作为解剖和功能融合的影像学检查方法，18F-FDG PET/CT显像是恶性肿瘤临床诊断、分期与再分期、预后和疗效评估的有效手段。但目前短轴PET系统存在很多局限性，比如扫描时间长、信噪比低，这些都与PET探测器采集到的符合事件计数率有关。这些限制导致常规PET检查中所需的显像剂剂量较大，这可能会给患者和医护人员带来一定的辐射风险，也不利于PET在儿童、青少年等对辐射剂量敏感的人群中的应用。
2018年问世的全球首创Total-body PET/CT(uEXPLORER)拥有长达194cm的超长轴向视野、40倍超高系统灵敏度的提升、2.9mm超高清NEMA空间分辨率等突破性系统性能。基于这些重大系统性能改变，18F-FDG PET/CT成像所需的注射剂量显著降低，甚至有望降低至自然本底水平，这不仅能够大幅降低患者和医护人员的辐射剂量负担，同时能够拓宽PET在儿童、青少年肿瘤方面的应用。
复旦大学附属中山医院核医学科是全球首个配置uEXPLORER的单位，全面参与了该设备系统性的临床验证，基于大量临床工作对该设备的参数性能和临床优势进行全面、逐步的验证和探索。我科工作人员及科研人员基于我们的知识和经验对于如何最好地在临床中应用Total-body PET/CT扫描系统进行了探索，我科将这些经验和相关典型病例整理成文章发表于EJNMMI Physics，在此特将这些重点临床实践经验给大家进行展示和分享。
研究方案：研究纳入63位肿瘤患者在uEXPLORER下进行全身PET-CT图像采集。将患者按BMI从小到大分为四个组(低体重、正常、超重和肥胖组)，所有患者都禁食6小时以上，扫描前空腹血糖水平均低于7.0 mmol/L，然后都采用超低剂量的18F-FDG(0.37 MBq/kg)进行显像。使用OSEM算法(OSEM2次/3次迭代)和HYPER Iterative算法(按β值分为HYPER0.3、HYPER0.4、HYPER0.5和HYPER0.6)分别重建每位患者的原始数据。由两位经验丰富的核医学医师用李特克5分法进行主观图像质量评价(1分代表图像质量不可接受;2分代表图像质量较差;3分代表图像质量可接受;4分代表图像质量好;5分代表图像质量优秀);从整体图像质量、图像噪声和病灶显著性三个角度对图像质量进行评分。在客观评价方面，本文测量并比较了所有重建图像中肝脏的平均标准摄取值(SUVmean)和统计标准差SD、肝脏信噪比(Signal-to-Noise Ratio，SNR);病灶的最大标准摄取值(SUVmax)、峰值标准摄取值(SUVpeak)、肿瘤背景比(T/N)和最大直径。
研究结果：在所有重建组中，噪声的增加与BMI增加有关。在OSEM算法重建组中，不同BMI患者的肝脏SNR存在显著差异(P<0.001)，但是在HYPER Iterative算法重建组中不同BMI之间并无显著性差异。随着BMI的增加，在主观图像质量方面，所有重建组的整体图像质量和图像噪声评分都明显下降，但病灶的显著性无明显变化。在OSEM3次迭代中，肥胖组的整体图像质量得分不合格(得分=2.7分)而其他三组得分都合格。在HYPER Iterative算法中，病灶的显著性得分明显高于OSEM3(所有P<0.05)。在HYPER0.3、HYPER0.4和HYPER0.5组中，SUVmax、SUVpeak和T/N值均高于OSEM3。在不同的重建组中，病灶大小(中位数：1.55cm;范围：0.7-11.0cm)和SUVpeak变化率(与OSEM3相比)存在相关性(r=0.388，-0.515，-0.495，-0.464，和-0.423，且所有P<0.001)。
图1.显示了使用6种算法重建的患者PET图像的示例。这是一名62岁胰腺癌患者的MIPs和横断位图像，不同重建算法分别为 OSEM3 (a、g)， OSEM2 (b、h)， HYPER0.3 (c、i)， HYPER0.4 (d、j)， HYPER0.5 (e、k)， HYPER0.6 (f、l)。黑色箭头显示胰腺中的FDG异常高摄取。这6种重建算法的整体图像得分2、3、3、3、4、4分
研究结果表明，在超低剂量的Total-body PET/CT成像过程中，针对图像质量和病灶进行分析，对于BMI<30的患者，3次迭代的OSEM算法重建符合临床要求;对于BMI≥30的患者，建议使用HYPER Iterative算法(β值为0.3-0.5)以确保图像质量。HYPER Iterative算法，作为一种贝叶斯惩罚性似然重建技术(Bayesian penalized-likelihood，BPL)，能够将噪声控制融入到每次迭代中，通过重复迭代找到最大似然解，事实证明此算法在低剂量大体重患者的数据重建过程中有效抑制噪声，这点是优于传统OSEM算法的，未来可以继续探究这种算法在低剂量、大体重、快速成像等低计数率采集中的应用。
科室简介：复旦大学附属中山医院核医学科始建于1958年，是国内最早开展临床核医学的单位之一;科室现有面积近6000平米，在职员工60人，其中具有博士学位的16人，科室包括PET分子影像中心、单光子功能影像中心、核素靶向治疗中心和分子探针研发中心四大中心，在占地面积、大型设备数量和种类、年诊疗人次等方面在国内名列前茅。
