18F-FDG PET/CT多時相檢查在肺癌腦轉移診斷中的應用及最佳代謝時間探究

陸皓，程祝忠，王丹，龍海飄，陳世容，姚玉唐

四川省腫瘤醫院 PET/CT中心，四川 成都 610041

引言

肺癌腦轉移是肺癌晚期最常見的血道轉移模式，尤其是小細胞肺癌及腺癌。是否存在腦轉移對肺癌本身的治療有著非常重要的臨床價值[1-3]。18 氟-脫氧葡萄糖（18Fluorine-Fluorodeoxyglucose，18F-FDG）PET/CT 作 為 一種基于糖代謝的全身分子影像檢查，其最大的優勢之一就是對腫瘤的轉移進行篩查[4]。但是在實際臨床應用中，往往受正常腦組織生理性糖代謝的影響而導致顱內病灶對比度欠佳、靶非靶比（Target Non-Target Ratio，T/NT）過低，甚至出現假陰性[5-6]。作者團隊想利用PET/CT 雙時相及延遲顯像的原理，通過延長代謝時間，讓正常腦組織糖代謝降低，從而增加圖像的對比度。并通過統計分析，找到各定量參數的最佳的檢查前代謝時間。

1 資料和方法

1.1 入組條件制定

常規采集結束后行視覺分析法進行圖像分析。由2 名副高以上5 年臨床PET/CT 診斷經驗的醫師進行閱片并判斷圖像等級，意見不一致時請第三位醫師參與評價協商。借鑒文獻資料，將腦部病變局部18F-FDG 攝取程度分為4 級，1 級，攝取程度接近本底；2 級，攝取程度輕度高于本底；3 級，中度攝取；4 級，高度攝取[7]，見圖1。3～4 級攝取圖像滿足診斷需要，1～2 級作為本實驗病例。

圖1 圖像等級判斷標準示意圖

1.2 臨床資料

按上述入組條件篩選2019 年8 月至2019 年11 月因病理確診肺腺癌懷疑顱內轉移需行PET/CT 檢查后出現頭部圖像無法滿足診斷需要35 例，其中男性27 例、女性8 例。年齡45～79 歲，平均61.40±11.41 歲。

1.3 PET/CT檢查方法

采集設備：西門子Biograph mCT-64 PET/CT 掃描儀。放射性示蹤劑18F-FDG 制備：日本住友HM-10HC 醫用回旋加速器及住友多功能合成模塊生產，pH 值7.0～7.5，放化純>99%。檢查前空腹4～6 h，血糖濃度≤11.1 mmol/L，按5.55 MBq/Kg 計算并靜脈注射18F-FDG，安靜、保暖狀態下休息1 h，期間勻速喝下碘對比劑濃度為1.5%的胃腸道對比劑1000 mL，檢查前排空小便并更換純棉病員服。為避免手臂對成像部位的影響，先雙上肢上舉行體部顯像，成像范圍眶上緣至股骨中斷。低劑量CT：管電壓120 kV，有效管電流43 mAs，層厚8 mm，螺距0.9；PET：3D 模式采集1.5 min/床位，6～7 床位，TOF 技術配合高清迭代重建，迭代次數3，子集數21。再雙手置于胸前行頭部采集，成像范圍上包全顱頂頭皮，下確保與體部采集重疊。低劑量CT：管電壓140 kV，有效管電流297 mAs，層厚5 mm，螺距0.7；PET：3D 模式采集，單床位4 min 采集，TOF技術配合高清迭代重建，迭代次數5，子集數21[8]。所有PET 數據經與之對應的CT 數據行衰減校正后輸出PET 影像。在常規采集后行2、4、6 h 頭部延遲顯像。所有病例在實驗前均被告知并取得配合，本實驗通過相關倫理學審查。

1.4 圖像評價

利用西門子MMWP 影像后處理工作站TureD 核醫學影像分析軟件中的自適應輪廓感興趣區（Region of Interest，ROI）功能分別計算4 期頭部采集圖像的半定量參數最大標準率攝取值（Maximum Standardized Uptake Value，SUVmax），閾值為SUVmax 的40%的腫瘤代謝體積（Metabolic Tumor Volume，MTV）以及以病灶對測正常腦組織為非靶區計算得到的T/N 值[9]。

