王　健　宋秀宇　徐文貴

18F-FDG PET/CT顯像在結(jié)直腸癌診斷中的應用價值

王健宋秀宇徐文貴*

18F-FDGPET/CT是一種將CT解剖結(jié)構(gòu)成像與PET功能代謝顯像融合于一身的顯像技術(shù)，能夠在活體狀態(tài)下對腫瘤組織進行定性和定位分析，在腫瘤顯像領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，并且臨床應用日益廣泛。就18FFDG PET/CT顯像原理，在結(jié)直腸癌術(shù)前診斷和術(shù)后復發(fā)中的應用（包括術(shù)后局部復發(fā)和術(shù)后遠處轉(zhuǎn)移的診斷），以及血清腫瘤標志物升高時18F-FDG PET/CT顯像的診斷價值等予以綜述。

結(jié)直腸癌；復發(fā)；轉(zhuǎn)移；氟脫氧葡萄糖；正電子發(fā)射體層成像；體層攝影術(shù)，X線計算機

DOI:10.19300/j.2016.Z4208

Int J Med Radiol，2016，39（3）：291-295

結(jié)直腸癌（colorectal cancer，CRC）嚴重威脅人類健康，在歐美國家，其發(fā)病率僅次于肺癌和乳腺癌，居第3位；死亡率僅次于肺癌，居第2位。在我國，其發(fā)病率逐年上升，發(fā)病年齡趨于年輕化［1］。由于結(jié)直腸癌早期臨床癥狀多不明顯，多數(shù)病人發(fā)現(xiàn)病灶時已屬中晚期，因此臨床上需要一種準確性高的能進行早期檢測的方法。傳統(tǒng)的影像檢查方法如CT、MRI等是建立在形態(tài)學改變基礎(chǔ)上，有時不能鑒別局部腫塊是腫瘤組織還是瘢痕或肉芽組織。而PET/CT可以將功能代謝顯像和解剖形態(tài)成像同時、融合展現(xiàn)，在腫瘤早期代謝水平異常的情況下即可探測到病灶（遠早于腫瘤形態(tài)學變化），而且一次顯像可獲得全身病灶的情況，不易遺漏遠處轉(zhuǎn)移的病灶，有助于明確臨床分期，為臨床提供重要指導。目前18F-氟脫氧葡萄糖 （fluorine-18-fluorodeoxyglucose，18F-FDG）PET/CT顯像在腫瘤領(lǐng)域的應用已獲得國內(nèi)外研究者的肯定。本文就18F-FDG PET/CT顯像對結(jié)直腸癌的診斷價值予以綜述。

1　18F-FDG PET/CT顯像原理

腫瘤細胞與正常組織細胞代謝具有明顯的差異，它具有無限增殖特性，其氨基酸、葡萄糖等代謝物質(zhì)消耗增加?；诖耍藗儗擞浀姆派湫院怂刈鳛槭聚檮┮肴梭w內(nèi)參與代謝過程，并利用探測器使其顯像形象化。其中葡萄糖是人體能量的主要來源，體內(nèi)細胞普遍存在葡萄糖代謝，18F-FDG是葡萄糖類似物，它與天然葡萄糖代謝途徑相似，是最重要的葡萄糖代謝顯像劑，目前臨床應用最廣泛。腫瘤細胞由于代謝異常，引起己糖激酶和葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白（以葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白1和3明顯）高表達，同時由于葡萄糖磷酸化酶低表達，代謝平衡轉(zhuǎn)向葡萄糖磷酸化過程，攝入的18F-FDG經(jīng)代謝生成大量的6-磷酸-18氟-脫氧葡萄糖，無法進入下一步代謝而貯留于腫瘤細胞內(nèi)，經(jīng)PET/CT探測成像。

18F-FDG在正常人體主要分布于腦和心臟。部分良性病變?nèi)缃Y(jié)節(jié)病、隱球菌性肉芽腫、活動性結(jié)核、急性感染灶、膿腫、甲狀腺高功能腺瘤等也可因增殖快、代謝高而出現(xiàn)18F-FDG高攝取；而部分高分化的腫瘤，如腎臟透明細胞癌、前列腺癌、胃印戒細胞癌、胃腸黏液腺癌、肝細胞癌等則出現(xiàn)低18F-FDG代謝情況，在臨床上應結(jié)合其他檢查予以鑒別。

