提高负荷-再分布201Tl心肌显像结果可比性的方法探讨

贺小红 ,  袁建伟 ,  袁白虹 ,  梁伟棠

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提高负荷-再分布201Tl心肌显像结果可比性的方法探讨

  • 528000, 广东省佛山市第一人民医院核医学科

    • 通讯作者: 贺小红, fs265h@126.com ; 

Methodological study on the comparability enhancement of the results from adenosine stress-redistribution myocardial imaging with 201Tl

  • Department of Nuclear Medicine, The First People's Hospital of Foshan, Foshan 528000, China

    • Corresponding author: Xiao-hong HE, fs265h@126.com ;

  • 摘要: 目的 以负荷显像参数为比较基础，通过理论推算，探讨缩小再分布显像总计数与负荷者差异的方法，从而提高负荷-再分布201Tl心肌显像诊断结果的可比性。 方法 应用相同参数分别在6 min内和(200.61±13.64)min，对54例患者行负荷-再分布心肌显像，比较二者的总计数、平均每帧计数、计数率和相同层面心肌图像最大计数的差异及其平均值和平均百分比；计算要达到负荷时的总计数，再分布显像数据采集平均每帧需要增加的时间。采用SPSS13.0统计软件对数据作t检验分析。 结果 再分布显像的总计数、平均每帧计数、计数率和相同层面心肌图像最大计数比负荷者平均分别下降了（25.29±0.05）%、（28.44±0.09）%、（25.29±0.05）%和（33.48±0.05）%（t=34.56、23.33、34.56和27.61，P值均为0.000），差异有统计学意义；要达到或接近负荷显像时的总计数，再分布显像数据采集时间平均每帧需增加（13.80±3.68）s，平均增加幅度为（34.49±0.09）%（t＝27.56，P＝0.000）。 结论 理论上，适当增加再分布显像数据采集时间，可以增加负荷-再分布201Tl心肌显像结果的可比性。
    Abstract: Objective To enhance the comparability of the results from myocardial imaging(MI)with 2 0 1 Tl by a methodological study on increasing the total counts of the redistribution imaging(RI)on the base of parameters of the adenosine stress imaging(ASI)in this study. Methods Emission data were acquired within 6 min after adenosine stress and(200.61±13.64)min later for the RI by using the same imaging parameters on 54 suspicious coronary heart disease cases.The same reconstruction parameters were used for both ASI and RI image reconstruction.Then the differences and its average values and the average reduction ratio(ARR)of total counts(TC), average count per frame(AC), average count rate per frame(ACR)and maximal counts on the same slices(MCSS)of RI myocardial images of each case were compared with that of ASI, respectively.Finally, to achieving the same TC level of the ASI, the data acquisition time per frame should be increased for the RI were calculated.The SPSS13.0 software and the t test were used for the average values statistical analysis. Results The TC, AC, ACR and MCSS of the RI were obviously lower than that of ASI, and the ARRs were 785829.02± 216783.48(25.29±0.05)%, 24557.16±6774.48(28.44±0.09)%, 613.93±169.36(25.29±0.05)%and 505373.39± 77657.02(33.48±0.05)%, t values were 34.56, 23.33, 34.56 and 27.61, respectively, and P=0.00 for each situation.(13.80±3.68)s, (34.49±0.09)%per frame acquisition time on average should be increased for the RI to achieve the same TC level of the ASI according to this study. Conclusion Diagnostic differences of the adenosine stress-redistribution MI with 201Tl can be theoretically improved by increasing the acquisition time of the RI.

  • 表 1  54例患者负荷-再分布201Tl心肌显像的相关数据平均值比较

    总计数 平均每帧汁数 平均每帧计数率 图像最大计数
    负荷显像 3075768.57±396064.89 96117.77±12377.03 2402.94±309, 43 1515918.11 ±77657.02
    再分布显像 2289939.56±286657.19 71560.61 ±8958.04 1789.02±223.95 1010544.72±144528.02
    差异幅度(%) 25.29±0.05 28.44±0.09 25.29±0.05 33.48±0.05
    t值 34.56 23.33 34.56 27.61
    P值 0.000 0.000 0.000 0.000
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-11-17
  • 刊出日期:  2010-03-25

提高负荷-再分布201Tl心肌显像结果可比性的方法探讨

    通讯作者: 贺小红, fs265h@126.com; 
  • 528000, 广东省佛山市第一人民医院核医学科
  • 收稿日期: 2009-11-17
  • 网络出版日期: 2010-03-25

