我国正电子发射计算机断层扫描设备配置及使用情况抽样调查*

任 超 霍 力 王 也 单广良 赵春元 巴建涛 李 方*

正电子发射计算机断层扫描仪(positron emission computed tomography，PET)类设备经历了从单纯PET到PET-CT的过程，PET-CT增加了精准病灶解剖定位，成为在分子水平反映疾病信息的高端医疗影像设备主打机型[1-3]。随着PET-CT临床应用价值逐渐得到认可，购置医院增多，整体使用效率如何？部分高价购置的配件临床实际应用情况如何？本研究通过抽样调查，了解PET-CT使用单位配置及使用情况，为最大化的发挥PET-CT的优势，避免医疗资源的浪费，提供客观数据依据[4-5]。

1 设备配置及使用情况调查

1.1 调研对象

本次调研从2017年3月开始，调查宁夏、山东、安徽、辽宁、黑龙江、吉林、内蒙古、贵州、北京、广东、河南、天津、福建、新疆、河北、浙江、海南、湖北、广西、上海、山西、四川、重庆和江苏共24个省、市和自治区的123家于2016年12月底前装机，且装机时间≥1年的PET-CT使用单位。

1.2 调查内容及方法

1.2.1 文献调查法

(1)调研PET-CT科研使用情况。使用PubMed、万方数据和中国知网(CNKI)文献数据库，检索2008年1月至2016年12月123家单位发表的文章，检索词分别为被调研单位名称(中英文)、“PET”、“PET-CT”及“正电子发射计算机断层扫描”。

(2)纳入标准：临床研究及转化论著、PET-CT图像采集、重建及分析方法研究的文献。

(3)排除标准：综述、病例报告、meta分析、辐射防护、护理、加速器、药物合成、细胞实验、microPET动物实验及PET-MR相关研究文献。

1.2.2 问卷调查法

(1)调研PET-CT使用单位设备及2008-2015年临床使用情况。

(2)问卷设计。由2名资深PET-CT临床应用专家使用表格法进行问卷设计，问卷设计包括两部分。临床情况调查基本信息包括厂家类型、单位资质及中文报告系统等，设备使用情况包括2008-2015逐年日最大工作量、年开机天数和实际年工作量，根据设备年能力计算设备年能力利用率，其计算为公式1：

设备年能力利用率＝实际年工作量÷(日最大工作量×年开机天数) (1)

临床使用情况包括常规显像和特殊显像，其中PET-CT临床常规检查包括脑、躯干、全身显像及心脏检查，特殊检查包括呼吸门控、心电门控、薄层肺部扫描、增强CT扫描、放射治疗图像采集、局部动态采集和全身动态采集[6-7]。配件配置及使用情况调查根据各厂家提供的主要技术指标共56项，按照PET成像、CT成像、PET-CT扫描控制、质量控制、高级图像后处理配件、科研及其他分成7部分，涵盖所有厂家技术特点，并对技术指标进行详细解释。

(3)问卷调查过程。电子邮寄法发放和回收问卷，回收后首先对问卷的完整性及准确性进行评估，筛选合格的调查问卷后完成数据的校对及录入工作。

1.3 数据处理

年开机天数、日最大工作量及年能力利用率统计中位数，配件使用患者例数统计2008-2015年均值。

2 设备配置及使用情况调查结果

2.1 文献调查结果

2008年1月至2016年12月，123家单位中97家(占78.9%)共发表文章770篇，包括中文核心574篇和科学引文索引(science citation index，SCI)196篇，其中临床相关研究文章733篇、PET-CT图像技术相关文章37篇。

(1)临床相关研究文章。在733篇(中文核心544篇，SCI 189篇)文章中，肿瘤相关文章674篇(中文核心507篇，SCI 167篇)，脑功能研究50篇，心脏9篇。肿瘤相关文章中，放射治疗相关35篇(中文核心26篇，SCI 9篇)，薄层CT5篇(中文核心4篇，SCI 1篇)，增强CT1篇；心脏文章中使用心肌门控技术的文章1篇。

(2)PET-CT图像技术相关文章。在37篇(中文核心20篇，SCI 17篇)中包括质量控制、感兴趣容积(volume of interest，VOI)测量、容积效应、图像算法与配准研究、Care Dose 4D、儿童剂量、飞行时间(time of flight，TOF)法、呼吸门控和CT相关技术等。

2.2 问卷调查结果

(1)问卷回收情况。共对24个省、市和自治区的123家单位发放问卷123份，回收83份，有效问卷81份，有效问卷回收率为65.9%。

(2)PET-CT设备类型及相关基本信息调查结果。参与PET-CT厂家类型、科室资质及PET-CT中文报告系统调查的单位分别为67家(79台设备)、62家和46家，见表1。

表1 厂家类型、单位资质及中文报告系统调查结果

(3)PET-CT设备使用情况调查结果。81家单位参与了工作量调查。①年开机天数在245～250.5 d波动，最高为2008年，最低为2011年，2009年、2012年和2014年均为250 d，2010年和2015年均为249 d，2014年为248 d；②日最大工作量在12～15人波动，最高为2008年和2012年，最低为2011年，2009年和2013年均为14人，2010年和2014年则分别为13.5人和13人；③年能力利用率在46%～54%之间波动，2008年利用率最低，2010年利用率最高，其次为2012年，利用率为53%，其余各年分别为51%(2011年和2013年)、49%(2009年)和48%(2014年与2015年)。

(4)PET-CT临床应用情况调查结果。常规显像的问卷填写情况以及患者数量统计结果如图1所示。

图1 常规显像问卷填写情况及患者检查统计结果曲线图

2008-2015年放射治疗图像、局部动态和全身动态显像数量分别为184.3～414.4例、21.5～215.1例和0例。特殊显像的问卷填写情况以及患者数量统计结果如图2所示。

