相对Patlak图Ki'图像在临床实践中替代标准Patlak图Ki图像的可行性研究

本研究针对动态18F-FDG PET/CT成像中标准Patlak Ki图像需长时程采集和完整动脉输入函数（AIF）的技术瓶颈，创新性提出基于相对Patlak分析的Ki'图像生成方法。通过44例肺/胰腺疾病患者的对比分析，证实Ki'-49 min图像与标准Ki图像在定量（r2>0.98）和定性评估中高度一致，为简化动态PET临床流程提供新方案。

　　

在肿瘤和炎症性疾病的诊断评估中，¹⁸F-氟脱氧葡萄糖（¹⁸F-FDG）PET/CT成像的标准化摄取值（SUV）虽广泛应用，但无法区分代谢与非代谢示踪剂。而基于Patlak斜率的动力学速率常数（Ki）虽能精准反映葡萄糖代谢率，却因需60分钟动态采集和完整动脉输入函数（AIF）的获取困难，长期难以临床推广。

为解决这一难题，Kagoshima大学研究生院医学齿学综合研究科的研究团队创新性地采用相对Patlak分析法，通过省略早期AIF数据，仅利用7分钟后的晚期动态数据生成相对Ki'图像。研究纳入44例肺/胰腺疾病患者，在Discovery MI PET/CT系统上对比标准Ki图像（0-60分钟全时相IDIF）与三种缩短采集方案的Ki'图像（Ki'-49/41/33 min）。结果发表于《EJNMMI Research》。

关键技术包括：（1）7分钟心脏区域动态扫描+六床位全身动态采集；（2）基于Archimede软件的间接Patlak分析；（3）采用贝叶斯惩罚似然算法（BPL）重建；（4）通过40%阈值法自动勾画病灶感兴趣体积（VOI）；（5）肝脏标准差定量评估背景噪声。

主要结果

1. 病灶显影一致性：Ki'-49 min与标准Ki图像在病灶检出率（35阳性/9阴性）和显影评分（61.4%获3分）无显著差异（p=1.00），而Ki'-33 min图像出现显著降级（p<0.05）。

2. 定量相关性：Ki'-max与标准Ki-max线性回归R²达0.99（Ki'-49 min），所有方案r²>0.97。

3. 噪声评估：Ki'-33 min图像肝脏标准差（0.26×10^-2 mL/g/min）显著高于标准Ki图像（0.13×10^-2，p<0.001），视觉噪声评分2-3分占比达86.4%。

讨论与意义

该研究首次在短轴视野PET系统上验证相对Patlak Ki'图像的临床适用性。Ki'-49 min方案在保留诊断效能的同时，将AIF采集时间缩短至7分钟，避免了传统方法对早期血样数据的需求。尽管Ki'-33 min方案因帧数减少导致噪声增加，但其仍保持与标准Ki的高度定量一致性，为超短扫描协议开发奠定基础。未来结合群体输入函数（PBIF）或双时窗采集技术，有望进一步优化动态PET的工作流程。这一突破性进展为肿瘤代谢评估提供了更高效的定量工具，尤其适用于医疗资源有限的机构。

研究局限性包括样本量较小、未评估运动校正影响等。作者建议后续开展多中心研究验证Ki'图像的预后价值，并探索其在治疗反应监测中的应用潜力。