SPECT断层采集参数的探讨

茅娟莉左长京通讯作者

茅娟莉左长京通讯作者

上海长海医院核医学科上海200000

【关键词】单光子发射计算机断层显像（singlephotonemissioncomputedtomography,SPECT）,分辨率,采集条件，质量控制

【中图分类号】R445【文献标识码】B【文章编号】1674-8999(2013)08-0480-02

1引言

SPECT的断层图像的分辨率是SPECT质量控制的一个重要指标，其好坏直接影响到临床诊断的准确性。图像分辨率除了与系统的硬件有关外，还与使用条件（采集条件）以及软件（重建条件）有关。本文通过Jaszczak断层分辨率模型测试实验，探讨不同采集条件对断层分辨率的影响，报道如下。

2材料与方法

21模型和仪器

211采用Jaszczak断层分辨率模型（ModelNo.76-823上海核医学质控中心提供），模型为直径22cm，长22cm的Jaszczak模型，内置８个大小为47、59、73、92、114、143、179and223mm圆柱孔及７个直径分别为59、73、92、114、143、179and223mm圆柱体。

212双探头GeEntegraHawkeye（5/8英寸晶体），采用低能高分辨率准直器

22药物：99mTc溶液，由原子高科提供

23图像采集方法：模型注入99mTc溶液，充分混匀，检查是否有空气泡及漏水，将准备好的模型置于断层床上，中轴与断层床长轴平行，根据设定的不同条件对模型进行360采集。双探头呈H型，低能高分辨型准直器，采集能峰为140KeV，能窗15%，放大倍数1，步进式采集。分别按以下条件采集（表1）：

231总投影帧数改变：矩阵128，应用自动定义轨迹使探头尽量接近模型以达到采集半径最小，分别采集1度/帧，3度/帧，6度/帧，12度/帧；总采集时间，总采集信息量相同。

232采集矩阵改变：采集半径最小，3度/帧，采集矩阵分别为32，64，128;总采集时间，总采集信息量相同。

233采集半径改变：矩阵128，3度/帧，采集半径分别为136cm，186cm，236cm；总采集时间，总采集信息量相同。

234模型填充剂量改变：采集条件相同，模型填充剂量分别为20mCi和30mCi。

235床高改变：采集条件相同，模型偏离旋转中心±5cm。

表1模型采集参数设置

24图像处理条件：重建方式用厂家提供的软件，将所采集的原始资料进行重建处理，重建算法采用滤波反投影法，重建滤波为Butterworth滤波函数，截至频率06，陡度因子12，衰减校正采用Chang法，系数012，重建厚度为1个像素，观察重建后模型横断面图像，对各组热区和冷区图像分辨率进行分析比较

3结果

各组经处理后，取热区及冷区横断面图像，观察图像的清晰程度，并使用图像对比度（信噪比）公式

分析得到各个采集参数改变对图像质量的影响趋势。此次试验为了保证整个采集过程总采集计数基本相同，以避免讨论计数高低即总信息量大小对图像的影响，所以采用总采集时间恒定的方式来采集，使得所有数据总计数在30~50m,相差范围在5％以内。

31总投影帧数改变：1度每帧时热区分辨率为59~73mm，3度每帧时为73mm，6度每帧为92~114mm（表2）。

4讨论

SPECT断层分辨率是指断层面内的空间分辨率，可反映SPECT系统分辨放射性的能力，而SPECT重建横断面反映圆柱体截面及分辨最小直径，故以横断面结果判定分辨情况。一般认为，采集图像的帧数越多，断层图像的分辨率越能接近最佳值，但采集图像帧数多，增加了采集时间和图像处理时间，也扩大了储存空间。本组研究中在360断层时，1°/帧采集图像最清晰，6°/帧和3°/每帧采集图像质量未受明显影响，但6°/帧断层较3°/帧断层节约了161分，故综合考虑，采用6°/帧断层更为合适。

就矩阵大小而言，高矩阵采集分辨能力优于低矩阵，但同时采集信息量和后处理滤波函数重建对图像分辨率也有影响，王渊恺等报道在平面与断层显像中,高矩阵采集图像可以通过后重建转换为与低矩阵图像相同的效果,而低矩阵图像却不能通过后重建转换与高矩阵图像相同的效果［1］。

采集半径越小，图像分辨率越高［2，3］。在正常采集模式下，依靠红外线产生的轮廓线可保持探头与模型距离在15cm以内，而某些机器靠手动来定义轨迹，在目测定轨迹时要尽量保持极小化的距离。

放射性浓度与信息量有关，浓度过低则由于信息量太小,统计涨落高,图像分辨率下降；浓度过高，则会出现放射性溢出的现象。安排经验交流栏目旋转中心是SPECT质控的一个重要指标，它是-个虚设的机械点，位于旋转轴上，是机械坐标系统、探头电子坐标和计算机图像重建坐标共同的重合点，任何不重合表现为旋转轴倾斜和旋转中心漂移。旋转轴倾斜及旋转中心漂移会在SPECT图像上产生伪影，影响图像质［4］。

综上所述，采集条件直接影响断层分辨率的好坏，关系到判别病变的准确性，选择好的采集条件对提高SPSCT断层分辨率有着重要的作用，通过本研究，采集矩阵128×128，采集半径越小，6°每帧时对热区分辨率越好。对于冷区图像则需要根据实际情况调节采集条件，否则将出现统计误差高而造成的伪影。

因此，在临床实际应用中要根据不同情况，选择适合的采集参数和后处理，提高SPECT断层分辨率，为临床诊断提供准确的、有价值的依据。

参考文献

［1］王渊恺，张光明，韩芳，等.不同采集矩阵与函数重建对SPECT影像质量影响［J］.中国医学计算机成像杂志.2011,2:7477

［2］任志刚,欧阳习,李小华,刘枫,高汝祯.探测距离对SPECT断层分辨率的影响［J］.中华核医学杂志,2001,6:4445

［3］赵世静.探头旋转轨迹的变化对SPECT断层分辨率的影响［J］.实用医技杂志，2004,5（11）：697698

［4］孟娟娟．SPECT影像中伪影的识别和处理［J］．医疗设备信息，2001，16(5)：3435．