王 如,錢立庭,汪世存,展鳳麟,潘 博,張紅雁,馬 軍
(安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院,安徽 合肥 230001)
腦膠質(zhì)瘤是最常見的顱內(nèi)腫瘤,發(fā)病率約占顱內(nèi)腫瘤的40%~50%[1]。MRI是目前顱內(nèi)腫瘤患者術(shù)前首選的檢查方法,其顯像原理為在解剖層面上顯示腫瘤。PET/CT將PET和CT兩種影像技術(shù)結(jié)合,使PET的功能顯像與CT的結(jié)構(gòu)顯像融于一體,既可對病灶定位,又可定性。本研究以11C標(biāo)記的蛋氨酸(Methionine,MET)為示蹤劑的PET/CT及MRI對臨床疑診膠質(zhì)瘤患者進(jìn)行術(shù)前檢查,以明確11CMET PET/CT對膠質(zhì)瘤的術(shù)前診斷價值。
選取2010年10月—2011年6月入住我院神經(jīng)外科的11例經(jīng)MRI檢查后疑診為膠質(zhì)瘤的患者接受11C-MET PET/CT檢查。11例患者均為初發(fā),且未經(jīng)任何治療。11例患者中男6例,女5例,年齡27~81歲,中位年齡45歲。腫瘤位于顳葉2例,額葉5例,頂葉、島葉、島葉+額葉、額葉+顳葉各1例。
1.2.1 MRI檢查
綜合多種文獻(xiàn)報道及本院MRI科室多年的診斷經(jīng)驗,將MRI診斷膠質(zhì)瘤的標(biāo)準(zhǔn)界定如下:①低分級膠質(zhì)瘤:通常表現(xiàn)為等或長T1長T2信號,邊界清楚或不清,囊變、壞死及出血少見,瘤周水腫輕或無,可有占位效應(yīng),增強(qiáng)掃描一般無強(qiáng)化。②高分級膠質(zhì)瘤:常表現(xiàn)為邊界不清、信號不均勻的長T1長T2信號,外形不規(guī)則,瘤內(nèi)易形成囊變、壞死、出血,瘤周水腫顯著,增強(qiáng)掃描明顯不均勻強(qiáng)化,甚至可見厚壁環(huán)形強(qiáng)化[2-3]。
1.2.2 PET/CT檢查
PET/CT儀為Biograph HR 16機(jī)型(Siemens,Germany),其空間分辨率3.8 mm,層厚8 mm。檢查前患者不需禁食,平臥在掃描床上,封閉視聽,靜脈注射MET 10~20 mCi,約20 min后進(jìn)行掃描,掃描歷時10 min左右。采集時選擇11C半衰期進(jìn)行衰減校正,通過衰減校正后重建PET影像(3 mm層厚)。PET/CT檢查時KPS評分50~90,中位數(shù)90。MET濃聚灶經(jīng)2位有多年P(guān)ET診斷經(jīng)驗的核醫(yī)學(xué)科醫(yī)師目測確認(rèn)。在病灶內(nèi)最濃處勾畫圓形感興趣區(qū),同時以同樣大小的圓圈選定對側(cè)灰質(zhì)區(qū)多個感興趣區(qū),計算平均值。若PET未發(fā)現(xiàn)異常,在MRI異常區(qū)域相應(yīng)PET影像區(qū)域選定圓形感興趣區(qū)。標(biāo)準(zhǔn)攝取值(Standard uptake value,SUV)=(像素值/像素體積)/(注射的放射性核素活度/體積)×校正因子。同時作者對所有病例的T/N值(腦腫瘤組織最大SUV與對側(cè)鏡像位置正常腦組織SUV的比值)進(jìn)行了整理,以期從中發(fā)現(xiàn)此值與膠質(zhì)瘤良惡性之間的相關(guān)性,文獻(xiàn)報道以T/N值=1.5為閾值鑒別低級別與高級別膠質(zhì)瘤的負(fù)荷率高達(dá)85.7%[4],因此本文采用了此數(shù)值。
用四格表確定11C-MET PET/CT及MRI在術(shù)前診斷腦膠質(zhì)瘤的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性。敏感性=真陽性/(真陽性+假陰性)×100%,特異性=真陰性/(真陰性+假陽性)×100%,準(zhǔn)確性=(真陽性+真陰性)/(真陽性+假陽性+真陰性+假陰性)×100%。
11例患者中,9例顯示放射性攝取增高,T/N值均≥1.2;2例放射性攝取減低,T/N值分別為0.83、0.94。T/N值平均范圍為0.83~5.6,中位數(shù)為1.8。其中有3例患者的T/N比值分別為1.8、2.2、2.2,按照上述T/N值=1.5的分界標(biāo)準(zhǔn),作者將這3例患者歸類為高級別膠質(zhì)瘤。
術(shù)后共有10例患者確診為膠質(zhì)瘤(9例為PET/ CT檢查放射性攝取增高者,T/N值≥1.2;1例為攝取減低者,T/N值=0.94),其中 6例星形細(xì)胞瘤(WHOⅡ級5例、Ⅲ級1例)、1例混合型少突-星形細(xì)胞瘤(WHOⅡ級)、1例少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤(WHOⅡ級)、2例膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(WHOⅣ級)。另外1例為膠質(zhì)細(xì)胞增生(T/N值=0.83)。上述3例T/N值分別為1.8、2.2、2.2的患者病理均為WHOⅡ級。與PET/CT及MRI檢查結(jié)果相比較,11C-MET PET/CT與MRI對膠質(zhì)瘤術(shù)前診斷的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性分別為100%、100%、100%和100%、0、91%。依據(jù)T/N值=1.5的分界標(biāo)準(zhǔn),11C-MET PET/CT在術(shù)前判斷膠質(zhì)瘤惡性程度的準(zhǔn)確性為73%(8/11)(圖1,2)。
