一种基于参考、利用全脑分割来估计CBV定量中血液活性浓度的方法

《Annals of Nuclear Medicine》：A reference-based approach using whole-brain segmentation for estimating blood activity concentration in CBV quantification

　　

摘要

背景

使用¹⁵O标记化合物对脑血流（CBF）、氧提取分数（OEF）、脑氧代谢率（CMRO₂）和脑血容量（CBV）进行定量成像，对于评估脑缺血很有价值。然而，定量PET需要测量血液活度浓度，通常通过动脉采血获得。尽管已经开发了用于CBF、OEF和CMRO₂定量的基于图像和参考值的输入函数方法，但尚未建立用于CBV测量的非侵入性血液活度浓度获取方法。本研究旨在开发并验证一种基于参考值的方法，从C¹⁵O PET图像中估计血液活度浓度。

方法

在186名受试者中，对64名受试者（A组；烟雾病（MMD）有/无，20/44）的每个脑段计算了平均CBV和变异系数（CV）。在一个独立的122名受试者队列（B组；MMD有/无，35/87）中，通过重现从A组获得的参考平均CBV，估计了每个脑段的血液活度浓度。各基于脑段的估计值通过CV加权平均法进行合并。将估计的血液活度浓度与通过动脉采血获得的浓度进行比较。

结果

A组中所有脑段的CBV平均值±标准差为：总体0.039 ± 0.011 ml/g，无MMD受试者0.037 ± 0.009 ml/g，有MMD受试者0.043 ± 0.012 ml/g。在B组中，使用全段法，基于参考值与测量的血液活度浓度之间的百分比差异分别为：总体0.35 ± 9.8%，无MMD组?1.4 ± 8.8%，有MMD组4.8 ± 10.6%。当应用CBV匹配段法时，相应差异分别为?0.60 ± 8.8%、?1.4 ± 8.4%和1.5 ± 9.4%。

结论

基于参考值的血液活度浓度与通过动脉采血获得的浓度一致性良好，且CBV匹配段法减少了MMD有组之间的差异。所提出的方法可能实现无需动脉采血即可非侵入性和自动地估计血液活度浓度用于定量CBV测量。