《Applied Radiation and Isotopes》：Clinical evaluation of Chang attenuation-correction parameterization for CT-free 177Lu SPECT organ quantification: implications for safety dosimetry
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•采用Chang衰减校正可提升无需CT的177Lu SPECT器官定量分析精度。•在20名患者中，研究了五种Chang阈值（C1–C5）与CTAC的对比效果。•在各类器官及不同时间点上，C2与CTAC的匹配度最高。•随着轮廓阈值的升高，C4方法会导致评估结果逐渐偏低。•C1可用于
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采用Chang衰减校正可提升无需CT的177Lu SPECT器官定量分析精度。
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在20名患者中，研究了五种Chang阈值（C1–C5）与CTAC的对比效果。
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在各类器官及不同时间点上，C2与CTAC的匹配度最高。
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随着轮廓阈值的升高，C4方法会导致评估结果逐渐偏低。
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C1可用于进行更为保守的、以肾脏为重点的安全剂量评估。
引言
β射线放射性核素在现代诊疗流程中发挥着重要作用，尤其用于神经内分泌肿瘤及转移性前列腺癌的治疗。其中，lutetium-177（177Lu）因具有合适的物理半衰期和辐射特性，既能有效照射肿瘤，又能通过其γ射线实现治疗后的SPECT成像。这种特性使得基于图像的放射性药物生物分布评估成为可能，也为177Lu疗法的治疗后定量评估提供了方法学基础。（Kovan等人，2022；Signore等人，2023；Sandstr?m等人，2013；Marina等人，2018）
传统上，许多放射性核素疗法都是采用固定活度方案来实施的。然而，即便给予相同的活度，不同患者体内关键器官如肾脏和骨髓所受的吸收剂量也可能存在很大差异。这种患者间的差异性促使人们更加重视基于个体特征的、以成像为依据的剂量测定方法，旨在在确保器官剂量处于安全范围的同时最大化肿瘤剂量。因此，准确且可重复的定量SPECT结果是177Lu放射性药物疗法中治疗计划制定、优化及验证的重要依据。（Sandstr?m等人，2013；Maxon等人，1992；Lassmann等人，2011；Sj?green-Gleisner等人，2022；Topal等人，2025）
衰减校正是实现定量SPECT的关键前提。若不进行衰减校正，来自腹部深层结构的光子剂量可能会被严重低估，从而导致器官-时间活性曲线出现偏差，进而影响吸收剂量的估算结果。目前普遍采用SPECT/CT混合系统，因为CT生成的衰减图结合散射校正、分辨率提升以及系统校准功能，能够实现临床上可靠的定量分析。目前的国际指导文件，包括EANM/MIRD的建议，也都强调了在177Lu剂量测定中必须进行这些校正和校准工作（Sj?green-Gleisner等人，2022；Ritt，2022；Zaidi和Hasegawa，2003；Patton和Turkington，2008；Ljungberg等人，2016）。校准因子的确定以及本地定量质量保证也是放射性核素剂量测定流程中的重要组成部分（Gear等人，2022；Kovan等人，2023）。
尽管如此，SPECT/CT设备并非在所有地方都能使用。在资源有限的地区以及一些以特定疗法为主的机构中，仍然普遍使用没有集成CT功能的独立SPECT系统。由于缺乏基于CT的衰减图，这类系统的定量精度较低，也会妨碍基于器官层面的安全评估工作的开展。因此，那些能够在常规SPECT相机上实现的无需CT的衰减校正方法依然具有重要的临床应用价值。（Zaidi和Hasegawa，2003；Patton和Turkington，2008；Chang，1978；Mas等人，1989）
一种常用的无需CT的校正方法是Chang均匀衰减校正，该方法会根据辐射数据确定的患者/身体轮廓，应用恒定的线性衰减系数。该算法计算简单，易于实施；但其性能很大程度上取决于身体轮廓的界定方式，尤其是用于从辐射图像中分割轮廓的基于计数值的阈值。即便是微小的轮廓变化，也可能会改变光子的实际传播路径，尤其是对于深层器官而言，从而导致基于感兴趣区域的计数值出现系统性的高估或低估。（Stabin，2006；Ljungberg等人，2016；He等人，2020；Garcia等人，2021）
