基于放射组学特征的[18F]FDG-PET图像质量评估：一项探索技术指标与视觉评分的相关性研究

本研究针对[18F]FDG-PET图像质量评估缺乏标准化指标的问题，通过分析30例患者不同采集时间（30-180秒/床位）的影像数据，结合放射组学特征与放射科医师视觉评分（VGA），发现30秒采集时间导致图像质量显著下降。研究提出以聚类突出度（Cluster Prominence）等放射组学特征作为快速质控指标，为临床优化PET协议提供量化依据，成果发表于《EJNMMI Reports》。

　　

论文解读

在核医学领域，正电子发射断层扫描(PET)技术自1970年代问世以来，已成为肿瘤诊断的重要工具。然而，传统PET技术长期受限于空间分辨率低、散射光子噪声和系统死时间导致的信号衰减等问题。随着硅光电倍增管(SiPM)取代光电倍增管(PMT)，数字PET系统在探测器灵敏度和时间分辨率上取得突破，但图像质量的客观评估仍是临床实践的痛点。当前，图像质量平衡依赖于噪声、空间分辨率和对比度三大参数，而放射科医师的视觉评分(VGA)虽具高可信度，却缺乏量化标准。

都柏林大学附属医院联合医学物理团队在《EJNMMI Reports》发表的研究，创新性地将放射组学特征与VGA评分关联，探索[¹⁸F]FDG-PET图像质量的客观评价体系。研究团队对30例患者原始3分钟/床位采集的列表模式数据进行重构，生成180秒、120秒、60秒和30秒四组模拟数据集（共120套），采用SLICER-RADIOMICS 5.2.2模块提取肝脏区域30mm直径ROI的放射组学特征，同时由放射科住院医师进行五分量表VGA评估。通过弗莱谢距离(Fréchet distance)和均方误差(MSE)分析特征与评分的相关性，并运用ANOVA和Bonferroni校正进行统计学验证。

主要技术方法
研究采用西门子Vision 450 PET/CT扫描仪获取全身[¹⁸F]FDG-PET/CT列表模式数据，按EARL标准2重建图像。通过调整床位持续时间模拟不同采集条件，使用SLICER-RADIOMICS提取纹理特征，结合放射科医师对图像诊断可接受度、淋巴结显示等维度的VGA评分，采用信号相似性度量和方差分析评估数据一致性。

研究结果

放射科医师评分
视觉评估显示，60-180秒组间图像质量无显著差异（p>0.05），但30秒组在整体质量、躯干区域解读等方面评分骤降（p<1.25×10^-2）。值得注意的是，30秒组数据变异度显著增高，提示该采集时间可能突破临床可接受阈值。

放射组学分析
聚类突出度(Cluster Prominence)在30秒组较180秒组降低97.06%（p=1.32×10^-6），复杂度(Complexity)降低88.92%（p=4.43×10^-15），自相关(Autocorrelation)和高灰度强调(High Gray Level Emphasis)分别下降78.59%和78.84%（p<10^-12）。这些特征与VGA评分趋势高度匹配（MSE<0.1，Frèchet距离<0.3），证实其作为质量标志物的可靠性。

讨论与意义
该研究首次建立放射组学特征与临床VGA评分的量化关联，揭示30秒采集时间会导致图像质量断崖式下降。提出的二进制指标（如聚类突出度下降>96%即判定质量不合格）为PET质控提供快速筛查工具。尽管样本量局限且单中心评估可能影响普适性，但研究为多中心标准化奠定方法学基础，特别是对EARL认证机构具有直接参考价值。未来研究可扩展至多病种评估及人工智能辅助分析，进一步推动PET影像组学在精准医疗中的应用。

（注：所有数据均源自原文，专业术语如[¹⁸F]FDG（氟代脱氧葡萄糖）、SiPM（硅光电倍增管）等保留标准缩写格式，统计显著性阈值按Bonferroni校正调整为p<0.0125）