心肌灌注SPECT顯像采用X線CT衰減校正的臨床應用

閆新慧

（河南省人民醫(yī)院核醫(yī)學科，河南 鄭州 450003）

傳統(tǒng)SPECT屬于一種單一成像模式的技術，主要反映人體功能性影像。作為常規(guī)心肌灌注SPECT顯像方法已應用多年，對冠心病的臨床診斷起到了重要作用，其臨床應用價值已經被臨床肯定。常規(guī)方法進行心肌灌注SPECT顯像時，由于γ射線在組織衰減，導致正常心肌灌注SPECT顯像常出現左室下、后壁放射性分布減低，易與下后壁心肌缺血或心梗所致相混淆，給臨床診斷造成困難。有報道此種放射性分布減低可能與膈肌、乳腺等組織對射線的衰減有關[1-8]。我們采用SPECT/CT復合成像裝置，以99mTc-甲氧基異丁基異晴（99mTc-MIBI）作為心肌血流灌注顯像放射性藥物，對采用同機CT衰減校正技術的臨床應用價值進行了初步探討。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

受檢者共65例，并將受檢者分成兩組。第一組，35例非冠心病患者，男22例，女13例，平均年齡（53.0±10.7）歲。其中高血壓6例，心律失常29例，均經臨床病史、心電圖、超聲心動圖等檢查排除冠心病。第二組，30例經臨床診斷為冠心病患者，男21例，女9例，平均年齡（54±19）歲，其中陳舊性心肌梗塞9例，心絞痛21例。經冠狀動脈造影均為陽性（冠狀動脈狹窄≥50%），其中單支病變11例，雙支病變12例，3支病變者7例。

1.2 顯像儀器

GE InfiniaVC Hawkeye 4雙探頭SPECT/CT顯像系統(tǒng)。配低能通用型準直器。

1.3 顯像方法及圖像處理

顯像劑為99mTc-MIBI，放化純度＞95%，MIBI試劑盒由北京師宏藥物研制中心提供。所有受檢者靜脈注射 555～740MBq，15～30min后進食脂餐，60～90min后開始顯像。受檢者仰臥于檢查床上，先行發(fā)射心肌圖像采集，采集結束后，立即開始CT透射掃描圖像采集。SPECT發(fā)射掃描及CT透射掃描期間，均囑受檢者雙手上舉抱頭，體位不變。

SPECT發(fā)射掃描（常規(guī)心肌顯像）：兩個探頭呈90°夾角，采用步進式采集模式，由右前斜45°到左后斜45°，繞心臟旋轉180°，1幀5°，共采集36幀圖像，采集矩陣64×64，Zoom為1.3，能峰140keV，窗寬±10%。

CT透射掃描：管電壓140kV，電流2.5mA，層厚5mm，轉速2.6rpm，掃描范圍20cm。

CT采用標準窗重建成橫斷面圖像，同時生成供SPECT衰減校正用的衰減分布圖。SPECT常規(guī)顯像采用Ramp-Butter-worth濾波反投影，重建短軸、水平長軸和垂直長軸斷層圖像；衰減校正采用迭代技術生成CT衰減分布圖完成。所有圖像由2位有經驗的醫(yī)師共同閱讀確定結果。

1.4 圖像分析

采用圓周剖面曲線法進行定量分析，將左室分為：前壁、側壁、間壁、下壁和后壁5個節(jié)段及靶心圖。從每例患者常規(guī)心肌斷層顯像和X線衰減校正后顯像的短軸圖像中各取2個層面及靶心圖，并盡量保證從兩種顯像方法中選取的是同一解剖層面。以靶心圖內最高放射性計數為100%，分別求出兩種顯像方法左室各節(jié)段心肌放射性計數百分數，并對兩組結果進行比較分析。

1.5 統(tǒng)計學處理

應用SPSS 17.0 for Windows軟件進行統(tǒng)計分析，變量結果用±s表示。CT衰減校正前后相應心肌節(jié)段的放射性計數百分比用配對t檢驗。P＜0.05為統(tǒng)計學有顯著性差異。

2 結果

2.1 65例受檢者結果

非冠心病患者和冠心病患者常規(guī)顯像與X線衰減校正顯像兩種方法心肌節(jié)段放射性計數百分數定量分析結果見表1，2。表1和表2數據表明，無論是非冠心病受檢者還是冠心病患者，心肌下壁和后壁經X線CT衰減校正后放射性計數均有明顯提高，并具有顯著性差異（P<0.001）。對于心肌前壁、間壁和側壁，雖然經X線CT校正，部分前壁放射性計數略有降低，間壁和側壁放射性計數稍有提高，但均無顯著性差異（P>0.05）。

