宠物B超实验结果讨论及结论

　　先前的结果支持基于超声的SR在不影响SNR的情况下提高图像的空间分辨率的假设，这是该技术的基本方案。类似地，所有被评估的图像质量参数都得到了相当大的改善，这有助于心脏病变的识别，由于更好的空间分辨率和降低的PVE，心脏病变在图像中显得增强了。

　　整个门控PET序列中的总计数(2.35 × 1010和2.63 × 1010未受损心脏和梗塞心脏的计数)没有被基于超声的SR算法(2.35×1010计数和2.65 ×1010对完整的和梗塞的心脏计数)。重要的是，超声图像采集在PET采集期间进行，并实时提供图像。在双核英特尔至强处理器E-5-2637 v4 @ 3.5GHz上，多模态数据的联合注册需要2分钟，其中大部分时间用于PET卷的数据加载。基于超声的SR给重建过程增加了短的计算时间。16个UUI B模式帧的运动配准需要1分钟，在同一机器上SR算法需要1分钟。这两个代码都在非并行化的条件下运行，而并行化可能会大大缩短执行时间。

　　在这项研究中，我们使用了16帧/周期的门控PET重建，与16个UUI B模式解剖帧/周期相关。使用16个门和在专用工作站上运行的MEDISO商业软件进行30分钟采集的重建时间约为5.5小时，32个门的重建时间约为10.4小时。从16到32个门的SNR，使用在“”中描述的完整心脏大鼠检查作为例子动物实验，“下降了~ 40 %，导致信号损失相当大。因此，在目前的配置中，如果onr要保持合理的重建时间和良好的PET图像质量，即使它们与UUI兼容，探索更高的帧速率也没有优势。

　　目前研究的一个局限是我们的PET-CT扫描仪不允许双触发PET数据采集。因此，我们使用了高水平的异氟醚(~ 4 %)来限制呼吸频率，并使呼吸运动对PET采集的影响最小化。在这些条件下，由B型图像估计的呼吸引起的观察到的心脏位移约为0.7 mm，小于我们的PET的空间分辨率。此外，值得注意的是，尽管图像域内SR提供了简单性，但重建整合SR方法也有报道，如并且可能代表当前研究的未来扩展。

　　这项工作中开发的SR方法使用2D超声序列，而跳动的心脏经历复杂的三维运动。然而，3D超声探头的快速发展，其中一些已经在临床和临床前实践中开发，将在不久的将来允许3D SR44].此外，在从超声获得的3D中使用MVF可能确实是创建4D虚拟X射线CT以在PET图像中提供衰减校正的便利方法。

　　这项研究的特殊性在于，它需要一个时间框架来采样心动周期，优于经典超声心动图所采用的方法。专用的临床超声心动图系统可提供高达50–80 fps的序列，这足以对静息心脏跳动(人类约为70 bpm)进行成像[45].然而，为了执行负荷超声心动图或临床前成像，这样的时间框架结果不足以对心动周期进行采样。因此，需要在保持高图像质量的同时增加帧速率的其他成像方案，例如心脏UUI(本研究中采用的技术)或多线传输技术。特别是，UUI技术提供了多种多样的功能成像信息，如心脏收缩参数和心肌弹性的测量，它可以与心脏的高分辨率代谢成像结合使用。

　　结论

　　我们展示了基于超声的SR技术的概念证明，该技术基于同时采集的PET和超声数据，在空间分辨率、SNR和对比度方面显著提高了啮齿动物心脏代谢图像的质量。使用数值和动物数据证明了该方法的性能。在梗塞的大鼠心脏中，基于超声的SR改善了由于缺血后损伤引起的代谢缺陷的描述。基于超声的SR cardiac-PET允许在以心脏葡萄糖失调为特征的病理情况下对心脏代谢进行精确成像。