2　18F-FDG PET/CT顯像在結(jié)直腸癌術(shù)前診斷中的應用

絕大多數(shù)的結(jié)直腸癌原發(fā)灶表現(xiàn)為18F-FDG較高的放射性濃聚，Ogawa等［2］應用18F-FDG PET/CT顯像診斷59例原發(fā)性結(jié)直腸癌，其敏感度、特異度、陽性預測值和陰性預測值分別為100%、67%、92%和100%。國內(nèi)研究者栗等［3］對疑似結(jié)直腸癌的病人行18F-FDG PET/CT顯像檢查，其敏感度及準確度可達到100%和92.7%。

局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是結(jié)直腸癌初診病人中最常見的轉(zhuǎn)移方式。以往臨床上通過觸診、超聲、CT或MRI等評估淋巴結(jié)受累情況，主要依據(jù)淋巴結(jié)的直徑大小，對于直徑較?。ǎ? cm）的淋巴結(jié)往往難以準確診斷，且對于直徑較大的炎性淋巴結(jié)診斷也有局限性。Choi等［4］研究顯示CT判斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的特異度為95%、敏感度為56%。馬等［5］研究認為MR DWI對診斷結(jié)直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有一定價值，用相對 表 觀 擴 散 系 數(shù)（relative apparent diffusion coefficient，rADC）值診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的準確性高于ADC值，當rADC值的受試者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線下面積（area under the curve，AUC）為0.883時，診斷敏感度為78.6%，特異度為90%。而18F-FDG PET/CT顯像診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移具有很好的敏感度和特異度，尤其在小淋巴結(jié)的診斷方面，較CT、MRI等傳統(tǒng)影像檢查方法優(yōu)勢顯著。王等［6］研究指出18F-FDG PET/CT顯像在診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面的敏感度、特異度和準確度分別為73.33%、82.35%和78.12%，且大多數(shù)淋巴結(jié)直徑在1 cm以下。然而，Lee等［7］回顧性分析了266例術(shù)前行PET/CT檢查和多層螺旋CT檢查的結(jié)腸癌病人資料，研究顯示在Ⅲ期病人中（n=138），CT對N分期的敏感度為100%，特異度為0，陽性預測值為36.2%，準確度為36.2%；而18F-FDG PET/CT的敏感度為88%，特異度為15.9%，陽性預測值為37.3%，準確度為42%，其與CT結(jié)果相比較，在診斷準確度方面的差異無統(tǒng)計學意義 （P=0.822）；Ⅳ期病人中（n=63），對N分期診斷，CT的敏感度為97.4%，特異度為4%，陽性預測值為60.7%，準確度為60.3%，18FFDG PET/CT的敏感度為97.4%，特異度為12%，陽性預測值為62.7%，準確度為63.5%，兩者在診斷準確度方面差異也無統(tǒng)計學意義（P=0.509），提示18FFDG PET/CT對晚期結(jié)腸癌N分期的價值不大。

可見，18F-FDG PET/CT在結(jié)直腸癌病人局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的診斷效能較高，尤其是在直徑較小的淋巴結(jié)定性診斷方面，在晚期病人中也有較高準確性，但與常規(guī)檢查方法無顯著性差異。

黏液腺癌腫瘤組織內(nèi)黏液成分含量較多，病灶對18F-FDG攝取較低，PET/CT顯像易出現(xiàn)假陰性結(jié)果。有研究［8］表明黏液腺癌18F-FDG PET/CT顯像的陽性率要明顯低于其他非黏液性腫瘤，這印證了結(jié)直腸癌18F-FDG PET/CT顯像中假陰性的存在。

3　18F-FDG PET/CT顯像在結(jié)直腸癌術(shù)后復發(fā)中的應用

3.1結(jié)直腸癌術(shù)后局部復發(fā)的診斷結(jié)直腸癌術(shù)后局部復發(fā)是指隨訪2年內(nèi)，術(shù)野范圍內(nèi)再次出現(xiàn)腫瘤病灶，包括手術(shù)切口部位、吻合口、區(qū)域淋巴結(jié)、鄰近臟器、腹膜等，以吻合口復發(fā)最多見。CT能顯示腸壁增厚程度、腫瘤向腸壁外浸潤的范圍、有無鄰近器官浸潤以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等情況，但難以很好地將梨狀肌、骨盆側(cè)壁、骶前筋膜或骶骨等病變與術(shù)后瘢痕組織進行鑒別。MRI具有良好的軟組織對比度，但也常需依賴隨訪觀察或借助其他輔助方法才能將復發(fā)病灶與3～6個月的纖維瘢痕炎性組織（均為T1低信號、T2高信號）予以鑒別。腫瘤在形態(tài)上的生長變化多滯后于生物學，故而以形態(tài)學改變?yōu)榛A(chǔ)的傳統(tǒng)影像檢查技術(shù)在病變的早期診斷方面不及PET代謝顯像敏感，PET代謝顯像在形態(tài)學改變之前就出現(xiàn)了代謝改變［9］。

