国产NET632型SPECT心肌灌注显像的图像质量及半定量参数评估

王国玉，王雪梅,2*

1.内蒙古医科大学附属医院核医学科，内蒙古 呼和浩特 010059；2.内蒙古自治区分子影像学重点实验室，内蒙古 呼和浩特010059；*通信作者 王雪梅 wangxuemei201010@163.com

无创心肌灌注显像（myocardial perfusion imaging，MPI）可以评估心肌血供和功能代谢[1-2]，在冠心病的早期诊断[3-4]、危险程度分级、选择治疗方案[5]和预后判断[6-7]等方面发挥重要作用，已成为确诊或疑似冠心病患者诊断和疗效观察不可缺少的手段。SPECT仪是用于MPI检查的重要仪器。目前临床上广泛使用的SPECT设备几乎均为进口，其价格昂贵，多数医院无法负担，致使患者难以享受此类检查，无法做到早诊断、早治疗。为此，2017年我国自主研发了NET632型SPECT。由于新型医疗仪器在生产和进入市场前需进行临床验证，因此本研究将NET632型SPECT和SymbiaT16型SPECT进行MPI后得到的图像质量和半定量参数进行对比评估，为前者应用于临床MPI提供数据支持。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2021年4—12月于内蒙古医科大学附属医院行MPI的37例确诊或疑似冠心病患者。纳入标准：①年龄18～75岁，性别不限；②依据《稳定性冠心病诊断与治疗指南》[8]和《核素心肌显像临床应用指南》[9]中适用MPI的患者；③受试者知情且均自愿在NET632型SPECT和SymbiaT16型SPECT 2种机型上行MPI。排除标准：①腺苷过敏；②妊娠或哺乳期女性；③严重情绪或精神障碍；④心律失常或检查当天心律不齐；⑤患有其他心脏疾病或重度疾病；⑥研究者认为不适合参与试验的患者。本研究经本院伦理委员会批准[WZ（2022053）]。

1.2 检查方法

1.2.1 检查前准备 检查前24 h内禁饮浓茶或咖啡类饮品；48 h内停用β受体阻滞剂和钙通道阻滞剂，12 h内停用长效硝酸盐。耐心向患者解释试验目的、安全性和风险性，以更好地配合检查。

1.2.2 显像剂99m锝-甲氧基异丁基异腈（99Tcm-MIBI，北京原子高科股份有限公司，放化纯＞95%）；三磷酸腺苷（ATP，国药集团容生制药有限公司）。

1.2.3 显像仪器 SymbiaT16型SPECT（西门子公司）；NET 632型SPECT（北京永新医疗公司）；ATP泵（浙江浙大医学仪器有限公司）。

1.2.4 显像方案 患者仰卧，双臂上举并固定，探头贴近胸壁，心脏位于视野范围内。每位患者均分别在2种机型上同日进行静息或负荷门控MPI，按照1∶1的方案随机决定先使用哪种机型进行采集。①静息显像：静脉注射显像剂99Tcm-MIBI 740～925 MBq，0.5 h后给予脂餐，1.0～1.5 h后行MPI。②ATP负荷试验：将心电监护仪上的12导联固定于患者胸前，密切监测血压、心率，直至试验结束后恢复正常。建立静脉通道，以0.16 mg（kg·min）匀速滴注ATP共5 min；满3 min时静脉注射99Tcm-MIBI 740～925 MBq。试验由1名核医学医师与1名技术人员操作。同时备有急救药物和设备。注射显像剂后0.5 h给予脂餐，1.0～1.5 h后行MPI。

1.2.5 采集参数 NET632型SPECT：搭载多针孔（multi-pinhole，MPH）准直器，能峰141 keV，窗宽±10%，矩阵512×512，缩放系数1.0。“V”模式采集：双探头成78°，分别在主回转-145°的条件下采集。准直器的24个针孔同时聚焦于心脏的中心，采集时间约5 min。用心电图作为门控信号，每个心动周期采集8帧。

SymbiaT16型SPECT：搭载低能高分辨率（low energy high resolution，LEHR）准直器，能峰141 keV，窗宽±7.5%，矩阵128×128，缩放系数1.45。心脏模式采集：双探头成90°，从右前斜位45°旋转到左后斜位45°，共180°。每旋转约2.8°采集1帧，20 s/帧，共采集32帧，采集时间约12 min。用心电图作为门控信号，每个心动周期采集16帧。