表1 65例受檢者兩種方法心肌節(jié)段99mTc-MIBI放射性攝取百分數（%）比較

表2 采用t檢驗對65例受檢者兩種方法心肌放射性攝取率對比分析結果

2.2 視覺分析

由2位以上醫(yī)師對圖像進行定性分析。35例非冠心病患者常規(guī)心肌顯像下后壁放射性分布均有不同程度的稀疏減低。按下后壁放射性分布定為：明顯改善：X線衰減校正后顯像清晰，放射性分布正常；中度改善：X線衰減校正后顯像有改善，但仍有稀疏減低；無改善：放射性分布仍有較明顯的稀疏缺損。經分析，X線CT衰減校正顯像后：下后壁明顯改善者29例（82.8%）（高血壓5例，心律失常24例）；中度改善者5例 （14.3%）（高血壓1例，心律失常4例）；無改善者1例（2.9%）（1例心律失常，心電圖示頻發(fā)房早），見圖1。部分前壁、前壁近心尖部X線衰減校正后放射性分布輕度減低。

30例冠心病患者共46個心肌節(jié)段檢出異常，其中下后壁異常心肌節(jié)段19個，經X線衰減校正前后對比：19個下后壁稀疏缺損節(jié)段 （心肌梗塞6個；心絞痛13個），14個（73.7%）有改善；其中明顯改善者4個。前壁、間壁、側壁異常心肌節(jié)段表現為變化不明顯。

2.3 與冠狀動脈造影結果對比

35例非冠心病患者X線衰減校正前，30例與冠狀動脈造影結果基本一致，符合率85.7%。不一致的5例均為下后壁明顯稀疏所致的假陽性診斷。X線衰減校正后，33例與冠狀動脈造影結果一致，符合率94.3%，較衰減校正前有提高，見圖2。

30例冠心病患者，X線衰減校正前，28例患者共有44個心肌節(jié)段表現為放射性分布異常，總符合率93.3%。其中13例右冠狀動脈大致正常者，11例共22個心肌節(jié)段與冠狀動脈造影基本一致，不一致的2例共4個心肌節(jié)段均為下后壁放射性明顯減低所致的假陽性結果 （右冠狀動脈近段狹窄20%~ 30%）；X線衰減校正后，29例與冠狀動脈造影基本一致，符合率96.7%。下后壁19個異常節(jié)段，有改善者14個（73.7%）節(jié)段，放射性分布減低不同程度減輕或消失，其中與冠狀動脈造影不一致的下后壁4個異常節(jié)段均有明顯改善；結果表明：13例冠狀動脈造影示右冠狀動脈大致正常者與心肌灌注顯像均一致，經分析為右冠狀動脈近段輕度狹窄的患者。

3 討論

本資料研究采用SPECT/CT顯像系統(tǒng)4排螺旋CT的X線CT圖像獲得組織密度數據對γ光子在經過人體組織時造成的衰減進行校正，并探討其臨床應用價值。研究結果表明：

①采用X線衰減校正可以提高心肌灌注顯像質量。衰減校正一般可分為兩大類：均勻性和非均勻性校正。對于密度均勻的組織，如腦組織 （密度已知），可以用均勻性衰減校正方法，通過計算機計算即可獲得。對于密度變化大，衰減系數難以預測的組織，如胸腹部，則需用非均勻性衰減校正方法。常規(guī)心肌灌注顯像的質量，通常會由于光子在經過人體組織時會被組織吸收產生組織衰減偽影而受到影響，尤其對左室下、后壁出現的放射性分布稀疏、缺損偽影，直接影響診斷冠心病的準確性[2]。采用與SPECT同一機架上的CT復合成像裝置，獲得X線CT圖像后即可實現X線透射顯像進行非均勻性衰減校正，也能夠完成同機SPECT和CT圖像融合。SPECT/CT衰減校正技術就是對光子衰減偽影所致的局部放射性計數減低進行合理補償，可較好地消除這些偽影[3]，并可在發(fā)射顯像采集后立即開始透射顯像采集，也因為幾乎是同時采集，患者體位變化小，體內蠕動的臟器位置改變也相對較小，易于在衰減校正中達到最佳校正的目的。使用X線CT衰減校正，由于其光子通量大，計數統(tǒng)計漲落低，生成的透射掃描圖噪聲低，空間分辨率高，因此測量出的衰減系數較準確。從而明顯提高了心肌灌注圖像質量[4]。再者，采用低劑量（電流2.5mA，一次心肌掃描的射線劑量＜1mSv），并與SPECT采集速度匹配的4排螺旋CT[5]，掃描速度提高，所需時間短，圖像質量有較大提高。