摘要:  目的 以负荷显像参数为比较基础，通过理论推算，探讨缩小再分布显像总计数与负荷者差异的方法，从而提高负荷-再分布201Tl心肌显像诊断结果的可比性。 方法 应用相同参数分别在6 min内和(200.61±13.64)min，对54例患者行负荷-再分布心肌显像，比较二者的总计数、平均每帧计数、计数率和相同层面心肌图像最大计数的差异及其平均值和平均百分比；计算要达到负荷时的总计数，再分布显像数据采集平均每帧需要增加的时间。采用SPSS13.0统计软件对数据作t检验分析。 结果 再分布显像的总计数、平均每帧计数、计数率和相同层面心肌图像最大计数比负荷者平均分别下降了（25.29±0.05）%、（28.44±0.09）%、（25.29±0.05）%和（33.48±0.05）%（t=34.56、23.33、34.56和27.61，P值均为0.000），差异有统计学意义；要达到或接近负荷显像时的总计数，再分布显像数据采集时间平均每帧需增加（13.80±3.68）s，平均增加幅度为（34.49±0.09）%（t＝27.56，P＝0.000）。 结论 理论上，适当增加再分布显像数据采集时间，可以增加负荷-再分布201Tl心肌显像结果的可比性。

English Abstract

    全文HTML

  • 常规负荷-再分布201Tl心肌显像方法是用相同的数据采集条件, 在静脉注射201Tl后5~10 min内采集负荷数据, 3~4 h后采集再分布数据, 然后用相同的参数来分别重建负荷与再分布图像, 并比较两者的放射性分布后得出显像诊断结论。但这种显像方法低估了存活心肌的范围和程度[1], 假阳性率较高, 可能存在技术上的缺陷。本研究以负荷显像参数为比较基础, 通过理论推算, 探讨提高再分布总计数以缩小其与负荷显像者差异的方法, 从而提高负荷-再分布201Tl心肌显像诊断结果的可比性。

    • 1.   资料与方法

      1.1.   研究对象

    • 54例疑似冠心病患者，其中男性29例、女性25例，平均年龄(58.8±14.4)岁; 平均体重(62.0±10.1)kg。

      • 1.2.   显像剂

    • 201Tl由中国原子能科学研究院广州医用同位素服务中心提供, 放化纯度 > 95%。

      • 1.3.   显像仪器

    • 采用PHILIPS美国公司生产的ADAC VERTEX V60PLUS双探头SPECT仪, 配低能高分辨准直器。

      • 1.4.   数据采集条件

    • 患者常规禁食6 h以上, 对其行负荷试验至达到停药指标[2]时, 按患者体重1.85 MBq/kg静脉注射201Tl, 最大剂量不超过166.5 MBq; 6 min内开始采集负荷显像数据, (200.61±13.64)min(准确记录每位患者再分布数据采集时间后得到的统计平均数)采集再分布显像数据, 两次数据采集的条件完全一致。

      • 1.5.   数据采集方法

    • 患者仰卧、双上肢抱头, 双探头成90°, 将左心室心腔中心置于探头视野中心, 探头旋转90° (右前斜位45°~左前斜位45°), 以心电图的R波触发门电路的门控方式采集数据, 每旋转5.6°采集1帧, 总共采集32帧, 每帧采集时间为40 s, 矩阵为64×64×16, 放大倍数为1.46。全部数据采集和图像重建工作均由同一人完成。

      • 1.6.   读取计算数据

    • 数据采集结束后, 读取所有患者的负荷总计数(Ct1)、再分布总计数(Ct2)及其相同层面心肌图像最大计数(Cm1、Cm2), 分别计算Ct1、Ct2、Ct1-Ct2、(Ct1-Ct2)/Ct1、Cm1、Cm2、Cm1-Cm2以及(Cm1-Cm2)/Cm1的平均值; 用每位患者的Ct1/32和Ct2/32, 分别求得负荷和再分布每帧平均计数(Ct3、Ct4); 然后分别计算所有患者的Ct3、Ct4、Ct3-Ct4和(Ct3-Ct4) /Ct3的平均值; 以每帧计数105为标准[4], 计算所有患者的Ct3-105、Ct4-105、(Ct3-105)/105、(Ct4-105)/105的平均值; 用每位患者的Ct1/(32×40)计算负荷显像时平均每帧计数率(Cr1), 用Ct2/(32×40)计算再分布显像时平均每帧计数率(Cr2); 分别计算所有患者的Cr1、Cr2、Cr1-Cr2和(Cr1-Cr2)/Cr1的平均值; 用Ct1/(32×Cr2)来计算要达到Ct1水平, 再分布显像时平均每帧数据采集实际需要的时间(Tt1); 用Tt1-40得到再分布显像数据采集平均每帧需要增加的时间(Tt2), 并计算Tt1、Tt2和Tt2/40的平均值。

      • 1.7.   统计学处理

    • 所有数据采用SPSS13.0统计软件分析, 测量值以(x±s)表示。相关均数分析采用t检验, P < 0.05为差异有统计学意义。

    2.   结果

    • 与负荷显像比较, 再分布显像的总计数、平均每帧计数率和相同层面心肌图像最大计数平均下降了785829.02±216783.48[(25.29±0.05)%]、613.93±169.36 [(25.29±0.05)%]和505373.39±77657.02[(33.48± 0.05)%], 两者差异均有统计学意义(t=34.56、t=34.56和t=27.61, P均=0.000)。负荷显像中仅有42.59% (23/54)患者的平均每帧计数达到或超过了105, 平均为96117.77±12377.03, 与每帧105计数的标准平均差异为3882.23±1237.30[(3.88±0.12)%](t=2.31, P < 0.05), 二者比较接近; 再分布显像中无1例每帧计数达到105, 平均每帧计数为71560.61±8958.04, 与每帧105计数的标准平均差异为28439.39±8958.04 [(28.44±0.09)%](t=21.04, P=0.000)(表 1)。