有研究［10］顯示，傳統(tǒng)的影像檢查對45.5%的直腸癌病人術(shù)后出現(xiàn)的骶骨前間隙軟組織影無法確定性質(zhì)，而PET顯像診斷的準確度為100%。Ozis等［11］對70例結(jié)直腸癌術(shù)后局部復發(fā)病人行18F-FDG PET顯像，與同期CT比較，其敏感度、特異度、陽性預測值和陰性預測值分別為90%和71%、92%和85%、88%和79%、92%和79%，PET的各項指標均高于同期CT。Maffione等［12］一項Meta分析顯示18FFDG PET/CT顯像診斷結(jié)直腸癌術(shù)后局部復發(fā)的敏感度為97%，特異度為76%。由此可見18F-FDG PET/CT顯像在結(jié)直腸癌病人術(shù)后局部復發(fā)的診斷上具有明顯優(yōu)勢。

3.2結(jié)直腸癌術(shù)后遠處轉(zhuǎn)移的診斷結(jié)直腸癌根治術(shù)后，40%～50%病人3年內(nèi)可發(fā)生肝轉(zhuǎn)移［13］。肝轉(zhuǎn)移灶的數(shù)目和大小是影響病人治療效果及預后的主要因素。如果能夠早期診斷肝轉(zhuǎn)移灶，病人就可以及時得到二次手術(shù)或放化療的機會。一項多中心Meta分析顯示CT、MRI及PET顯像用于檢測結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移的敏感度分別為 83.6%、88.2%、94.1%［14］。有研究［15］對比分析了18F-FDG PET/CT顯像與增強CT診斷轉(zhuǎn)移病灶的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值分別為94%和75%、97%和60%、91%和25%、91%和25%。Liu等［16］認為18FFDG PET/CT顯像在診斷結(jié)直腸癌術(shù)后可疑肝轉(zhuǎn)移方面具有比增強CT更高的敏感度（100%和80%）。結(jié)直腸癌術(shù)后肺轉(zhuǎn)移也很常見，Kodama等［17］分析結(jié)直腸癌術(shù)后肺部轉(zhuǎn)移病灶時發(fā)現(xiàn)，18F-FDG PET/CT顯像敏感度、特異度和準確度分別為100%、97.9% 和98.3%。因此，18F-FDG PET/CT顯像在探測結(jié)直腸癌術(shù)后遠處轉(zhuǎn)移方面具有比傳統(tǒng)影像檢查有更高的敏感度，對臨床治療有很好的指導意義。

4　血清腫瘤標志物升高時18F-FDG PET/CT顯像的診斷價值

腫瘤標志物是反映腫瘤存在的化學類物質(zhì)，其在腫瘤中的含量遠高于正常組織，通過檢測腫瘤標志物水平的變化，可以預測腫瘤的發(fā)生、監(jiān)測治療效果、判斷復發(fā)與否及預后。癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）是常用于結(jié)直腸癌術(shù)后隨訪的腫瘤標志物，載入美國國家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò) （National Comprehensive Cancer Network，NCCN）指南中。有研究［18］表明，結(jié)直腸癌術(shù)后發(fā)生復發(fā)或轉(zhuǎn)移的病人，血清CEA水平的改變可發(fā)生在形態(tài)學改變前3～9個月，早于傳統(tǒng)影像檢查，是術(shù)后隨訪監(jiān)測較敏感指標。但一些非腫瘤性因素如吸煙、炎性腸病、胰腺炎、妊娠期、心血管疾病、糖尿病等也可導致血清CEA水平升高。約50%的結(jié)直腸癌術(shù)后局部復發(fā)者CEA處于正常水平。

