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目的:
分析比较[18F]氟代脱氧葡萄糖(18F-2-fluoro-2-deoxy-D-glucose , 18F-FDG )PET/CT四种重建算法对肺结节标准摄取值(standard uptake value, SUV)的影响。
方法:
回顾性收集2018年2月至2019年7月在山西医科大学第一医院核医学科行18F-FDGPET/CT检查的46例患者[男27例,女19例,中位年龄66(44~82)岁]的PET/CT图像,采用有序子集期望最大值(ordered subset expectation maximization, OSEM)、OSEM+飞行时间(time of flight, TOF)、OSEM+TOF+点扩展函数(point spread function, PSF )及正则化算法(block sequential regularized expectation maximization, BSREM)进行图像重建(方法依次以G1~G4表示)),通过视觉评估和半定量方法分析肺结节及背景参数。根据肺窗所测结节直径,分为小结节组(直径≤10mm)和大结节组(10mm<直径≤30mm)。行Kruskal-Wallis秩和检验分析不同算法间信号噪声比(signal noise ratio, SNR)及信号背景比(signal background ratio, SBR)及SUV的差异,用Bonferroni法进行事后两两比较,Spearman相关系数分析SUV变化率(%ΔSUV)与结节直径相关性、受试者工作特征(ROC)曲线分析SUV对肺结节良恶性的诊断效能。
结果:
1、在视觉分析中,114个肺结节在四种重建方法下的评分有统计学差异(χ2=111.72,P<0.001),G4较G1~G3的小结节视觉检出率分别提高了55.93%(33/59)、44.07%(26/59)、20.34%(12/59)。
2、在背景参数比较中,G1~G4的SBR和SNR的分布不全相同(H=24.855、168.934,均P<0.001)。
3、所有结节相同SUV在不同算法间的比较:在114个肺结节中,最大SUV(SUVmax)、平均SUV(SUVmean)在不同算法间比较差异有统计学意义(中位SUVmax:2.65~5.29,中位SUVmean:2.05~2.99;H=20.628、17.749,均P<0.001),G4对G1的SUVmax(中位数分别为5.29和2.65)和SUVmean(中位数分别为2.99和2.05)有明显提升(均P<0.001)。
4、SUV变化率与结节直径关系:%ΔSUVmax(中位数:4.45%~52.96%)、%ΔSUVmean(中位数:1.69%~47.57%)与结节直径(中位数:9.75,四分位数:6.2和16.58)呈负相关(rs值:-0.371~-0.354、-0.371~-0.320,均P<0.001)。
5、大、小结节组SUV在不同算法间的比较:在59个小结节中,SUVmax、SUVmean在不同算法间比较差异有统计学意义(中位SUVmax:2.14~4.05,H=18.327;中位SUVmean:1.26~2.31;H=16.808,均P<0.001),G4对G1的SUVmax(中位数分别为4.05和2.14)有明显提升(P<0.001),G4对G1和G3的SUVmean(中位数分别为2.31、1.26和1.53)有提升作用(均P<0.05)。55个大结节中SUV在不同算法间的差异无统计学意义(SUVmax:H=7.29,SUVmean:H=6.127,SUVpeak:H=0.812,,均P>0.05)。
6、ROC曲线分析:G1~G4的SUVmax诊断良恶性的最佳截断值分别为4.335、5.185、5.410、5.745,曲线下面积(AUC)分别为0.747、0.699、0.756和0.778,四者SUVmean及SUVpeak最佳截断值对应的AUC也显示出类似趋势。
结论:
在四种重建算法中,BSREM可明显改善图像质量,提高肺小结节视觉检出率还可提高肺小结节的SUVmax及SUVmean,该算法下SUV良恶性诊断阈值应适当上调。
分析比较[18F]氟代脱氧葡萄糖(18F-2-fluoro-2-deoxy-D-glucose , 18F-FDG )PET/CT四种重建算法对肺结节标准摄取值(standard uptake value, SUV)的影响。
方法:
回顾性收集2018年2月至2019年7月在山西医科大学第一医院核医学科行18F-FDGPET/CT检查的46例患者[男27例,女19例,中位年龄66(44~82)岁]的PET/CT图像,采用有序子集期望最大值(ordered subset expectation maximization, OSEM)、OSEM+飞行时间(time of flight, TOF)、OSEM+TOF+点扩展函数(point spread function, PSF )及正则化算法(block sequential regularized expectation maximization, BSREM)进行图像重建(方法依次以G1~G4表示)),通过视觉评估和半定量方法分析肺结节及背景参数。根据肺窗所测结节直径,分为小结节组(直径≤10mm)和大结节组(10mm<直径≤30mm)。行Kruskal-Wallis秩和检验分析不同算法间信号噪声比(signal noise ratio, SNR)及信号背景比(signal background ratio, SBR)及SUV的差异,用Bonferroni法进行事后两两比较,Spearman相关系数分析SUV变化率(%ΔSUV)与结节直径相关性、受试者工作特征(ROC)曲线分析SUV对肺结节良恶性的诊断效能。
结果:
1、在视觉分析中,114个肺结节在四种重建方法下的评分有统计学差异(χ2=111.72,P<0.001),G4较G1~G3的小结节视觉检出率分别提高了55.93%(33/59)、44.07%(26/59)、20.34%(12/59)。
2、在背景参数比较中,G1~G4的SBR和SNR的分布不全相同(H=24.855、168.934,均P<0.001)。
3、所有结节相同SUV在不同算法间的比较:在114个肺结节中,最大SUV(SUVmax)、平均SUV(SUVmean)在不同算法间比较差异有统计学意义(中位SUVmax:2.65~5.29,中位SUVmean:2.05~2.99;H=20.628、17.749,均P<0.001),G4对G1的SUVmax(中位数分别为5.29和2.65)和SUVmean(中位数分别为2.99和2.05)有明显提升(均P<0.001)。
4、SUV变化率与结节直径关系:%ΔSUVmax(中位数:4.45%~52.96%)、%ΔSUVmean(中位数:1.69%~47.57%)与结节直径(中位数:9.75,四分位数:6.2和16.58)呈负相关(rs值:-0.371~-0.354、-0.371~-0.320,均P<0.001)。
5、大、小结节组SUV在不同算法间的比较:在59个小结节中,SUVmax、SUVmean在不同算法间比较差异有统计学意义(中位SUVmax:2.14~4.05,H=18.327;中位SUVmean:1.26~2.31;H=16.808,均P<0.001),G4对G1的SUVmax(中位数分别为4.05和2.14)有明显提升(P<0.001),G4对G1和G3的SUVmean(中位数分别为2.31、1.26和1.53)有提升作用(均P<0.05)。55个大结节中SUV在不同算法间的差异无统计学意义(SUVmax:H=7.29,SUVmean:H=6.127,SUVpeak:H=0.812,,均P>0.05)。
6、ROC曲线分析:G1~G4的SUVmax诊断良恶性的最佳截断值分别为4.335、5.185、5.410、5.745,曲线下面积(AUC)分别为0.747、0.699、0.756和0.778,四者SUVmean及SUVpeak最佳截断值对应的AUC也显示出类似趋势。
结论:
在四种重建算法中,BSREM可明显改善图像质量,提高肺小结节视觉检出率还可提高肺小结节的SUVmax及SUVmean,该算法下SUV良恶性诊断阈值应适当上调。