呼吸門控的應(yīng)用價值
由于小動物的呼吸節(jié)律受植物神經(jīng)系統(tǒng)和大腦系統(tǒng)的雙重控制，因此呼吸節(jié)律比心臟搏動更加多變和不規(guī)則。呼吸運(yùn)動會造成小動物PET和CT圖像的模糊、空間分辨率下降、PET定量偏差等。

呼吸門控技術(shù)是消除呼吸運(yùn)動影響Z常用的方法。
 

呼吸門控的技術(shù)分類與介紹
根據(jù)呼吸信號的來源，可以將呼吸門控分為硬件門控和軟件門控，硬件門控的呼吸信號來自傳感器真實探測到的呼吸生理信號，軟件門控的呼吸信號來自采集數(shù)據(jù)的分析。

1. 基于硬件的呼吸門控: 依據(jù)外接硬件設(shè)備探測的呼吸振幅信號，進(jìn)行多時相或單時相分割、截取，然后將所有呼吸周期中同一時相的PET或CT數(shù)據(jù)進(jìn)行合并重建，獲得多幅或單幅“靜止”的PET或CT圖像，從而消除運(yùn)動偽影，改善PET和CT圖像的分辨率、信噪比及對比度。用這個方法，可提高PET或CT圖像中器官和病灶邊界的準(zhǔn)確性，同時提高PET定量指標(biāo)的極ng準(zhǔn)度，包括SUV值、代謝體積、總糖酵解值等，從而提升診斷和LX評價的準(zhǔn)確性。另外，CT采用相同或相似的硬件呼吸門控系統(tǒng)，PET硬件門控能夠與CT同步匹配。PET與CT呼吸門控圖像極ng準(zhǔn)空間配準(zhǔn)融合后，可進(jìn)一步提高PET圖像的衰減校正準(zhǔn)確性和極ng確度。

2. 基于軟件的呼吸門控：基于軟件的呼吸門控是從采集的PET或CT數(shù)據(jù)流中分析、計算呼吸門控信號。計算的方法包括主成分分析法（PCA）、質(zhì)心法（COM）、譜分析法（SAM）等等。一般通過感興趣區(qū)追蹤病灶、高攝取器官的運(yùn)動情況，利用算法分析某些特征參數(shù)值的變化，以其反映呼吸運(yùn)動程度，從而提取呼吸信號。
由于PET基于軟件的呼吸門控算法?；?/span>PET計數(shù)的變化，器官或病灶的動態(tài)計數(shù)變化（放射性顯像劑的攝取、排泄等）會干擾呼吸信號計算的準(zhǔn)確性；當(dāng)病灶較小、攝取較低時，算法可能低估呼吸運(yùn)動的幅度；CT基于軟件的呼吸門控算法也易受動物體態(tài)、體形等影響，可能呼吸運(yùn)動幅度造成誤判。
此外，更重要的是，PET和CT共同使用硬件門控系統(tǒng)，避免了軟件門控圖像兼容和匹配可能存在的困難。因此，目前業(yè)界常將軟件門控作為一種呼吸運(yùn)動偽影校正的輔助技術(shù)，并不能替代硬件呼吸門控。
 

基于硬件的呼吸門控的圖像展示

例1：通過門控技術(shù)的應(yīng)用，NEMO? Micro CT掃描成像，可以有效地去除呼吸運(yùn)動導(dǎo)致的偽影，提高了CT圖像中器官邊界的準(zhǔn)確性。