傳統(tǒng)的CT、MRI等都是解剖學(xué)顯像方法,不能反映腫瘤的細(xì)胞代謝水平,且MRI存在著圖像失真問題,對腦膠質(zhì)瘤術(shù)前診斷有一定局限性。近年來隨著正電子放射性藥物和PET/CT技術(shù)的發(fā)展,腫瘤研究發(fā)展到活體病理和生化改變的分子影像階段,PET/CT在膠質(zhì)瘤中的應(yīng)用價值日益受到重視。Pirotte等[5]選取66例幕上高分級膠質(zhì)瘤患者在術(shù)前行PET/CT及MRI檢查,發(fā)現(xiàn)PET檢測出的腫瘤體積大于MRI,且通過手術(shù)將PET顯示的示蹤劑濃聚區(qū)完全切除可觀察到患者的生存率延長,而將MRI檢出的病灶完全切除則未見到此種改變。由此可見PET/CT在顯示膠質(zhì)瘤范圍方面的優(yōu)越性,這點對確定膠質(zhì)瘤放療靶區(qū)有重要意義。在PET/CT顯像中,18F-FDG是最常用的顯像劑,但由于正常腦組織中也濃聚大量18F-FDG,惡性程度相對較低的膠質(zhì)瘤放射性濃聚程度較低,而在部分良性病變?nèi)缒X梗塞、炎癥等時也可能會濃聚,高本底的18F-FDG的圖像上就難以與正常腦組織區(qū)分,從而出現(xiàn)假陰性或假陽性結(jié)果。
11C-MET是目前用于腦腫瘤PET顯像最多的氨基酸類顯像劑,它能反映體內(nèi)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝和蛋白質(zhì)合成情況。與18F-FDG相比,11C-MET PET/CT具有兩大優(yōu)勢:腫瘤的間變壞死區(qū)對11CMET的攝取較18F-FDG明顯下降;11C-MET的腦本底低,與腫瘤對比明顯,因此11C-MET對腦膠質(zhì)瘤的檢出率高。Hatakeyama等[6]對41例新確診的膠質(zhì)瘤患者行11C-MET PET/CT顯像后發(fā)現(xiàn)有36例患者表現(xiàn)為高11C-MET攝取,診斷敏感度為87.8%,同時惡性膠質(zhì)瘤100%被檢出。Yamaoto等[7]選取15例膠質(zhì)瘤患者(其中WHOⅡ級5例、Ⅲ級3例、Ⅳ級7例)分別行18F-FDG及11C-MET PET顯像,發(fā)現(xiàn)所有患者的11C-MET攝取均增高,診斷敏感度為100%,而18F-FDG的診斷敏感度僅為40%。本研究中11例患者,9例放射性攝取增高者均經(jīng)病理證實為膠質(zhì)瘤,充分說明了11C-MET PET/CT診斷膠質(zhì)瘤的優(yōu)越性,而另外2例攝取稍減低者,經(jīng)病理證實1例為膠質(zhì)瘤,1例為膠質(zhì)細(xì)胞增生。作者初步推測,如果11C-MET PET/CT顯像陽性則罹患膠質(zhì)瘤的概率很高,但顯像陰性卻不能排除患膠質(zhì)瘤的可能性。Branu等[8]的研究支持了作者的觀點。
圖1 女,71歲,系“右手乏力伴言語不暢2周”入院。頭顱MRI:左側(cè)額顳葉類圓形長T1長T2信號,信號不均,其內(nèi)可見小片狀更長T1長T2信號,病灶周圍見環(huán)形水腫帶,增強(qiáng)后病灶明顯不均勻強(qiáng)化。PET/CT:左額顳葉團(tuán)塊狀稍高密度影,11C-MET放射性攝取異常增高,SUV最大值5.8,對側(cè)正常位置SUV最大值2.0,考慮高級別膠質(zhì)瘤可能。術(shù)后病理:膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(WHOⅣ級)。 圖2 男,36歲,系“頭痛伴抽搐1次”入院。頭顱MRI:增強(qiáng)后左側(cè)島葉及左額葉皮層及皮層下區(qū)可見一大小約4.5 cm×3.2 cm不均勻強(qiáng)化區(qū),病灶內(nèi)部可見較散在斑片狀強(qiáng)化。PET/CT:左側(cè)額顳葉彌漫性輕度放射性攝取增高,11C-MET代謝輕度增高,病變處SUV最大值1.9,對側(cè)SUV最大值1.6。術(shù)后病理:星形細(xì)胞瘤(WHOⅡ級)。