      总计数 平均每帧汁数 平均每帧计数率 图像最大计数
      负荷显像 3075768.57±396064.89 96117.77±12377.03 2402.94±309, 43 1515918.11 ±77657.02
      再分布显像 2289939.56±286657.19 71560.61 ±8958.04 1789.02±223.95 1010544.72±144528.02
      差异幅度(%) 25.29±0.05 28.44±0.09 25.29±0.05 33.48±0.05
      t值 34.56 23.33 34.56 27.61
      P值 0.000 0.000 0.000 0.000

      表 1  54例患者负荷-再分布201Tl心肌显像的相关数据平均值比较

      如果将再分布显像每帧数据采集实际所需时间平均增加到(53.80±3.68)s, 便可以达到或接近负荷显像时的总计数水平, 与常规每帧数据采集时间40 s比较, 应平均增加(13.80±3.68)s, 平均增加幅度为(34.49±0.09)%(t=27.56, P=0.000)。

    3.   讨论

    • 一般认为, 201Tl经静脉途径进入人体内后, 始终处于一种动态的分布过程。但就目前通常以比较二者图像放射性示踪剂分布的差异来得出诊断结论的方法而言, 似乎不宜采用相同的数据采集时间来获取负荷-再分布图像, 而应当在确保显像体位和视野等条件相同的前提下, 以可比较图像之间具有相同或相似的总计数水平为基础。否则, 当2次显像的总计数存在明显差异时, 所得图像就可能缺乏可比性[3]。负荷显像到再分布显像相隔3~4 h, 考虑到其物理衰变和生物半衰期等因素, 此时的计数水平可能与负荷者存在一定的差异。本研究结果显示, 再分布显像时的计数率比负荷显像时平均降低了(25.29±0.05)%, 也使得其总计数平均降低了(25.29±0.05)%。从目前的显像技术来看, 再分布显像方法显然忽略了此客观情况, 仍采用与负荷显像时相同的数据采集时间, 从而使得2次显像获得的数据源的差异降低了负荷-再分布201Tl心肌显像结果的可比性。由此可以推测, 这种差异也可能是导致该方法在临床应用中诊断结果产生误差的主要来源。

      另一方面, 由核医学图像重建算法可知, 图像质量与重建图像截止频率的取值和被重建图像的总计数或单位像素的计数水平密切相关[4-6]。研究表明, 采集计数足够时, 选用较大的截止频率以提高图像分辨率; 采集计数较少时, 选用较小的截止频率以保证图像信息量。本研究结果显示: 对于负荷-再分布201Tl心肌显像这种低计数、低信噪比的数据而言, 与每帧105计数的标准比较, 负荷显像时, 54例患者的平均每帧计数平均降低了(3.88± 0.12)%, 有42.59%(23/54)的患者达到或超过了此标准; 而再分布显像的平均每帧计数平均降低了(28.44±0.09)%, 且无1例患者的平均每帧计数达到上述标准。可见, 再分布显像时的计数水平偏低, 不能应用与负荷显像时相同的重建参数来重建再分布图像。本研究结果证实, 常规负荷-再分布201Tl心肌显像图像重建后, 二者相同层面心肌图像最大计数的平均差异达(33.48±0.05)%, 说明在2次显像总计数显著差异的基础上, 再分布显像时再叠加不恰当的图像重建参数所引入的误差后, 将进一步降低二者的可比性, 强化或增加了负荷-再分布201Tl心肌显像临床应用中诊断结果的误差。

      为了满足负荷-再分布201Tl心肌显像可比较图像之间具有相同或相近的总计数水平的要求, 从而应用相同的重建参数来重建负荷、再分布图像以增加二者的可比性。本研究经过理论推算, 其结果显示, 只要将再分布显像每帧数据采集实际所需时间平均增加到(53.80±3.68)s, 便可以达到此目的。与常规的再分布显像每帧数据采集时间40s比较, 应平均增加(13.80±3.68)s, 平均增加幅度为(34.49±0.09)%。因此, 在基本消除了2次显像所得数据源的差异后, 应用相同的图像重建参数重建负荷与再分布图像, 可使2次显像的图像具有更客观的比较基础, 增加了负荷-再分布201Tl心肌显像结果的可比性, 也可增加这种显像方法的临床诊断结果的准确性。

      本研究主要是通过理论推算探讨了适当延长再分布显像的数据采集时间以增加其总计数, 从而提高负荷-再分布201Tl心肌显像结果可比性的方法。但是, 通过这种方法缩小或消除了二者的总计数差异后, 其诊断效能能否得到同步提高, 以及会否增加检查过程中患者移动伪影的风险等, 尚需进一步的临床验证研究。

参考文献 (6)

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