上QQ阅读APP看书，第一时间看更新
第五节 带符合线路的SPECT
带符合线路功能的SPECT（SPECT/PET）既有普通SPECT的功能，又能对正电子进行符合成像即具有PET的功能，因此也称为多功能SPECT、兼容型SPECT、SPECT/PET，也有些学者称之为兼容型PET（hybrid PET）。其价格远低于专用型PET，这种设备一问世，得到发展中国家青睐。但是其性能与专用型PET有较大的差距，随着PET/CT技术的发展，该设备逐渐被PET/CT取代。
一、基本构成和成像原理及方法
SPECT/PET其实就是在普通的多探头（双探头、三探头）SPECT或SPECT/CT系统上增加了符合探测的硬件及软件。其探头结构及采集方式与多探头SPECT基本相同，而符合探测的基本原理、校正技术及图像重建等过程与上述的专用型PET基本相同。但是由于多探头符合成像与单光子成像原理不同，因此在探头结构及采集方法上与SPECT有些不同；同时多探头符合成像与专用型PET的探头结构也不同，成像过程及结果与PET成像也有一定的差异。在本节只介绍与SPECT及PET不同的方面。
1.SPECT/PET的探头和电路
（1）探测能量范围：
由于要兼顾单光子及正电子显像，能量探测范围应从几十千电子伏特到五百多千电子伏特，即扩大脉冲幅度分析仪的能量范围。再有，常规SPECT由于探测能量范围较低，探头使用的铅屏蔽较薄；当探测511keV能量时探头需要更厚的铅屏蔽。
（2）晶体厚度：
与普通的SPECT一样，SPECT/PET仍使用碘化钠（铊）晶体，但晶体的厚度不同。对低能γ射线（50～300keV），通常采用3/8英寸厚的碘化钠（铊）晶体；对511keV的高能γ射线，为保证一定的灵敏度，需增加晶体厚度，一般采用5/8、6/8、1英寸厚的碘化钠（铊）晶体。
（3）符合电路：
常规的SPECT每个探头是独立采集，而双探头符合电路两个探头探测的数据需要进行符合后才能进一步处理。在电路方面，要增加符合电路。其符合原理与上述PET相同。
（4）隔栅（Septa）：
两探头间符合探测，无需准直器。与专用型PET类似，为了减少轴向散射，及远距离脏器对采集脏器图像影响。符合成像采集时，在每个探头上安装Septa，Septa由多个垂直于系统轴的铅板组成。Septa的隔板限制了入射γ射线的角度，相当于专用型PET的2D采集。
2.SPECT/PET符合成像的采集
（1）探头的方位：
使用双探头系统进行符合成像采集时，两个探头必须以180度相对（H型），以固定的半径旋转。
（2）采集时能窗的选择：
511keV的γ射线与NaI（Tl）晶体相互作用，发生康普顿散射，产生三个康普顿散射能峰，能峰的位置分别在147keV、186keV、268keV处。可以选择多种能峰符合：
1）光电峰和光电峰符合：
指一个探头511keV光电峰与另一个探头511keV光电峰之间的符合。
只选择这种符合方式，图像分辨率最高，但是灵敏度最低。
2）光电峰和康普顿峰符合：
指511keV光电峰和三个康普顿峰之间的符合。
如果除上述的光电峰和光电峰符合外，再加上光电峰和三个康普顿峰的符合，共4个符合窗。此时，灵敏度明显提高，但是由于散射光子偏离了原光子的行进方向，会产生定位偏差，使分辨率降低。
3）康普顿峰和康普顿峰符合：
指三个康普顿峰两两之间的符合，有6种符合。如果除上述4种符合外，再加上这6种符合，共10种符合。灵敏度会大幅提高，但康普顿峰和康普顿峰符合，会产生严重的定位误差，导致更低的分辨率。
在临床中，如果只选择光电峰和光电峰符合窗，可得到高分辨率图像。但是，灵敏度最低，为了保证符合成像所需的信息量，需相当长的采集时间。患者无法忍受如此长的时间，不适合于临床应用。如果选择所有的10种符合，灵敏度会大幅提高，但此时的分辨率很低，不能满足临床诊断需求。兼顾灵敏度和分辨率，临床采集通常选择光电峰和光电峰符合，及光电峰和三个康普顿峰符合，共4个能量符合窗。
（3）采集时间及探头旋转的方式：
由于双探头或三探头与专用型的环型探头相比，在某一时刻获得的信息量只有环型探头的一小部分，灵敏度很低。为了保证符合成像所需的信息量，在选择上述的4种能量符合窗的情况下，通常采集时间需20～30分钟，探头采用的晶体越薄，灵敏度越低，所需采集时间越长。
为了尽量增加信息量，减少扫描时间，符合成像采集时，通常采用探头连续旋转采集方式。另外，由于上述采集时间的限制，兼容型SPECT符合成像不能进行动态采集。
二、SPECT/PET符合成像与专用型PET成像的差异
1.分辨率
分辨率是决定图像质量最重要的因素。目前，专用型PET的分辨率在6～8mm；而SPECT/PET符合成像的分辨率在15mm左右，对小于15mm的病灶难以检出。由于SPECT/PET符合图像分辨率较差，会产生较重的部分容积效应，使小病灶图像模糊，边界不清。
2.图像噪声
图像噪声是影响图像质量的另一个重要因素。SPECT/PET符合图像的噪声特征与专用型PET图像有很大不同，SPECT/PET符合图像的白噪声（与信号强度无关的噪声）显著高于专用型PET图像。
3.灵敏度
灵敏度是描述设备性能的一重要指标。在某一横断面内双探头符合成像只能接收到一小部分的符合信号，而环形探头的PET能接收到所有的符合信号。因此，双探头符合成像的灵敏度远低于专用型PET。低灵敏度导致采集时间延长及放射性药物剂量增加，SPECT/PET符合成像需要20～30分钟的采集时间，而专用型PET成像只需2～8分钟左右的采集时间。
4.图像定量分析
由于专用型PET在成像过程中对各种影响因素进行了校正，因此可以对示踪剂在体内的代谢进行定量分析。例如，可以用放射性浓度或SUV来描述图像像素值。而SPECT/PET符合成像过程中，对死时间及散射符合没有进行校正，不能直接进行定量分析。需要用户自己进行死时间校正及定标，才能用放射性浓度或SUV来描述图像像素值，进而对图像进行定量分析。
5.正电子核素
SPECT/PET符合成像由于受灵敏度的限制，通常采集时间需20～30分钟。因此，不能对 11C、 15O、 13N等超短半衰期核素成像，只能对半衰期较长的 18F标记的放射性示踪剂成像。
目前，SPECT/PET符合成像在临床上的应用仅限于对 18F-FDG成像。其应用领域与PET相同，但主要用于肿瘤学。由于其分辨率较PET差，在应用中受到一定的限制。