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与呼吸运动伪影

时间:2022-03-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:PET中出现的呼吸运动对图像分析的影响已经引起了注意,呼吸运动对PET图像分析的影响主要有:一是SUV的精确测量,研究表明由于呼吸运动往往低估了SUV;二是病灶的体积被高估。PET图像利用CT所要达到的目的是获得有效的衰减校正系数,以及提高空间分辨率,要求PET呼吸相位与CT呼吸相位一致。

PET中出现的呼吸运动对图像分析的影响已经引起了注意,呼吸运动对PET图像分析的影响主要有:一是SUV的精确测量,研究表明由于呼吸运动往往低估了SUV;二是病灶的体积被高估。这两种影响直接造成对病灶定性的判断和对病变放射治疗计划的影响。有学者利用呼吸门控多帧捕获技术(mutiple-frame capture technique),采集数据重建与非门控技术比较,SUV增加56.5%,体积减小28%。

由于CT替代了68Ge进行透射扫描,用于衰减校正和定位诊断,这样出现一个重要的问题。棒源透射扫描的时间较长,是多个呼吸循环。而CT扫描可在1~2个呼吸循环完成,造成在图像融合时发生CT与PET呼吸相位不一致的问题,融合图像出现位置偏差,尤其在位于肺底部的病灶,在定量分析时造成SUV及病灶体积的改变。PET图像利用CT所要达到的目的是获得有效的衰减校正系数,以及提高空间分辨率,要求PET呼吸相位与CT呼吸相位一致。目前,PET/CT中CT扫描是不要求患者屏气的,只要求平稳呼吸,但人与人之间呼吸幅度不一样,同一个人在CT扫描时的幅度与PET扫描时的幅度也存在差异,因此图像融合时存在差异是客观存在的。由于CT为PET计算衰减校正系数,有的呼吸相位CT采集的数据对PET图像的重建是不利的,为减少这种影响,要求患者将呼吸运动的变化控制在最小的程度,这些措施包括在CT扫描前训练患者的呼吸,浅呼吸或维持正常的呼吸。Yusuf研究了CT呼吸运动对PET的影响,其指出在吸气末相位和呼气末相位PET-SUV的变化达到24%,在整个呼吸相位过程中PET-SUV变化达到30%;在某些病例中PET与CT图像位移达到9mm,在吸气相位末和呼气相位末病灶大小减小21%,该作者据此得出结论,在不控制呼吸的情况下可能低估SUV(图6-8)。解决由此带来的问题,可以用两种办法,一是呼吸控制采集,二是降低CT采集速度。呼吸控制主要是利用呼吸频率采集设备,将呼吸节律数据传输到计算机与PET、CT数据同步处理区分出不同的相位数据,然后利用同一相位的两组数据相互融合,这样即达到了精确衰减校正的目的,又可使两组数据精确配准,从而对SUV及病灶体积的估计更加精确。降低CT的数据采集速度,也是发展方向,这与目前追求高速螺旋扫描相违背,在平稳呼吸下采用轴扫或许能改善,最终的发展如果能在统一探测器上同步采集CT和PET数据将是最佳的模式。但也有研究者指出,利用动态呼吸相关PET(respirato-correlated dynamic PET)与呼吸门控PET扫描可以取得相似的减少呼吸运动伪影的效果,其原理是通过一个标志物跟踪患者呼吸运动,通过患者动态采集来取得患者的资料,并进行选择性数据重建。

图6-8 呼吸运动造成“肝脏假性畸形变”伪影

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