关键词:
正电子发射体层扫描/X射线计算机体层成像(PET/CT)
氟18-氟脱氧葡萄糖(^(18)F-FDG)
深度渐进重建
正则化重建
有序子集期望最大
标准化摄取值(SUV)
摘要:
目的:探究深度渐进重建(DPR)算法对肿瘤患者氟18-氟脱氧葡萄糖(^(18)F-FDG)正电子发射计算机体层扫描/X射线计算机体层成像(PET/CT)图像质量和标准化摄取值(SUV)的提升作用。方法:采用美国国家电气制造商协会(NEMA)模体进行模拟实验,将33.04 kBq/ml的氟离子填充至直径分别为10、13、17和28 mm的4个微球,模体内微球与腔体放射性活度比值为4∶1。回顾性收集2022年7月至2024年6月在南京医科大学附属南京医院行^(18)F-FDG PET/CT检查的26例(37个病灶)肿瘤患者PET/CT图像,采用列表模式采集模体和肿瘤患者的^(18)F-FDG PET/CT图像。将所有^(18)F-FDG PET/CT图像重建迭代法算法分为采用有序子集期望最大化(OSEM)算法、正则化迭代算法(ROSEM)和DPR算法。测量并对比分析模体PET/CT图像对比度恢复(CR)、背景变异系数(BV)和对比噪声比(CNR),以及临床^(18)F-FDG PET/CT图像肝脏信噪比(SNR)、病灶最大标准化摄取值(SUV_(max))和肿瘤背景比(TBR);采用五分法评估图像视觉评分的PET图像质量。行单因素方差分析3种不同算法对图像质量和半定量准确性的差异。结果:模体实验中,DPR算法与OSEM算法和ROSEM算法比较,能够获得更高的CR、CNR和更低的BV。临床26例患者(37个病灶)中,3种算法所得肝脏平均标准化摄取值(SUV_(mean))之间差异无统计学意义(P>0.05);ROSEM算法的肝脏SNR为18.96±3.10,显著高于OSEM算法和DPR算法的9.55±1.45和16.53±3.46,差异均有统计学意义(t=11.85、3.06,P<0.05);DPR算法与ROSEM算法所得病灶SUV_(max)和TBR均显著高于OSEM算法,差异均有统计学意义[SUV_(max)(t=5.72、6.65,P<0.05);TBR(t=4.23、4.90,P<0.05)],但DPR算法与ROSEM算法病灶SUV_(max)和TBR差异均无统计学意义(P>0.05)。DPR算法和ROSEM算法所得图像总体评分分别为[4(4,5)和5(4,5)]分,显著高于OSEM算法的4(3,4)分,差异均有统计学意义(Z=5.08、4.38,P<0.05)。结论:DPR重建算法与传统OSEM算法相比较能够显著提高患者^(18)F-FDG PET/CT图像SNR和肿瘤半定量指标,提升效果与ROSEM重建算法相当。