1.5 數據分析

將所得數據先制作折線圖，分析隨代謝時間的延長各參數的走勢，然后應用SPSS 20.0 統計軟件行數據分析。先行正態性檢驗和方差齊性檢驗，如服從正態分布且方差齊，則使用單因素方差分析；如不滿足，則使用非參數檢驗。P<0.001 表示統計學差異顯著。

2 結果

各時相所得圖像SUVmax、MTV40%、T/N 值，見表1，各定量參數不同時相測量值間具有統計學意義的顯著差異。而隨著循環時間的延長，SUVmax 與MTV40%折線圖均呈現先升后降的趨勢，峰值拐點分別出現在4 h 和2 h（圖2～3），T/N 呈現持續上升的趨勢（圖4）。患者頭部不同時相采集病灶對比圖，見圖5。

表1 不同循環時間采集所得圖像各定量指標比

3 討論

雖然18F-FDG PET/CT 作為全身一站式的分子影像學檢查，對腫瘤原發灶及轉移灶的探查有著很大的優勢[10-11]。但是針對顱腦的診斷，基于腦組織本身的FDG 高代謝特點，較磁共振頭部成像（平掃/增強/功能）及特殊示蹤劑（11carbon-methionine，11 碳-蛋氨酸）PET/CT 檢查并無明顯的優勢[12-13]。且同位素標記的示蹤劑在患者體內的代謝是一個復雜的動態平衡過程，常規PET/CT 采集所得的圖像僅反應該采集時間段（單個床位采集時間）的一個相對靜態的過程，往往不能代表患者病灶的整體代謝走勢及峰值代謝水平[14-15]。采用多時相采集法，可以增加時間分辨率，相對動態的模擬出示蹤劑在患者體內（病灶與正常組織）的分布情況。本實驗1、2、4、6 h 四時相采集所得圖像，本底（病灶對側正常組織）SUVmax 分別為8.68±1.21、8.18±2.14、6.60±1.68、4.91±1.57，病灶SUVmax 分別為7.15±0.74、8.51±0.56、10.37±1.01、9.17±1.01。 正常組織對FDG 的代謝逐步降低，轉移灶對FDG 的代謝呈現先高后低的趨勢，更有利于臨床診斷對病灶的解讀[16-17]。

圖2 不同循環時間病灶SUVmax走勢折線圖

圖3 不同循環時間病灶MTV40%(cm3)走勢折線圖

圖4 不同循環時間病灶T/N走勢折線圖

腫瘤良惡性的判斷以及療效評價是PET/CT 檢查的另外一個優勢，而半定量參數SUVmax，MTV，T/N 的準確計算及比較分析在診斷中發揮著重要的作用[18]。針對單次采集而言，上述三個定量參數的測量值是否能夠代表此次檢查機體代謝吸收的特征峰值；患者多次檢查結果的橫向比較中，上述三個定量參數的比較是否存在著因代謝時間不同而導致的差異[19-20]。通過本研究得知，針對肺腺癌腦轉移的患者，單次檢查SUVmax 的特征峰值出現在給藥后4 h、MTV40%的特征峰值出現在給藥后2 h，技師在臨床采集時應根據檢查需要，酌情增加上述時間點的多時相采集，以便獲得更準確的定量參數。在T/N 的比較中，只要滿足多次檢查間循環時間的一致，則可以降低橫向對比成像技術的干擾因素。

圖5 患者頭部不同時相采集病灶對比圖

本實驗的局限性主要包括以下幾點：① 納入統計的病例數較少；② 納入病例均為病理確診肺腺癌懷疑腦轉移而行PET/CT 患者，未涉及其他肺癌病例（如前言提到的小細胞肺癌等），有待后續進一步完善多病種轉移灶的研究；③ 本文所有病例血糖濃度均控制在11.1 mmol/L 的水平下，這個值雖然滿足18F-FDG PET/CT 檢查的要求，但是忽略了血糖濃度高低對正常腦組織生理性攝取18F-FDG 的競爭性抑制作用[21]。