Figure 1. Female,71 years old,was admitted because of right-hand weakness with poor expression for two weeks.Brain MRI showed a round lesion of long T1and long T2signal in the left frontal and temporal lobe.The signal was uneven with small pieces of a longer T1and long T2signal inside and ring-like edema around.The lesion enhanced significantly and heterogeneously after enhancement.PET/CT showed a slightly high density lesion in the left fronto-temporal lobe,with abnormal increased uptake of11C-MET.Its SUVmax was 5.8,and that from the contralateral area was 2.0,indicating the possibility of high-grade gliomas.Pathology:glioblastoma cell tumor(WHO Ⅳ grade). Figure 2. Male,36 years old,was admitted for headache associated with convulsions.MRI showed a lesion with a size of about 4.5 cm×3.2 cm in the cortical and subcortical zone of left insular and frontal lobes.The lesion showed heterogeneous patchy enhancement.PET/CT showed diffuse mild increased radiotracer uptake in the left frontal temporal lobe.Metabolism of11C-MET slightly elevated,with SUVmax value of 1.9,and that from the contralateral area of 1.6.Pathology:astrocytoma(WHOⅡ grade).
不僅如此,11C-MET PET/CT在低級別腦腫瘤的檢出及鑒別診斷病變的良惡性方面也具有重要意義。Narayanan等[9]選取17例疑診星形細(xì)胞瘤(WHOⅡ級9例、Ⅲ級8例)的患者進(jìn)行18F-FDG和11CMET PET/CT顯像。在所有WHOⅡ級患者中,18FFDG攝取未見明顯增高,而11C-MET攝取卻顯著增高;在WHOⅢ級患者中,18F-FDG和11C-MET的攝取均增高,以11C-MET增高更明顯。作者認(rèn)為11CMET的攝取增高反映了腫瘤組織的蛋白質(zhì)合成增加,較18F-FDG更具特異性。Cai等[10]認(rèn)為高級別、低級別腫瘤及非腫瘤病變對18F-FDG和11C-MET的攝取程度均不同,但從統(tǒng)計學(xué)角度而言,僅11C-MET在低級別腫瘤和非腫瘤病變中的攝取差異有意義,因此11C-MET在區(qū)分低級別腫瘤與非腫瘤性病變方面更有價值。值得指出的是,盡管11C-MET PET/ CT顯像能較好地區(qū)分高級別與低級別膠質(zhì)瘤,但在某些相鄰病理級別膠質(zhì)瘤的區(qū)分上仍存在較大困難,Nariai等[11]選取194例患者行11C-MET PET/CT顯像,應(yīng)用T/N值對圖像進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)在低級別與高級別膠質(zhì)瘤組之間存在顯著差異,但在WHOⅠ級與Ⅱ級之間及WHOⅢ級與Ⅳ級之間卻未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計學(xué)差異。本研究以T/N值=1.5為閾值鑒別低級別與高級別膠質(zhì)瘤,準(zhǔn)確性僅為73%,出現(xiàn)這種現(xiàn)象可能是因為注射藥物的質(zhì)量、開始檢查及采集時間、患者的年齡、體重等均會影響示蹤劑在腦內(nèi)的分布、轉(zhuǎn)運(yùn)、清除及信息的采集和表達(dá),從而導(dǎo)致SUV值變化較大,影響結(jié)果的判讀,加強(qiáng)PET的質(zhì)控技術(shù)可能會減少這種差異的產(chǎn)生。且本研究所選病例較少,無法對T/N值與分級間關(guān)系進(jìn)行相關(guān)性分析,若增加樣本量,可能會得出更有意義的結(jié)論。
盡管如此,仍有大約20%的低級別腦腫瘤不能被檢測到,同時一些非腫瘤病變?nèi)绻K?、血腫及炎性組織等卻可能顯示高攝取[12]。本研究中的11例患者盡管全被診斷及鑒別出,可能與選取病例較典型及病例數(shù)不夠多有關(guān),增加樣本量勢必會得出更具說服力的結(jié)論。多種顯像劑的聯(lián)合應(yīng)用、多種成像技術(shù)的相輔相成可能是目前提高膠質(zhì)瘤診斷準(zhǔn)確性的最佳途徑,如將PET與MRI融合進(jìn)行顯像,Boss等[13]認(rèn)為PET/MRI的空間分辨率要高于PET/CT,在顯示較小的解剖結(jié)構(gòu)時更具優(yōu)勢??梢酝茰y,PET/MRI作為一項嶄新的技術(shù),將具有廣闊的應(yīng)用前景,同時臨床仍需開發(fā)其它顯像劑以更靈敏特異地診斷腦部腫瘤及定性。
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