4-D PET图像重建可以更好地检测癌症

在SNM第58届年会上介绍的一项研究正在推进正电子发射断层扫描(PET)成像方法，该方法使用新的4D图像重建，以实现对癌症检测的最高诊断能力。越来越多的证据表明，PET成像提供了身体功能的视觉表征，当与尖端的4D图像重建技术一起使用时，其灵敏度显著提高，该技术可以考虑患者的呼吸，并产生更清晰、更容易解释的图像。

＂PET成像4D图像重建可能有助于早期治疗癌症检测这项研究的主要作者、马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯医学院的陈思(Si Chen)说。“这项研究和我们其他研究的结果表明，这种新型图像重建方法可能会使患者的小癌症病变检测的敏感性受益，这种方法结合了我们之前开发的精确的和患者特定的呼吸运动估计算法。改进的诊断准确性这将使医生更加了解患者的情况，以便为获得最佳结果提供更好的治疗计划。”

该研究的目的是量化使用带有呼吸运动补偿的4D PET图像重建方法与更传统的3D PET图像重建方法相比对PET图像质量的改善。研究人员使用接受者工作特征(ROC)方法评估图像重建方法，该方法基于诊断放射学中广泛采用的信号检测理论。ROC曲线是基于重建PET图像的病变检测灵敏度与特异性的图形图。在这项评估研究中，逼真地模拟PET图像使用了4D XCAT幻影——一种逼真地模拟典型患者解剖结构、呼吸和心脏运动的数字拟人化幻影。将12个直径为10mm的球形肿瘤植入假人的肺和肝内，使用另一种称为蒙特卡罗模拟的方法将其输入到PET数据采集的真实模拟中。然后使用两种成像重建方法对模拟PET数据进行重建。研究人员使用了一个数学观测器，即信道化hotelling观测器(CHO)，来模拟人类观察者对这些PET图像的解释。

利用这些方法，研究人员能够比较两种图像重建方法的敏感性和特异性，发现带有呼吸代偿的4D PET图像重建方法提高了对肝脏和肺部癌症病变的检测敏感性。这表明，用4D图像重建方法补偿呼吸运动，可以提高对小于10毫米病变的癌症评估。