②本研究獲得結果與其他學者報道的基本一致。Segall等[6]和Jean等[7]曾通過MRI證實，仰臥位時，心臟和胸壁之間間隔較大，并有脂肪組織充填，心肌下后壁和膈肌有重疊。因此，膈肌衰減對左室心肌下后壁的影響也因人而異不同程度存在。本研究結果與上述結論相符。靶心圖分析表明對于非冠心病受檢者和冠心病的患者下壁和后壁放射性計數由未采用X線衰減校正的常規(guī)方法的（77.0±4.7）%和（76.0±5.7）%、（31±4.3）%和 （35±5.5）%增至采用X線衰減校正方法的 （85.0±4.5）%和 （83.0±5.2）%、（38±5.1）%和（42±5.5）%，兩組均P＜0.001。這可能是左半膈肌衰減所引起的。前壁、側壁、間壁放射性分布不受膈肌衰減的影響。

我們研究的結果顯示：心肌灌注顯像行X線衰減校正方法簡便，可以使大多數非冠心病患者由于射線在組織中的衰減造成的稀疏缺損區(qū)得到校正，尤其對下后壁的衰減校正更明顯，降低了假陽性率；男性多出現下、后壁稀疏，校正后放射性分布改善者高于女性，而女性由于乳腺的干擾，前壁稀疏及校正陽性高于男性[5]；對于冠心病患者，X線CT衰減校正顯像前后對比，73.7%左室下、后壁異常節(jié)段出現改善，與冠狀動脈造影符合率得到提高。我們的研究表明對于冠心病患者心肌灌注顯像更需要對下壁和后壁進行衰減校正；據文獻報道[8]，CT衰減校正后的心肌灌注顯像，由于CT圖像與SPECT圖像之間配位不準，在消除衰減偽影的同時，又可出現新的偽影，以左室心尖、前壁區(qū)域最為多見。本次研究亦可見校正后圖像有部分前壁、前壁近心尖部放射性計數降低，但統(tǒng)計分析無明顯差異（P＞0.05），未影響最終診斷。由于樣本例數較少，關于這方面的影響還有待進一步研究。

③采用X線CT對SPECT心肌灌注圖像進行衰減校正方法有利于提高心肌灌注顯像臨床應用的特異性。采用與SPECT掃描速度匹配的低劑量螺旋CT的圖像對SPECT圖像進行衰減校正，減少了CT本身的偽影，提高了對SPECT圖像衰減校正的準確性和實用性。本研究采用X線衰減校正的方法，在臨床診斷中減少了假陽性的發(fā)生，特別是對心肌下、后壁放射性減低所造成的假陽性更明顯，提高了心肌灌注顯像診斷符合率。對于冠心病患者具有較好的臨床實用性。但是，由于我們對心肌衰減校正方面累計的臨床病例還不夠多，與冠狀動脈造影對照的例數少，關于X線衰減校正更進一步的臨床應用價值還有待探討。

[1]王榮福.符合線路探測正電子成像與臨床[M].北京：北京大學醫(yī)學出版社，2004.119-121.

[2]Kial H,Van Train KF,Friedman JD,et al.Quantilative stressredistribution thallium-201 SPECT using prone imaging methodological development and validation[J].J Nucl Med,1992,33: 1509-1515.

[3]Garcia EV.SPECT attenuation correction:An essential tool to realize nuclear cardiology’s manifest destiny[J].J Nucl Cardiol, 2007,14:16-21.

[4]Gaemperli O,Scbepis T,Valenta I,et al.Cardiac image fusion from stand-alone SPECT and CT clinical experience[J].J Nucl Med,2007,48:696-703.

[5]劉斌，曾宇，黃蕤，等.心肌灌注顯像CT衰減校正偽影產生的初步研究[J].華西醫(yī)學，2009，24(2)：388-391.

[6]Segall GM,Davis MJ.Prone versus supine TI myocardial SPECT: a method to decrease artifactual inferior wall defects[J].J Nucl Med,1989,30:548-555.

[7]Jean PE,Florent JC,Serge JM,et al.Prone decubitus:a solution to inferior wall attenuation in201TL myocardial tomography[J].J Nucl Med,1989,30:398-401.

[8]Gerrnano G,Slomka PJ,Barnan DS.Attenuation correction in cardiac SPECT:the boy who cried wolf[J].J Nucl Cardiol,2007, 14:25-35.

[9]譚天秩.臨床核醫(yī)學[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，1992.63-568.