30秒能做什么?可能看不完一份報紙，聽不完一首歌，但對于復旦大學附屬中山醫院核醫學科來說，只需要30秒時間，就可以用PET-CT告訴你一個完美的答案。
研究報道Ultrafast 30?s total?body PET/CT scan: a preliminary study于2022年5月17日在國際分子影像領域頂級期刊European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging(IF=9.236)發表，該研究證實了基于Total-body PET-CT uEXPLORER探索者進行30s全身成像的可行性，為拓展其臨床應用場景、提升受檢者舒適度方面帶來獲益。
時間：PET-CT揮之不去的話題
PET作為一種敏感性較高的非侵入成像方式，在腫瘤等疾病的診治方面有著廣泛應用。檢查時間長一直是PET-CT應用受限的原因之一。常規PET-CT的探測器寬度通常都在20~25cm左右，每次掃描只能對身體很小的一部分進行成像。在進行全身范圍的掃描時，需要多個床位的掃描。另一方面由于軸距短，探測器對掃描范圍內各個點的立體角(Solid angle)非常小，導致短軸PET的系統靈敏度通常較低，因此每個床位所需要的掃描時間也需要延長。目前常規的短軸系統完成一次FDG-PET檢查通常需要15~20分鐘，這也在一定程度上限制了PET的臨床應用和推廣。
例如對于難以保持靜止、無法控制運動的患者來說，要經歷長達十幾分鐘的PET檢查還要保持不動是非常困難的。在臨床工作中，經常會遇到這類由于疼痛、心肺功能不全、癲癇以及幽閉恐懼癥等病理因素導致無法保持固定體位的患者，他們的檢查圖像質量難以達到診斷標準，通常會放棄PET檢查。嬰幼兒通常也難以長時間保持固定體位，因此需要額外注射鎮定劑，這很可能給嬰幼兒患者帶來潛在的副作用。
因此，PET-CT的檢查時間一直以來都是核醫學界關注的話題，更短的檢查時間不僅能大幅提升患者的就診體驗、提升科室檢查流通量從而讓更多的患者受益。也能在疼痛患者、癲癇患者和兒童患者的檢查方面發揮重要作用。
突破：uEXPLORER快速顯像的能力
探索者uEXPLORER PET-CT是目前世界上探測器軸向視野最長的PET掃描儀，其軸向覆蓋范圍達到了194cm，僅需一個床位就能采集患者的全身的圖像，更重要的是其加長的視野大幅提升了設備的靈敏度。通過長軸距的設計，uEXPLORER較常規設備能提升40倍的檢查效率，因此能在不損失圖像質量的前提下，大幅縮短檢查時間，進行超快速掃描，時間僅需要傳統設備的1/40!
實踐：uEXPLORER臨床快速顯像探索
該研究回顧性分析88例腫瘤患者以術后病理診斷為參考標準。所有患者的數據采集時間均超過300秒，研究者分別使用數據中的前300秒數據(G300)和前30秒(G30)進行數據重建，模擬5分鐘的掃描和30秒的掃描，這些圖像序列交由兩位具有10年以上圖像診斷經驗的核醫學醫師用5分法李特克量表(1分代表不滿足臨床診斷要求的圖像質量;2分代表臨床診斷可以接受的圖像質量，但噪聲水平略高且病灶勾勒欠清晰;3分代表常規臨床工作中普遍的圖像質量水平;4分代表優于普遍的圖像質量水平;5分代表圖像質量優秀，有非常高的診斷置信度)進行主觀圖像質量評估。其中，評分≥2分的圖像認為合格，可接受診斷，無需重新掃描。在客觀評價方面，本文測量并比較了所有圖像序列中主要病變的SUVmax、SUVpeak，肝臟和縱隔降主動脈血池SUVmax、SUVmean和統計標準差SD，測算腫瘤-本底比值(Tumor-to-Background Ratio，TBR)和肝臟及縱隔血池信噪比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)。
結果顯示，G300的圖像質量平均分數高于G30(P<0.001)。兩組圖像在肝臟和縱隔SUVmax、SD和SNR方面也存在定量差異(均P<0.001)，但診斷敏感度相似(89.09%對86.36%，P=0.250)。G300組的準確率(79.73%)和曲線下面積(0.709)均高于G30組(分別為77.70%和0.695)，但并無顯著性差異(P>0.05)。
表1 對比G300和G30兩組圖像數據的診斷性能，G300組的敏感性為89.09%，特異性為52.63%，陽性預測值PPV為84.48%，陰性預測值NPV為62.50%，總體準確率為79.73%;G30組相應的敏感性為86.36%，特異性為52.63%，PPV為84.07%，NPV為57.14%，總體準確率為77.70%。兩組間診斷性能無統計學差異。
該研究顯示，5分鐘采集的數據和30秒超快速采集的數據在圖像質量合格率(不需要重掃)和診斷效能方面都是相似的，也證實了基于Total-body PET-CT uEXPLORER探索者進行30s全身成像的臨床可行性，對于長時間臥位耐受不良的惡性腫瘤患者實現更加精準有效的疾病評估。
圖1 一位83歲男性，乙狀結腸腺癌術后8年PET隨訪檢查。其中j和f為5分鐘掃描的圖像，k和g則為30秒超快速掃描圖像。其中5分鐘圖像在主觀評估中獲得了5分，而30秒圖像也獲得了3分的評分，滿足診斷基本需求。
展望：uEXPLORER臨床及科研方向
快速掃描不僅僅是能夠提升病人流通量，也顯著提升了患者檢查的舒適度，這種應用對于兒童或者不能耐受長時間檢查(疼痛、帕金森、關節炎和癲癇等)的人群具有獨特的臨床價值。患者甚至可以在一個屏氣周期內完成PET采集，得到無呼吸運動的PET數據，從數據源上消除患者呼吸運動影響，提高對肺部及其周圍受呼吸運動影響部位的病變檢出率和定位準確性。
世界首創Total-body PET-CT uEXPLORER探索者憑借其長達2米的超長軸向視野、相較于傳統設備40倍的超高靈敏度、超高清空間分辨率等突破性系統性能，在臨床和科研應用方面擁有巨大潛力，引領分子影像的發展方向。目前，復旦大學附屬中山醫院核醫學科的一系列臨床研究，奠定了Total-body PET-CT在快速成像臨床應用領域的實踐基礎，填補了業界空白。未來，在惡性腫瘤超早期診斷、免疫系統疾病、血管疾病、中樞神經等系統疾病的診斷和評估、全身動態參數成像以及超高時間分辨率成像技術方面，在政、產、學、研、醫全方位協作下，中國分子影像領域會持續不斷產出有價值的成果，在臨床應用和科學研究方面不斷攀登高峰!
