18F-FDG PET/CT贝叶斯正则化似然重建算法对肿瘤定量参数的影响

王 旭，许莎莎，王 卓，杜晓光，韩星敏

(郑州大学第一附属医院核医学科 河南省分子影像医学重点实验室，河南 郑州 450052)

18F-FDG PET/CT显像对于诊断肿瘤及制定治疗决策具有越来越重要的作用。PET/CT图像重建技术不断发展，其中的迭代重建算法中飞行时间(time of flight，TOF)及点扩散函数(point spread function，PSF)可明显提高PET诊断效能[1-2]。贝叶斯正则化似然(Bayesian penalized likelihood，BPL)重建算法是目前最新的用于数字化PET/CT的重建技术，现已逐渐用于相关肿瘤研究[3-4]。相比传统PET，数字化PET可明显改善图像质量，显著提高肿瘤标准摄取值(standard uptake value，SUV)和信噪比(signal noise ratio，SNR)[5]。本研究观察BPL重建算法对恶性肿瘤病灶18F-FDG PET/CT定量参数的影响。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2020年4月—6月80例于郑州大学第一附属医院接受PET/CT检查的原发恶性肿瘤患者，男33例，女47例，年龄10～89岁，平均(61.2±11.5)岁；均经病理学证实诊断，包括53例肺癌、9例淋巴瘤及18例其他肿瘤，共206个病灶。检查前患者或家属均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 嘱患者检查前空腹6 h以上，控制其空腹血糖<11 mmol/L。经肘静脉注射18F-FDG(本院制备，放射化学纯度≥95%)4.44 MBq/kg体质量后，嘱患者平静休息60 min。采用GE Discovery MI PET/CT扫描仪，嘱患者仰卧，行PET/CT显像，管电压120 kV，自动毫安电流(100～160 mA)，噪声系数13，层厚3.75 mm，扫描范围自颅底至大腿上部，每个床位1.5 min，头部单独扫描一个床位2.5 min。分别采用TOF+PSF(非BPL组，3次迭代，16个子集，5 mm标准滤波器)及TOF+PSF+BPL(BPL组，惩罚因子β为450，TOF+PSF参数同上)2种算法重建图像。

1.3 图像分析 采用AW4.6工作站，系统以42% SUVmax为分割阈值自动勾画肿瘤病灶ROI，根据病灶直径将其分为<10 mm组(n=84)及≥10 mm组(n=122)；测量代谢参数，包括最大标准摄取值(maximum standard uptake value，SUVmax)及平均标准摄取值(mean standard uptake value，SUVmean)及体积参数，即肿瘤代谢体积(metabolic tumor volume，MTV)；于肝脏右叶测量直径3 cm球形ROI的SUVmean，计算信号/本底比值(signal background ratio，SBR)，SBR=病灶SUVmax/肝脏SUVmean。分别计算不同重建算法下定量参数的差值，如SUVmax差值=BPL组SUVmax-非BPL组SUVmax。

1.4 统计学分析 采用SPSS 22.0统计分析软件。以频数表示计数资料，行χ2检验；以±s表示符合正态分布的计量资料，行配对t检验；以中位数(上下四分位数)表示不符合正态分布的计量资料，行Mann-WhitneyU检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

BPL组病灶SUVmax、SUVmean及SBR均明显高于非BPL组(P均<0.05)；BPL组病灶MTV明显低于非BPL组(P<0.05)，见表1。BPL组PET图像质量优于非BPL组(图1～3)。

表1 不同重建算法下恶性肿瘤18F-FDG定量参数比较(n=206)

图1 患者女，60岁，左肺上叶腺癌 A.基于TOF+PSF+BPL算法于18F-FDG PET图像勾画病灶ROI，直径43.2 mm，SUVmax及SUVmean分别为24.98及15.39；B.基于TOF+PSF算法，病灶直径43.2 mm，SUVmax及SUVmean分别为23.79及14.66