Biograph 4D mCT技术优势及临床图像展示

2000年，时任美国总统的巴拉克奥巴马提出了“＊＊医学”：依据患者内在生物学信息以及临床症状和体征，对患者实施量身定制的医疗决策。作为“＊＊医疗”＊＊＊，西门子分子影像，集20年PET制造经验，以匠人之心，琢时光之影，带了了全球首款全新的4D mCT系列 PETCT，将全身PET/CT从原来的3D时代，即冠状位，矢状位及断层图像的显示，正式带入到4D时代，在原有的基础上，带了全身放射性同位素药物随时间而变化的信息，更多信息的获得，为践行＊＊医疗划下了具有里程碑意义的一笔。

西门子 4D mCT PET/CT 系列 —— PET/CT 精确医疗 新纪元

# ＊＊78cm超大孔径；原厂 ＊＊ LSO ＊纯快晶体 #

1次PET扫描

2分之一药物剂量

3分钟快速PET显像

4维全身动态PET

注：图中曲线代表了脑部、主动脉弓、肝脏及肾盂内的放射性代谢浓度变化

“0”床位连续扫描的FlowMotion – 临床优势

那么全新的连续进床技术，又为临床带来了哪些优势呢？

床位，是CT和PET在扫描计划制定及扫描模式上的＊大区别。CT可以根据患者实际情况，任意设定扫描范围，设置扫描参数；而PET由于床位的限制，所有患者都必须以床位为＊小单位进行扫描范围范围的选择，也就是所谓的固定轴向视野。同时在扫描过程中，为了保证图像质量，不得不进行床位的重叠，不仅增加了检查时间，同时在SUV定量上，如果床位重叠不充分，会导致轴向信号的不均一，继而影响定量的准确性。

既往，我们通过增加环数，尽可能扩大轴向视野，来弥补这一弱势。所以，一直以来，环数，成为了衡量PET优劣的重要指标。尽管环数不断的增加，轴向视野范围也随之有所增加，但哪怕扩增到112环，还是只能实现局部的显像。粗略的估算，如果要达成一个床位覆盖全身，需要整整500环。

“0”床位连续扫描的FlowMotion，打破床位化扫描所带来的弊端。第一次让PET和CT一样，可以自由自在，任意设置轴向视野，＊小3cm到＊大195cm，等效500环的PET扫描设置，完全满足临床全身扫描的需求 —— 既可实现极小轴向范围内的聚焦扫描，也可实现任意器官到全身全覆盖扫描。

更进一步，“0”床位连续扫描的FlowMotion正真实现了“＊＊医疗”中 —— 量体裁衣式的诊疗模式，不同疾病采用不同扫描方案，根据患者的实际情况，让每个关键部位和细节都得到清晰显示：

“0”床位连续扫描的FlowMotion - 更高的Z轴灵敏度和分辨率    

更重要的是，“0”床位连续扫描的FlowMotion技术的应用，在Z轴方向，单位时间灵敏度增加，图像更清晰，轴向均一性更高。换言之，在保证图像质量的情况下，可以在更短的时间内完成全身PET扫描。

同时，基于模型的研究发现，“0”床位连续扫描的FlowMotion在Z轴方向，实现了毫米级的高清显像，即使病灶远离中心，也可以获得相同的清晰度。

从 3分钟全身PET显像到4D全身动态显像

这一成果，也获得临床实践的认可，如下图所示，该肺癌患者（男性，60kg），在注射¹⁸FDG 60min后先后进行传统11分钟PET显像和3分钟PET显像，两个显像中，所有的小病灶都得到了清晰显示，11分钟显像和3分钟显像对于病灶诊断力上，没有任何区别；在定量分析中，也显示两者SUV测值的一致性。

临床医生在认可3min PET全身显像后，想到了在注射药物0秒即采集图像，通过多个全身PET快速成像，将多个Pass结果叠加，也就可以获得全身PET动态显像。而这，不正是当年PET研发的初心之所在！而这，让全身PET显像正式从3D时代进入到了全新的4D时代！

3D叠加PET - 临床实例展示：

3D叠加PET图像技术，在临床实践中，强有力的协助儿童患者或者疼痛患者的检查。对于这类患者，通常无法耐受长时间的同一体位的检查，由于突发的运动或疼痛难忍，导致检查失败。

3D叠加PET图像技术解决了临床这一难题，通过多Pass超快速扫描（＊快1.5min/Pass），将突发运动前所获得的图像自动叠加，获得可用于临床诊断的PET图像。

如上图所示：女性患者，60岁，体重43公斤。临床确诊为肺癌多发转移。检查中，疼痛难忍，导致检查中断。利用3D叠加图像可进行明确诊断及分期。

注：男性患儿，突发运动导致检查中断，3D叠加技术获得清晰诊断级图像。

4D全身动态PET - 临床实例展示：

PET全身4D动态及放射性药物时间浓度曲线（TAC）可以帮助临床更好的对全身各个部位的器官及病灶进行分析和鉴别诊断，为后续治疗及疗效评估奠定基础。同时，也可实现不同放射性药物的药代动力学研究。

4D全身动态PET – 科研方向：

利用4D全身动态PET的放射性药物时间浓度曲线（TAC），可进行Patlak Plot分析，获得Ki和K1值。其中Ki值相当于感兴趣区（ROI）的葡萄糖代谢率，而K1则代表了相应区域的葡萄糖分布。多个研究指出，K1和Ki值可协助临床诊断及预后分析。

该文献结论：完全缓解的患者，相比未完全患者患者：在治疗中期，其K1和Ki值降低更显著。

影像组学及多参数分析

当下，影像组学成为科研热点，直观地理解将传统影像信息，提取更多的特征来进行量化分析。这种深层次的挖掘，能协助临床更好的对疾病进行预测和分析和诊断。传统PET图像，更多局限在SUV的量化分析，定量指标单一。通过4D mCT PETCT，除SUVmax和SUVpeak值，还可以提供包括MTV，TLG，K1和Ki值等多个参数，进一步推动了影像组学在PET方面的多参数分析研究.