收敛和视觉质量之间进行权衡。同时,在淋巴瘤治疗的各个阶段进行 PET/CT 扫描会导致辐射剂量累积,对患者健康产生潜在威胁。因此,寻找一种更优的 PET 图像重建算法迫在眉睫。
为了解决这些问题,上海交通大学医学院附属上海总医院、联影医疗科技集团有限公司等机构的研究人员开展了一项关于深度渐进重建算法(DPR)对淋巴瘤患者 PET 图像质量及 Deauville 评分(DS)影响的研究。该研究成果发表在《EJNMMI Physics》杂志上,为淋巴瘤的评估和治疗带来了新的希望。
研究人员采用了一系列关键技术方法。首先,选取了 87 例淋巴瘤患者,这些患者均经病理确诊,且在治疗期间或治疗后接受了18F-FDG PET/CT 检查。患者被随机分为标准剂量组和 1/3 剂量组。在扫描过程中,使用全自动 PET 输液系统精准给予相应剂量的18F-FDG,并通过数字 PET/CT 扫描仪(uMI 780)进行扫描。PET 图像采用 OSEM 和 DPR 两种算法进行重建,同时利用 5 点 Likert 量表评估图像质量,通过测量肝脏、纵隔血池(MBP)和病变的最大标准化摄取值(SUVmax)来确定 DS。
研究结果主要分为以下几个方面:
- 患者基本信息:87 例患者中包括 11 例霍奇金淋巴瘤(HL)和 76 例非霍奇金淋巴瘤(NHL),两组患者在年龄、体重、身高、BMI、血糖水平以及注射后等待时间等方面均无统计学差异。
- 图像质量:在 1/3 剂量组中,OSEM_6 min_1/3 和 DPR_2 min_1/3 的图像质量主观评分相似,均表现良好,而 OSEM_2 min_1/3 的图像质量评分较低,存在明显噪声。在标准剂量组中,OSEM_2 min_full 和 DPR_40 s_full 的图像质量评分较高,OSEM_40 s_full 的图像质量评分较低且有明显噪声。
- DS:1/3 剂量组中,OSEM_6 min_1/3 和 DPR_2 min_1/3 的 DS 结果一致率为 100%,但 OSEM_2 min_1/3 与前两者相比,有 3 例(6.8%)DS 出现不一致,不过差异无统计学意义。标准剂量组中,OSEM_2 min_full 和 DPR_40 s_full 的 DS 结果一致率也为 100%,OSEM_40 s_full 与前两者相比,有 2 例(4.5%)DS 出现不一致,差异同样无统计学意义。
研究结论和讨论部分指出,DPR 算法在淋巴瘤患者的评估中具有显著效果。它能够在不影响图像质量和 DS 的前提下,实现扫描时间缩短至标准时间的三分之一,或者在扫描时间不变的情况下,将注射剂量降低至标准剂量的三分之一。这不仅减轻了患者在扫描过程中的不适和焦虑,提高了核医学科的工作效率,还降低了辐射相关不良反应的风险,增强了患者的安全性。然而,DPR 算法也存在一定局限性,如在低计数率情况下可能导致重建图像噪声增加。此外,研究中纳入的 DS 评分为 3 和 4 的患者数量有限,后续研究需要进一步扩大样本量进行验证。总体而言,该研究表明 DPR 重建算法在淋巴瘤治疗后随访患者的 PET 评估中具有重要价值,为未来淋巴瘤的精准医疗提供了有力支持,有望在临床实践中得到更广泛的应用。