惡性腫瘤及其轉(zhuǎn)移病灶由于糖代謝異常旺盛，在18F-FDG PET/CT顯像中表現(xiàn)為代謝異常增高的病灶。對于結(jié)直腸癌術(shù)后不明原因的CEA水平升高的病人行18F-FDG PET/CT檢查，雖然國內(nèi)外研究者報道結(jié)果不甚一致，但均表現(xiàn)出較高的診斷敏感度與特異度。Hung等［19］報道33例結(jié)直腸癌術(shù)后可疑復發(fā)或轉(zhuǎn)移病人的18F-FDG PET顯像、CT和CEA水平的診斷結(jié)果，并以病理為金標準進行比較發(fā)現(xiàn)，PET顯像發(fā)現(xiàn)了全部的復發(fā)或轉(zhuǎn)移灶，包括9處局部復發(fā)灶，8處肺轉(zhuǎn)移灶，4處腹膜后淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶，2處肝轉(zhuǎn)移灶，并發(fā)現(xiàn)1例原發(fā)肺癌，18F-FDG PET顯像在診斷結(jié)直腸癌術(shù)后復發(fā)或轉(zhuǎn)移的敏感度和特異度分別為100%和83%，CEA水平升高診斷結(jié)直腸癌術(shù)后復發(fā)或轉(zhuǎn)移的敏感度和特異度分別為33%和86%，CT診斷結(jié)直腸癌術(shù)后復發(fā)或轉(zhuǎn)移的敏感度和特異度分別為78%和61%。18F-FDG PET顯像可能比CT和CEA水平更準確地診斷結(jié)直腸癌術(shù)后復發(fā)或轉(zhuǎn)移。Caglar等［20］也得出了類似結(jié)論。于等［21］研究了75例結(jié)直腸癌術(shù)后病人，其中67例經(jīng)病理學或6個月以上的隨訪觀察確診為復發(fā)與轉(zhuǎn)移，18F-FDG PET/CT顯像診斷的敏感度為97.0%（65/67），準確度為96.0%（72/75），陰性預測值為80.0%（8/10）；CEA診斷的敏感度為64.1%（43/ 67），特異度為50.0%（4/8）；CEA正常組中18F-FDG PET/CT顯像正確檢出23例，其檢出率為82.1% （23/28），而CEA升高組中正確檢出42例，檢出率為89.3%（42/47），在2組中18F-FDG PET/CT的檢出率差異無統(tǒng)計學意義（P=0.590）。這表明當CEA水平正常時，18F-FDG PET/CT對監(jiān)測結(jié)直腸癌術(shù)后復發(fā)或轉(zhuǎn)移仍具有較好的敏感度與特異度。

5　腸道高代謝顯像的臨床價值

在18F-FDG PET/CT全身顯像中胃腸道高代謝攝取的發(fā)生率為1.3%～3.0%，發(fā)生在結(jié)直腸者為0.6%～2.7%［22］。腸道的生理性攝取使結(jié)直腸癌的診斷變得困難，一般來說，彌漫性攝取多為生理性的或繼發(fā)于炎癥、服用某些藥物如二甲雙胍等，局灶性攝取多提示惡性或癌前病變。Treglia等［23］研究認為，結(jié)腸局灶性攝取13%～30%為良性病變，75%～88%為惡性或癌前病變，其中28%～67%的病變是癌前病變（不典型增生腺瘤），20%～46%是腺癌。徐等［24］研究分析了227例腸道高濃聚病例，局灶性濃聚165例中惡性49例，62例18F-FDG PET/CT顯像表現(xiàn)為彌漫性代謝增高者，經(jīng)證實為良性病變（生理性攝取或炎性改變）；局灶性代謝增高者中，良性病變與惡性病變的標準化攝取值（standardized uptake value，SUV）差異無統(tǒng)計學意義。王等［25］對34例PET/ CT全身顯像偶然發(fā)現(xiàn)的結(jié)直腸局灶性高代謝灶分析顯示，惡性或癌前病變者共22例，陽性預測值為64.7%。Liu等［26］研究了133例行18F-FDG PET/CT全身顯像腸道偶發(fā)高攝取者，82%（109/133）為彌漫性攝取，后證實均為良性，18%（24/133）為局灶性攝取，10例經(jīng)結(jié)腸鏡證實為惡性，PET/CT的敏感度為100%（10/10），特異度89%（109/123），陽性預測值42%（10/24），陰性預測值100%（109/109），可見敏感度和特異度均較高，但是陽性預測值較低；10例惡性者 SUV范圍為 3.9～18.4，14例良性者 SUV為1.6～13.3，良惡性SUV值差異無統(tǒng)計學意義。雖然，SUV代表局部代謝水平，是區(qū)分病變良惡性的重要指標，但有文獻［27］報道腸道良惡性病灶的SUV沒有統(tǒng)計學差異，單純依靠SUV并不能準確鑒別病灶良惡性。

