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肺癌死亡率高，早期诊断至关重要。低剂量 CT 筛查有局限性，[18F]-FDG PET/CT 有潜力。研究人员模拟不同注射活度，分析 PET 衰减和 AI 去噪对肺病变检测的影响。结果显示低活度下仍可保持检测能力，为肺癌筛查提供新方向。
肺癌，这个 “癌症杀手”，一直稳居肿瘤患者死因的首位。在 2020 年，欧洲约有 38 万人因肺癌离世。除了远离烟草这个主要风险因素外，早期诊断肺癌对于降低死亡率起着关键作用。目前，低剂量计算机断层扫描（LDCT）已应用于高危人群的肺癌筛查，不过它虽然对肺病变检测敏感，但却难以准确判断病变的良恶性，许多不确定的病变还需要进一步检查。
而 2 - 脱氧 - 2-[18F] 氟代 - D - 葡萄糖（[18F]-FDG）PET/CT 作为肺癌分期、再分期和随访的重要影像学手段，能够提供组织代谢信息，有助于鉴别 CT 上不确定的肺病变。随着技术的发展，当代 PET/CT 扫描仪采用了硅光电倍增管（SiPM）探测器，提升了图像空间分辨率和有效灵敏度。研究发现，缩短采集时间或降低注射活度，在不影响图像质量的情况下，有可能扩大 [18F]-FDG PET/CT 的应用范围，比如用于肺癌筛查。于是，来自瑞士洛桑大学医院和洛桑大学等机构的研究人员，开展了一项研究，旨在评估模拟低剂量和卷积神经网络（CNN）去噪的 [18F]-FDG PET/CT 重建对肺病变检测的可行性，该研究成果发表在《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》上。
为了开展这项研究，研究人员采用了以下关键技术方法：首先，对 49 例至少有一个肺病变的患者进行了全统计 [18F]-FDG PET/CT 扫描；然后，通过抽取（Decimation）技术模拟不同注射活度，生成低统计量的 PET 图像，并利用 CNN 算法对全统计和低统计量的 PET 数据集进行去噪；最后，由两名医生对病变的可检测性进行评分，并进行定量测量和统计分析 。
下面来看看具体的研究结果：
- 研究人群：49 例患者中，男性占 57%，女性占 43%，平均年龄 65±10 岁。PET 成像的主要目的包括肺结节定性、肺癌分期、再分期和随访等。经肺活检确诊，45% 的患者患有非小细胞肺癌（NSCLC），6% 患有小细胞肺癌（SCLC）等多种病症1。
- SUV、rSUV、MTV 和 TLG 分析：研究人员分析了 141 个肺病变。结果显示，在不同抽取水平下，去噪和未去噪数据集的 SUVmax 、rSUV 等指标存在显著差异。例如，在 10%、5%、2% 和 1% 抽取水平下，去噪和未去噪的 SUVmax 值差异显著2。
- 可检测性分析：与全统计相比，2% 和 1% 抽取且未去噪、5%、2% 和 1% 抽取且去噪时，肺病变 Likert 可检测性评分分布差异显著。去噪提高了读者评分的确定性，降低了不确定评分的比例。此外，在不同肺叶和单 / 多发病变亚组分析中，也发现了可检测性的差异 。
在讨论部分，研究人员指出，在不进行去噪的情况下，PET 重建中肺病变二分恶性评分在注射活度降至 30% 时仍可保持；去噪后，该评分在注射活度降至 10% 时仍可保持。去噪虽然能显著提高低统计量 PET 的可读性，但在极低剂量下，可能会将小病变的信号误判为噪声，导致假阴性结果。而且，本研究存在一定局限性，如仅在一个中心使用两种特定设备进行研究，缺乏不同 PET/CT 扫描仪之间的差异验证等。
总的来说，这项研究表明，在模拟不同注射活度的情况下，注射活度降低至 30%（未去噪）和 10%（去噪）时，仍能保持肺病变的可检测性。去噪提高了图像质量、可读性、肺病变可检测性和诊断信心，为降低注射活度的 PET/CT 用于肺病变评估提供了技术可行性。不过，要明确其在肺癌筛查中的潜在作用，还需进一步与低剂量 CT 进行比较，并在无症状人群中开展前瞻性研究。