(5)设备配置及临床应用情况调查结果。123家单位中仅有55家单位填写问卷，回收率为44.7%，明显低于临床问卷调查。主要配件：①PET成像部分共有10项技术，配置最多的大视野CTAC重建技术有17家单位14家使用，平均使用患者例数为1205.2例，配置最少的超短半衰期正电子核素采集技术等有2家单位1家使用，平均使用患者例数为6例；②CT成像部分配置最多的128层采集重建技术有13家单位9家使用，平均使用患者例数为903.18例，配置最少的iDose低剂量平台技术有1家单位未使用；③PET-CT扫描控制部分配置最多的RAD-Rx智能扫描模式及射线剂量控制技术有15家单位10家使用，平均使用患者例数为1195.62例，配置最少为光环境技术；④质量控制部分仅有AutoQC软件，11家单位配置，4家单位使用，2008年1月至2015年12月平均使用次数为535.6次；⑤高级图像后处理配件部分配置最多的实时三维重建技术有18家单位13家使用，平均使用患者例数为1381例，配置最少的5扇区重建技术有1家单位未使用；⑥科研部分3家单位配置了科研软件，主要是高阶科研开发组件，2家单位使用，平均使用患者例数为2893.83例；⑦其他有2家单位配置高速度服务器，均在使用，年均存储1349.6例患者，调查结果见表2和表3。

图2 特殊显像问卷填写情况及患者检查统计结果曲线图

表3 质量控制、科研及其他配置临床使用情况

3 设备配置及使用情况调查应用价值

3.1 有利于PET-CT配件购置

我国临床使用PET及PET-CT已近20年，本研究调研属横断面研究，问卷回收率(65.9%)高于一般邮寄法问卷调查(30%～60%)，调查结果体现了目前应用现状，对PET-CT配件购置有帮助[8-9]。调查发现，我国具有IV类放射性药物使用资质的科室较少，大部分单位不能够生产短半衰期放射性药物，则“超短半衰

期正电子核素采集技术”这种配件(见表2)则不适合更多单位购置。临床相关部分问卷填写良好，配件相关部分则完成不佳，表明临床医生注重配件实际应用效果，而对配件及相关技术本身关注度低，不熟悉配件名称、技术类型及应用范围，因此以临床需求为导向的设备目录可以避免盲目采购，采购后加大厂家培训则有利于克服使用过程中的闲置浪费。

表2 PET、CT、PET-CT及高级图像后处理设备配置临床使用情况

3.2 显示PET-CT肿瘤显像相关配件使用良好分析软件配置不足

文献检索和问卷调查结果与其他文献报道一致，PET-CT目前在我国临床及科研主要应用领域[10-12]：①肿瘤显像，凡与提高肿瘤显像和图像显示速度，以及提高图像分辨率相关的技术，如大视野CTAC重建技术、CT MAC金属伪影校正技术、HD-Match技术、智能化变速扫描组件、单面板自动控制系统、实时三维重建技术、魔镜技术及小焦点重建技术等，均在临床使用率高，近些年新出现的True-V和Smart 3D技术，虽然配置单位少，但因明显提高图像分辨率，使用率和患者检查数量都明显高于其他配件(见表2)；②低剂量衰减校正技术、超低剂量PET采集技术以及降低辐射相关的CT技术使用效率低，检查患者少，表明国内对个体化显像规程、降低辐射剂量重视不够；③增强CT衰减校正技术、128层CT采集重建技术及0.35 s快速CT成像方法在临床使用率低，提示国内常不将PET-CT作为单纯CT使用，因此CT相关配置及软件购置需慎重。本研究调查的17项图像分析软件，肿瘤相关的软件10项，但大部分是显示软件(9项)，分析软件只能测量病灶标准摄取值，影响肿瘤相关科研工作的开展，也间接造成部分配置闲置，如flow motion技术，因无配套的图像处理软件进行动态图像分析，最终导致该配件闲置。最突出的购置浪费表现在呼吸门控设备及CT肺结节评估软件包的使用(见表2及图2所示)，与操作复杂、临床应用价值有限有关。

3.3 显示心脏显像相关软硬件及神经系统图像分析软件使用欠佳

本研究调查发现我国能够开展心脏PET-CT显像的单位很少，直接导致心脏检查相关软硬件闲置浪费，如心电门控平均每年使用≤100例(如图2所示)，CardIQ Fusion配置单位多，使用单位少，年平均患者使用≤50人(见表2)，但心脏分析软件配置(5项)明显高于肿瘤(1项)和神经系统(1项)，闲置浪费明显。神经系统的临床与科研工作略好于心脏，但分析软件明显不足，如果进行脑功能方面研究，则必须另购软件，造成重复购置。

3.4 显示质量控制软件临床使用不如科研软件

PET-CT仪器质量控制相关的软件临床使用情况不佳，与国内部分科室不重视PET-CT质量控制有关。报告系统及与之相匹配的大容量、高速度服务器是完成PET-CT临床应用过程中必不可少的环节，PET-CT厂家配置的报告系统在国内使用情况不好(见表2)，自购的中文报告系统麦迪克斯(MedEx)占比较高(见表1)，很少厂家能同时配置服务器是目前PETCT购置中存在的不足。值得注意的是，有些厂家配置的科研软件使用效果不错，表明国内临床对科研工作的重视与高度需求。

4 结语

对我国24个省、市和自治区123家PET-CT设备配置及使用情况抽样调查结果基本反映出抽样单位PET-CT配件使用现状，使用情况与PET-CT临床及科研实际需求吻合，配置不足与闲置浪费现象并存；需根据临床及科研要求进行配置评估，调整、完善及优化配件配置，进一步挖掘PET-CT使用潜力。