當發(fā)現(xiàn)腸道異常代謝增高灶時，對于不同人群應區(qū)別對待，如對于體檢者及本身存在原發(fā)非腸道惡性腫瘤者，應首先考慮良性改變，再根據(jù)病灶形態(tài)特點做出相應判斷；對于發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移瘤特別是肝轉(zhuǎn)移瘤尋找原發(fā)病灶或者臨床有腸道癥狀且相應血清腫瘤標志物異常增高者，則考慮為惡性病變的可能性較大。

6　小結(jié)

與傳統(tǒng)影像檢查相比，18F-FDG PET/CT在結(jié)直腸癌的診斷及檢測復發(fā)或轉(zhuǎn)移等方面有明顯的優(yōu)勢，但也存在一定的局限性：①18F-FDG是一種非特異性腫瘤顯像劑，由于手術(shù)或放療造成的區(qū)域機體反應或無菌性炎性反應，尤其是處于吻合口周圍的組織，可以出現(xiàn)假陽性；而黏液腺癌由于腫瘤細胞的含量少于黏液含量或癌細胞表面的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量及功能的變異，病灶對18F-FDG攝取較低，PET顯像上放射性濃聚可不明顯，易出現(xiàn)假陰性的結(jié)果［28］；②SUV的大小受多種因素的影響，如血糖水平的高低、注射藥物距影像釆集時間的長短、測量方法等，其中任一因素的改變都可能影響SUV；③由于受到空間分辨力的限制，PET對＜5 mm的病灶不敏感，故可能存在假陰性結(jié)果［29］；④由于PET顯像和CT成像的數(shù)據(jù)非同步釆集，融合后的影像可能會存在對位上的誤差，需在讀片的過程中結(jié)合上下連續(xù)的幾個層面判讀；⑤PET/CT檢查費用相對較昂貴，且全程檢查時間較長，目前并不能夠常規(guī)應用于所有腫瘤病人。

在精準診療方面，有研究報道對結(jié)直腸癌發(fā)生轉(zhuǎn)移的病人應用伊馬替尼進行治療時，行15O-H2O2（水）PET/CT顯像，并據(jù)此建立相關(guān)代謝動力模型，為我們洞察腫瘤微環(huán)境提供依據(jù)［30］。隨著基因組學的發(fā)展，基因診療在腫瘤領(lǐng)域成為研究熱點，如何標記更具特異性的正電子顯像探針以更好地服務(wù)于臨床，這是核醫(yī)學精準診療面臨的機遇和挑戰(zhàn)。PET/CT憑借其可以無創(chuàng)性探究疾病的生物學變化，從分子水平上對腫瘤進行顯像，必將推動精準醫(yī)療的快速發(fā)展。

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（收稿2016-01-25）

Application value of PET/CT18F-FDG imaging in the diagnosis of colorectal cancer

WANG Jian，SONG Xiuyu，XU Wengui*.Department of Molecular Imaging and Nuclear Medicine，Tianjin Medical University Cancer Institute and Hospital，National Clinical Research Center for Cancer，Key Laboratory of Cancer Prevention and Therapy，Tianjin 300060，China

18F-fluorodeoxyglucose（FDG）PET/CT is a new imaging technology，which can provide CT anatomy structure image，PET functional and metabolic image，and the two-fusion image in a single session.It realizes the qualitative and location analysis of tumor tissues in vivo.Now it plays an important role in the field of tumor imaging，and is more and more widely applied.In this paper，the following aspects were reviewed，which contains the18F-FDG PET/CT imaging principle，the application in the preoperative diagnosis of colorectal cancer，the evaluation of postoperative recurrence of colorectal cancer（including the diagnosis of local recurrence and the diagnosis of distant metastasis），and the diagnostic value of18F-FDG PET/CT imaging in the patients with elevated serum tumor markers.

Colorectal cancer；Recurrence；Metastasis；Fluorodeoxyglucose；Positron emission tomography；Tomography，X-ray computed

天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院 國家腫瘤臨床醫(yī)學研究中心天津市 “腫瘤防治”重點實驗室 分子影像及核醫(yī)學診療科，天津300060

徐文貴，E-mail：wwbzzl@sina.com
*審校者