30秒能做什么?可能看不完一份报纸，听不完一首歌，但对于复旦大学附属中山医院核医学科来说，只需要30秒时间，就可以用PET-CT告诉你一个完美的答案。
研究报道Ultrafast 30?s total?body PET/CT scan: a preliminary study于2022年5月17日在国际分子影像领域顶级期刊European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging(IF=9.236)发表，该研究证实了基于Total-body PET-CT uEXPLORER探索者进行30s全身成像的可行性，为拓展其临床应用场景、提升受检者舒适度方面带来获益。
时间：PET-CT挥之不去的话题
PET作为一种敏感性较高的非侵入成像方式，在肿瘤等疾病的诊治方面有着广泛应用。检查时间长一直是PET-CT应用受限的原因之一。常规PET-CT的探测器宽度通常都在20~25cm左右，每次扫描只能对身体很小的一部分进行成像。在进行全身范围的扫描时，需要多个床位的扫描。另一方面由于轴距短，探测器对扫描范围内各个点的立体角(Solid angle)非常小，导致短轴PET的系统灵敏度通常较低，因此每个床位所需要的扫描时间也需要延长。目前常规的短轴系统完成一次FDG-PET检查通常需要15~20分钟，这也在一定程度上限制了PET的临床应用和推广。
例如对于难以保持静止、无法控制运动的患者来说，要经历长达十几分钟的PET检查还要保持不动是非常困难的。在临床工作中，经常会遇到这类由于疼痛、心肺功能不全、癫痫以及幽闭恐惧症等病理因素导致无法保持固定体位的患者，他们的检查图像质量难以达到诊断标准，通常会放弃PET检查。婴幼儿通常也难以长时间保持固定体位，因此需要额外注射镇定剂，这很可能给婴幼儿患者带来潜在的副作用。
因此，PET-CT的检查时间一直以来都是核医学界关注的话题，更短的检查时间不仅能大幅提升患者的就诊体验、提升科室检查流通量从而让更多的患者受益。也能在疼痛患者、癫痫患者和儿童患者的检查方面发挥重要作用。
突破：uEXPLORER快速显像的能力
探索者uEXPLORER PET-CT是目前世界上探测器轴向视野最长的PET扫描仪，其轴向覆盖范围达到了194cm，仅需一个床位就能采集患者的全身的图像，更重要的是其加长的视野大幅提升了设备的灵敏度。通过长轴距的设计，uEXPLORER较常规设备能提升40倍的检查效率，因此能在不损失图像质量的前提下，大幅缩短检查时间，进行超快速扫描，时间仅需要传统设备的1/40!
实践：uEXPLORER临床快速显像探索
该研究回顾性分析88例肿瘤患者以术后病理诊断为参考标准。所有患者的数据采集时间均超过300秒，研究者分别使用数据中的前300秒数据(G300)和前30秒(G30)进行数据重建，模拟5分钟的扫描和30秒的扫描，这些图像序列交由两位具有10年以上图像诊断经验的核医学医师用5分法李特克量表(1分代表不满足临床诊断要求的图像质量;2分代表临床诊断可以接受的图像质量，但噪声水平略高且病灶勾勒欠清晰;3分代表常规临床工作中普遍的图像质量水平;4分代表优于普遍的图像质量水平;5分代表图像质量优秀，有非常高的诊断置信度)进行主观图像质量评估。其中，评分≥2分的图像认为合格，可接受诊断，无需重新扫描。在客观评价方面，本文测量并比较了所有图像序列中主要病变的SUVmax、SUVpeak，肝脏和纵隔降主动脉血池SUVmax、SUVmean和统计标准差SD，测算肿瘤-本底比值(Tumor-to-Background Ratio，TBR)和肝脏及纵隔血池信噪比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)。
结果显示，G300的图像质量平均分数高于G30(P<0.001)。两组图像在肝脏和纵隔SUVmax、SD和SNR方面也存在定量差异(均P<0.001)，但诊断敏感度相似(89.09%对86.36%，P=0.250)。G300组的准确率(79.73%)和曲线下面积(0.709)均高于G30组(分别为77.70%和0.695)，但并无显著性差异(P>0.05)。
表1 对比G300和G30两组图像数据的诊断性能，G300组的敏感性为89.09%，特异性为52.63%，阳性预测值PPV为84.48%，阴性预测值NPV为62.50%，总体准确率为79.73%;G30组相应的敏感性为86.36%，特异性为52.63%，PPV为84.07%，NPV为57.14%，总体准确率为77.70%。两组间诊断性能无统计学差异。
该研究显示，5分钟采集的数据和30秒超快速采集的数据在图像质量合格率(不需要重扫)和诊断效能方面都是相似的，也证实了基于Total-body PET-CT uEXPLORER探索者进行30s全身成像的临床可行性，对于长时间卧位耐受不良的恶性肿瘤患者实现更加精准有效的疾病评估。
图1 一位83岁男性，乙状结肠腺癌术后8年PET随访检查。其中j和f为5分钟扫描的图像，k和g则为30秒超快速扫描图像。其中5分钟图像在主观评估中获得了5分，而30秒图像也获得了3分的评分，满足诊断基本需求。
展望：uEXPLORER临床及科研方向
快速扫描不仅仅是能够提升病人流通量，也显著提升了患者检查的舒适度，这种应用对于儿童或者不能耐受长时间检查(疼痛、帕金森、关节炎和癫痫等)的人群具有独特的临床价值。患者甚至可以在一个屏气周期内完成PET采集，得到无呼吸运动的PET数据，从数据源上消除患者呼吸运动影响，提高对肺部及其周围受呼吸运动影响部位的病变检出率和定位准确性。
世界首创Total-body PET-CT uEXPLORER探索者凭借其长达2米的超长轴向视野、相较于传统设备40倍的超高灵敏度、超高清空间分辨率等突破性系统性能，在临床和科研应用方面拥有巨大潜力，引领分子影像的发展方向。目前，复旦大学附属中山医院核医学科的一系列临床研究，奠定了Total-body PET-CT在快速成像临床应用领域的实践基础，填补了业界空白。未来，在恶性肿瘤超早期诊断、免疫系统疾病、血管疾病、中枢神经等系统疾病的诊断和评估、全身动态参数成像以及超高时间分辨率成像技术方面，在政、产、学、研、医全方位协作下，中国分子影像领域会持续不断产出有价值的成果，在临床应用和科学研究方面不断攀登高峰!