无需CT的Chang校正方法的临床适用范围需谨慎界定。在没有CT解剖结构信息的情况下，可靠的定量分析通常仅限于那些能够被持续定位并加以评估的特定器官。这类分析方法可能在局部调试完成后用于肾脏或肝脏的安全剂量筛查，但绝不能替代基于SPECT/CT的、针对个体患者的吸收剂量测定。而骨髓剂量测定的应用则更为受限，因为除了基于图像的源器官信息外，通常还需要进行多次血液采样以及/或专门的骨髓活性建模。
在177Lu治疗后的影像学检查中，这一问题尤为重要，因为此时的定量分析往往需要在数天内多次采集不同时间点的SPECT图像。随着时间的推移，放射性活性会逐渐衰减并重新分布，导致辐射计数分布发生变化。如果使用固定的分割阈值，就会使得由此得出的身体轮廓出现随时间变化的差异。因此，单一的默认阈值可能无法在不同时间点实现稳定的校正效果。
基于此，本研究的目的是评估无需CT的Chang衰减校正参数在177Lu治疗后的SPECT器官定量分析中的应用效果。以基于CT的衰减校正（CTAC）作为参考标准，对比了不进行衰减校正（NC）以及五种不同Chang阈值下的重建结果（C1-C5）在多个临床相关器官以及不同治疗后的影像学时间点上的表现。研究的目的是找到一种实用的无需CT的器官定量分析参数，并明确此类方法在安全剂量测定中的应用局限。（Sj?green-Gleisner等人，2022；Chang，1978；Stabin，2006）
章节节选
研究设计与患者群体
这项回顾性方法比较研究共纳入20名接受177Lu-DOTATATE治疗后进行常规治疗后期影像学检查的神经内分泌肿瘤患者。此处所说的样本量指的是20名患者，而非20组数据集。SPECT/CT成像是在治疗后的4小时、24小时、48小时以及96小时分别进行的。在每个时间点，都会在不重新定位的情况下连续采集三次SPECT图像。在进行分析之前，会先对这三次采集得到的数据中的器官层面数值进行平均处理。单个
患者群体与影像数据
本研究共纳入20名接受177Lu-DOTATATE治疗的患者。SPECT/CT成像同样在治疗后4小时、24小时、48小时以及96小时进行，每个时间点都会连续采集三次SPECT图像。分析重点为右肾、左肾、肝脏以及整个成像区域内的感兴趣区域。详细的器官及时间点计数数据见补充表S1。
与CTAC相比的各器官定量分析性能
在所有器官及所有时间点上，不进行衰减校正的方法都会出现相对于CTAC的显著系统性低估现象。从整体患者层面来看
讨论
本研究以CTAC为参考，评估了无需CT的Chang衰减校正参数在177Lu治疗后的SPECT器官定量分析中的应用效果。主要研究发现是：衰减校正至关重要，而且Chang校正方法的性能在很大程度上取决于基于辐射数据确定的轮廓阈值。不进行衰减校正会导致明显的低估，而Chang校正虽然能缩小与CTAC的差异，但随着轮廓阈值的升高，其校正效果会从正偏差转变为负偏差。这一结果与之前的研究结论一致
结论
与不进行衰减校正相比，Chang衰减校正显著提升了无需CT的177Lu SPECT器官定量分析的精度，但其性能又高度依赖于基于辐射数据确定的身体轮廓阈值的选择。在本研究的患者群体中，C2（μ = 0.12 cm?1）与CTAC的匹配度最高，且在不同时间点上的性能最为稳定。从患者层面进行的敏感性分析表明，不同Chang阈值之间存在显著差异，不过C2在统计上并未明显优于C1
CRediT作者贡献说明
Serkan Kuyumcu：文章撰写——审阅与编辑、研究指导、资源提供、项目管理。Eda Mutlu：资源提供、数据收集、数据整理。Bayram Demir：结果验证、研究指导、数据收集、数据整理。Bilal Kovan：资源提供、数据收集、资金筹集、数据整理。Abrar Qas?m Mustafa Al-Ramadhani：文章撰写——初稿撰写、方法设计、数据收集、数据整理、概念构思。Ahmet Murat ?en???k：文章撰写——审阅与编辑、结果可视化、结果验证、研究指导，
伦理审批情况
这项回顾性研究已获得伊斯坦布尔大学伊斯坦布尔医学院伦理委员会的批准（批准编号为2023/2219）。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本研究结果的竞争性利益或个人关系。
数据可用性
经合理请求，可从通讯作者处获取经过匿名处理的器官层面测量数据及分析脚本。由于患者隐私和伦理限制，原始影像数据无法公开。
关于 manuscript准备过程中生成式AI及AI辅助技术的使用声明
在准备本论文的过程中，作者们使用了ChatGPT/OpenAI来协助语言编辑、论文结构整理、统计结果表述、文献检索整理以及回复草拟等工作。在使用这些工具之后，作者们会对内容进行必要的审阅和修改，核实引用的文献及数值结果，并对最终发表的文章内容承担全部责任。
利益冲突声明
? 作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知竞争性财务利益或个人关系。
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