1.3 图像处理与评估

1.3.1 重建 NET632型SPECT：PLOS迭代重建，迭代6次，1个子集，设置巴特沃斯滤波器。SymbiaT16型SPECT：Flsah3D迭代重建，迭代15次，4个子集，设置高斯滤波器。

1.3.2 后处理 重建后获得左心室短轴、水平长轴和垂直长轴断层图像。所有图像均用门控心肌断层软件Corridor 4DM后处理，得到左心室静息灌注总评分（resting perfusion total score，SRS）和负荷灌注总评分（total stress perfusion score，SSS）2项血流灌注参数和左心室舒张末期容积（end-diastolic volume，EDV）、收缩末期容积（end-systolic volume，ESV）及左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）3项功能参数。

1.3.3 质量评估 所有图像均由2名具有6年以上心脏核医学经验且对临床信息不知情的医师采用盲法独立定性评价及质量评分，当意见不一致时由第3位医师进行评价。定性评价根据重建图像的分辨率、对左心室的结构以及心肌轮廓显示的清晰程度。门控MPI图像质量评分标准：评分项目包括图像显示（不完整0分，完整1分）；帧、计数（丢失0分，无丢失1分）；心肌、心血池及软组织分辨情况（差0分，一般1分，良好2分）；心肌摄取均匀性（差0分，一般1分，良好2分）；室壁运动情况（差0分，一般1分，良好2分）。当上述5项中任何1项得0分，则图像不符合临床需求；当上述5项得分均≥1分，则图像符合临床需求。

1.3.4 半定量参数评估 将在2种机型上测得的血流灌注参数（SRS和SSS）及功能参数（EDV、ESV和LVEF）进行差异性或一致性分析。

1.4 统计学方法 运用SPSS 20.0和GraphPad Prism 9.0软件。正态分布的计量资料采用±s表示，计数资料采用率表示。以SymbiaT16型SPECT为参照标准，采用Kappa检验评估2种机型图像质量评分的一致性；采用组内相关系数（ICC）和Bland-Altman分析评估2种机型半定量参数的可重复性和一致性。统计分析取双侧检验，显著性检验水准取α=0.05。

2 结果

2.1 图像质量评估

2.1.1 定性评价 NET632型SPECT MPI的图像分辨率、对左心室的结构和心肌轮廓显示的清晰程度较SymbiaT16型SPECT稍好，左心室轮廓更加光滑锐利（图1）。

图1 同一患者在NET632型SPECT和SymbiaT16型SPECT上行负荷门控MPI的重建水平长轴、垂直长轴和短轴断层图像，其中第1、3、5排对应NET632型，第2、4、6排对应SymbiaT16型

2.1.2 图像质量评分 静息门控MPI：37例患者[年龄（59.4±10.0）岁]在2种机型上行MPI，所得图像质量评分整体一致性较好，差异有统计学意义（P＜0.05，表1）。

负荷门控MPI：27例患者[年龄（57.4±9.5）岁]在2种机型上行MPI，所得图像质量评分整体一致性较好，差异有统计学意义（P＜0.05，表2）。

表2 27例患者在2种机型的负荷门控MPI图像质量评分结果比较[例（%）]

2.2 半定量参数评估

2.2.1 静息门控MPI 37例患者在2种机型上进行MPI测量的半定量参数SRS、EDV、ESV以及LVEF的ICC分别为0.868、0.586、0.791、0.641，差异有统计学意义（P均＜0.001，表3）。2种机型上测量的SRS、EDV、ESV以及LVEF的差值整体上位于95% CI内，两者具有较好的一致性（图2）。

表3 2种机型静息门控MPI半定量参数评估（±s）

表3 2种机型静息门控MPI半定量参数评估（±s）

注：MPI为心肌灌注显像，SRS为静息灌注总评分，EDV为舒张末期容积，ESV为收缩末期容积，LVEF为左心室射血分数，ICC为组内相关系数

机型SRS EDV ESV LVEF（分）（ml）（ml）（%）NET632型 7.27±5.12 93.59±39.69 33.57±24.61 0.68±0.13 SymbiaT16 7.92±7.01 7 0.95±20.36 2 8.38±18.53 0.61±0.16型ICC 0.868 0.586 0.791 0.641 P值＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

