Hawkeye的初步临床应用

Hawkeye的初步临床应用

北京海军总院 核医学科 王新强 朱家瑞
西安交通大学第一医院 核医学科 李 杰 邹保民 胡国英
GE Healthcare CHINA 核医学产品部 宋炯

放射性核素衰减明显影响核医学图像质量和核医学图像的精确定量分析,特别是符合电路图像和正电子发射断层显像图像。如何校正核医学图像衰减是提高核医学图像质量的一个重要课题。以前由于技术条件限制我们只能将放射性核素图像按照使用放射性核素不同分成:①低能衰减校正,如使用Tc-99m和由Tc-99m标记的化合物作为显像剂所获得的放射性核素在体内分布图像;②高能衰减校正,如使用F-18和F-18-FDG作为显像剂所获得的放射性核素在体内分布图像。前者主要用于Tc-99m-MIBI作为显像剂进行心肌灌注断层图像衰减校正,后者则用于F-18-FDG作为肿瘤和心肌细胞代谢显像。我们在西安和北京两个医院分别使用GE公司最新CT-SPECT/PET-CT产品 Hawkeye(鹰眼)采用X射线CT中X线进行低能和高能衰减校正,现将初步临床应用情况汇报如下。

一. 仪器介绍
GE公司的Millennium VG 是最先进全数字化可变角度双探头滑环ECT,它能够完成常规所有的SPECT功能和符合电路成像功能。滑环结构是获得高质量符合电路图像的基础。Hawkeye是 Millennium VG(以下简写 VG)的一个选件,Hawkeye除能够完成低能,中能和高能符合电路图像的衰减校正外,还能够完成同机图像融合。VG配置GE公司高速图像处理工作站,其操作系统为Windows NT,非常有利于图像传输和完成核医学网络系统。

二. 模型实验:
使用心肌模型进行低能衰减校正实验。在心肌模型内放置三个3cm的缺损,心肌模型内注入2 mCi的放射性Tc-99m,待放射性核素混匀后进行显像。先进行5-8分钟的X线CT断层,然后采用64×64矩阵,双探头呈90度,采集15分钟。按照GE公司提供的操作常规进行ECT图像重建和用X线进行衰减校正。图1是模型低能衰减校正图像。在图1中1,3,5排图像为衰减校正后心肌图像;2,4,6排图像为未行衰减校正的心肌图像。箭头所示为衰减校正后图像明显提高缺损区的对比度,同时在下壁经过衰减校正后明显校正了下壁的稀疏区。我们仅仅从心肌模型图像可以看出:经过衰减校正后明显消除了对下壁放射性核素的衰减,提高心肌缺损区对比度。从校正后心肌图像整体看心肌图像清晰度明显高于没有进行衰减校正的心肌图像。

三. 低能衰减校正临床应用
  按照临床常规的心肌显像进行,给受检者静脉注射Tc-99m-MIBI 23Mci,采集矩阵及时间和心肌模型方法一致。X线CT采集8分钟。图2可以看出衰减校正后的心肌下后壁有明显的改善,而且心肌的室间隔也有一定的改善。图3是一例正常人脑血流灌注显像图像。避光安静环境下,注射Tc-99m-ECD 25 mCi,采用低能高分辨准直器,64矩阵,25分钟。常规重建处理。脑CT采集8分钟。经过衰减校正后脑基底结影像清晰可见。

四.高能符合电路图像衰减校正
  病人静脉注射F-18-FDG 4 mCi 后40分钟,采用128矩阵采集符合电路图像,滑环采集30分钟;X线CT采集8分钟。采用GE公司提供的专利重建技术COSEM进行重建。(图4 为衰减校正后和融和后的图像。)

图1 心肌模型断层图像 
1,3,5 排为衰减校正图像 
2,4,6排为无衰减校正原始图像 图3 脑血流灌注图像 1,2,3,4为衰减校正图像 5,6,7,8为无衰减校正图像
图1 心肌模型断层图像
1,3,5 排为衰减校正图像
2,4,6排为无衰减校正原始图像
图3 脑血流灌注图像 1,2,3,4为衰减校正图像 5,6,7,8为无衰减校正图像

五.临床应用初步印象 图4分别为同位素衰减校正MAPPING图 和CT衰减校正MAPPING图
  1、采用Hawkeye技术进行低能和高能衰减校正非常简单、方便。从上述的图1-4我们已经非常清楚看到Hawkeye已经完成了心肌,脑和符合电路图像的衰减校正。Hawkeye技术无需准备多种校正源,也就不存在保存及更换校正源的问题,容易控制和管理。
  2、用Hawkeye技术进行衰减校正明显提高了图像质量。由于Hawkeye采用的是X 线CT图像,图像的信息量大,信躁比高。而我们采用常规的放射性同位素技术信躁比低,图像质量差,通过校正后虽然图像的准确度提高了,但是图像分辨率明显降低了。图5为使用同位素和X 线CT进行衰减校正Mapping图。可以看出CT Mapping图明显优于放射性同位素Mapping。
  3.Hawkeye的CT图像能够被用于和SPECT或符合电路图像融合技术。图像融和是医学影像发展的方向。因为融合以后图像不但能够提供解剖结构,而且提供了组织代谢信息。这对于更为准确的临床诊断和放射治疗定位均有重要价值。
  4、对于心肌衰减校正仍然存在选择滤波函数问题,即使迭代图像重建方法也有这样的问题。对于心肌血流灌注断层图像采用HAWKEYE衰减校正有待于更多的临床病例进行总结。对于符合电路图像必须进行图像的衰减校正。

图4 符合电路图像衰减校正
图4 符合电路图像衰减校正

图5 分别为放射性同位素衰减校正MAPPING图 和CT衰减校正MAPPING图。



图5 分别为放射性同位素衰减校正MAPPING图 和CT衰减校正MAPPING图。