使用基于幅度的最优呼吸门控算法管理¹⁸F-氟代脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描中的呼吸运动伪影

呼吸运动伪影对PET/CT成像的不利影响长期以来已被广泛认知。最佳呼吸门控是一种用于校正这些运动伪影的PET/CT图像处理方法。对于大多数呼吸门控算法而言，保持足够的图像质量仍是一个难题。

最佳的呼吸门控算法可让用户保持并定义足够的图像质量。呼吸运动伪影会显著影响图像质量和定量准确性。因此，从PET图像中消除这些伪影对于提高诊断准确性和监测治疗反应的能力至关重要。

演示该操作过程的是放射学与核医学科的高级技师Jurrian。在给予放射性示踪剂之前，测量患者的血糖水平非常重要。

向患者解释制备和成像流程后，将外周静脉导管插入患者的一条肘前静脉，并连接带有鲁尔锁的三通阀系统至一个20毫升生理盐水注射器。用生理盐水排除三通阀中的空气，然后将三通阀连接至静脉导管。用10毫升生理盐水检查导管的通畅性，再将含有放射性示踪剂的注射器连接至三通阀。

然后旋转三通旋塞的阀门，使液体从装有放射性示踪剂的注射器流向外周静脉留置针。注射器已放置在特制的钨屏蔽容器中。给药时，缓慢推动容器内的注射器活塞。

当所有示踪剂注射完毕后，转动三通阀的开关，使含有生理盐水的注射器与放射性示踪剂注射器相连，冲洗注射器以将其中残留的放射性示踪剂转移至生理盐水中。随后再次转动三通阀的开关，将含有残留放射性示踪剂的生理盐水冲洗液注入患者体内。

在给予最后一次放射性示踪剂后，移除放射性示踪剂注射器，并通过静脉留置针给予0.5毫克/千克的呋塞米。在给予呋塞米后，让患者保持舒适体位休息50分钟，然后嘱患者排空膀胱。

在第55分钟时，将患者护送至扫描仪处，让患者仰卧于扫描床上，双臂上举。使用适当的臂部支撑物，使患者尽可能舒适，并观察患者的呼吸模式。

将呼吸带固定在患者的胸廓或上腹部，放置传感器时应确保通过目视检查能够识别腹壁的运动。然后使用钩环闭合系统将呼吸带固定在患者身上，并检查扫描仪显示屏，确认呼吸信号保持在最小和最大范围之内。在患者登记后60分钟，选择扫描仪上的全身扫描方案，然后点击最佳门控采集方案。

将扫描仪检查床移动至正确位置，以进行定位像的采集。按下扫描仪控制盒上的扫描启动键，并用鼠标左键单击定位像以设定扫描范围，随后对患者进行低剂量CT扫描。

接下来，设置用于校正呼吸运动的 PET 床位位置，并设定各床位位置的图像采集时间。输入采集参数后，按住移动键，直至扫描床返回起始位置，然后再次按下开始键以启动 PET 扫描。在采集过程中，需定期检查患者状况及呼吸信号的质量。

扫描结束后，确认已成功采集呼吸信号，并启动扫描重建。在PET图像中使用最优门控技术可整体减少由呼吸引起的图像模糊。例如，在对非小细胞肺癌患者进行的临床评估中，采用最优门控技术能够检出更多的肺部病灶以及肺门和纵隔淋巴结。

这些差异可能对患者管理产生重要影响，尤其是在早期疾病阶段的非小细胞肺癌患者中。最优呼吸门控算法的一个重要优势是，用户可以自行确定图像质量。在本图中，可观察到两种统计质量不同的最优门控PET图像与非门控PET图像。

尽管使用35%占空比重建的最优门控PET图像与其非门控等效图像的统计质量保持一致，PET图像中图像噪声与运动伪影抑制程度之间的权衡则由占空比决定。虽然采用最优呼吸门控算法时图像质量得以保持，但在扫描前正确放置呼吸带对于获取高质量的呼吸信号至关重要。