图2 2种机型静息门控MPI测量SRS（A）、EDV（B）、ESV（C）和LVEF（D）的差异，黑色实线表示2种机型的平均差异，紫线表示95% CI的上限和下限，黑色虚线表示2种机型完全一致

2.2.2 负荷门控MPI 27例患者在2种机型上进行MPI测量的半定量参数SSS、EDV、ESV以及LVEF的ICC分别为0.822、0.783、0.931、0.719，差异有统计学意义（P均＜0.001），见表4。2种机型上测量的SSS、EDV、ESV、LVEF的差值整体上位于95% CI内，两者具有较好的一致性（图3）。

表4 2种机型负荷门控MPI半定量参数评估（±s）

表4 2种机型负荷门控MPI半定量参数评估（±s）

注：MPI为心肌灌注显像，SSS为负荷灌注总评分，EDV为舒张末期容积，ESV为收缩末期容积，LVEF为左心室射血分数，ICC为组内相关系数

NET632型 5.59±4.07 85.22±24.04 24.48±10.52 0.72±0.06 SymbiaT16 6.22±5.34 7 7.96±19.30 25.00±9.86 0.69±0.07型ICC 0.822 0.783 0.931 0.719 P值＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

图3 2种机型负荷门控MPI测量SSS（A）、EDV（B）、ESV（C）和LVEF（D）的差异，黑色实线表示2种机型的平均差异，紫线表示95% CI的上限和下限，黑色虚线表示两种机型完全一致

3 讨论

3.1 SPECT应用现状 目前临床用SPECT多为搭载LEHR准直器的进口机型[10]，在采集时存在技术限制，如辐射剂量相对较高、空间分辨率和灵敏度相对较低[11-12]。此外，患者在较长时间的采集中体位移动，导致图像出现伪影，显著降低图像质量[13]。

3.2 SPECT研究进展 近年来心脏专用机成为心脏核医学中的一个热点。如碲锌镉（cadmium zinc telluride，CZT）SPECT[14-16]，患者行MPI时较LEHRSPECT的辐射剂量降低及采集时间缩短。同时，其灵敏度、能量分辨率和空间分辨率显著提高[17]，分别为LEHR-SPECT的3～5倍、1.65倍和1.7～2.5倍[18]。但CZTSPECT设备成本高且仅能进行单脏器显像，临床推广受限。2017年国内首台临床型可变角度双探头NET632型SPECT问世，搭载LEHR和MPH两种准直器，可根据临床需求进行多脏器检查，应用范围广泛。

3.3 研究结果及意义 本研究从图像质量和半定量参数两方面评估2种机型在MPI检查中的一致性。其中图像质量方面又从定性和图像质量评分进行评价。研究发现，NET632型SPECT进行MPI得到的图像较SymbiaT16型SPECT更加清晰，整个左心室的轮廓更加光滑锐利。同时，入组患者在2种机器上得到的图像评分和测量的参数也具有良好的一致性，其原因为NET632型MPH-SPECT采用多针孔共聚焦专利技术，在进行MPI时依靠探测器自动追踪心脏，而无需像SymbiaT16型LEHR-SPECT一样旋转双探头，真正实现了以心脏为中心采集。基于此设计，不仅提高了设备的灵敏度和空间分辨率，还大幅缩短了采集时长，减少伪影，最终使得图像质量显著提高。本课题组既往研究NET632型LEHR-SPECT与SymbiaT16型LEHRSPECT在全身骨骼显像中的等效性，结果显示，NET632型SPECT在相同位置发现与SymbiaT16型数目相等的病灶，2种机型在全身骨骼显像探测病灶方面具有等效性[19]。王海鹏等[20]的研究也表明MPHSPECT的灵敏度和空间分辨率分别为LEHR-SPECT的4倍和1.4倍。因此，NET632型SPECT可用于临床MPI。此外，其采集和图像处理界面均为中文，极大地方便了基层临床技师或医师的使用，利于普及，临床应用前景良好。

3.4 局限及展望 由于NET632型MPH-SPECT的准直器成像视野较小，使临床采集心脏定位时较LEHRSPECT困难。因此，其后续升级为MPH-SPECT/CT后，可以借助CT进行准确定位。另外，由于本研究的受试者相对较少，后续将通过扩大样本量及多中心联合等方法，获取更多的临床数据佐证。