正电子发射断层摄影术注册宠物超声检查

　　佩特鲁斯已在简而言之，它将用于小动物的临床前PET-CT扫描仪(nanoScan Mediso Ltd .，Hungary)与临床UUI扫描仪(Aixplorer，Supersonic Imagine France)相结合。PETRUS的UUI组件每秒提供数千张图像，从而能够以前所未有的空间分辨率(< 100微米)探索快速现象。关于大鼠的心脏研究，PETRUS使用商业儿科/风湿病学超声探头对PET图像质量的影响可以忽略不计。

探针通过35厘米长的空心碳矩形立方体连接到六自由度高精度微型马达(最小增量运动0.2微米)固定到PET-CT扫描仪的动物床上。一个自制的3D打印塑料支架将碳臂和探针连接在一起。使用脱气超声凝胶(Medi'gel Blue ECG，Drexco Medical)获得探针和动物脱毛皮肤之间的声阻抗耦合。UUI和PET体积之间多模态数据配准的自动过程提供了0.10±0.03mm的平均配准精度。在本研究中，我们使用了UUI B模式，通常具有25.6 mm × (20至30) mm的平面FOV，0.1 mm × 0.1 mm的像素大小，以及均匀覆盖整个心动周期的16个时间帧。

　　在单独的窗口中打开

　　啮齿动物心脏探查用PETRUS装置。a佩特鲁斯系统的元素。b用于大鼠心脏研究的动物位置。

　　为了获得超声B型图像，我们采用了我们的超快扫描仪的研究模式。我们采用平面研究采集模式进行每秒500帧(fps)采集，在6、3、0、3和6度以及15 MHz中心频率下使用5个波束方向进行空间复合。空间复合是用于散斑噪声减少的经典方法，已经证明可以避免过度的散斑减少。

　　此外，我们将这种方法与另一种经典的图像正则化相结合，该图像正则化也旨在通过噪声散斑减少来提高图像质量，该噪声散斑减少存在于利用基于拉普拉斯金字塔的非线性扩散的后滤波中，其中非线性扩散滤波在使用多尺度拉普拉斯域中被应用于带通超声图像。所采用的正则化的总体效果是一组具有适合于运动检测的减小的粒度和增强的边缘的图像。

　　动物实验

　　动物实验由法国伦理委员会批准。我们处理了PETRUS系统从一只10周龄雌性Wistar大鼠的连续两次成像中获得的真实数据:(I)在正常条件下(基线)和(ii)在手术诱导的心肌梗死后。术

　　前3天进行基线成像。手术期间，大鼠处于异氟醚麻醉(2.5 %)下，并持续监测生理参数。手术前后注射止痛剂。开胸后在气管内插管下进行冠状动脉左前降支(LADCA)的永久性结扎。缝合切口，清除胸腔内的空气。LADCA结扎后4小时对大鼠进行成像。对于两个成像阶段，大鼠被放置在定制的床上以及心电图、体温和呼吸监测。对于基线和梗塞病例，记录的平均动物心率分别为每分钟260次和277次(bpm)。我们在成像过程中使用了高水平的异氟醚(~ 4 %)，以限制呼吸频率并使呼吸运动对PET采集的影响最小化。

　　将超声探头置于胸部上方，以500 fps的帧速率用UUI B型获得心肌的标准长轴视图，持续5秒。在动物呼吸暂停时触发UUI B型采集。采集CT扫描用于半圆形模式下PET数据的衰减校正，50 kV，720次投影，每次投影170 ms。衰减校正基于PET-CT扫描仪的默认设置，使用两种组织分割(组织和空气)。在注射400 μL在0.9 % NaCl中的～41 MBq FDG后30分钟开始门控采集。

　　同时采集30分钟的心电门控PET图像和UUI B型图像。从用UUI B模式采集的序列中，使用同时采集的ECG和呼吸信号提取呼吸暂停中的完整心动周期。接下来，提取的帧被内插到时间上均匀间隔的16帧。

　　在整个实验中，在去除长于或短于平均标称心动周期持续时间的40 %的心动周期后，重建每个门控心脏PET图像。使用Tera-Tomo重建引擎(匈牙利Mediso)重建PET数据，具有6次迭代和4个子集、散射和衰减校正，以及16个时间帧，覆盖整个心动周期。最后，多式PETRUS数据被共同登记。选择长轴视角是为了探索LADCA灌溉的土地。