18F-FDG PET/CT顯像對(duì)前列腺癌生化復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移灶評(píng)估價(jià)值的初步研究

陳 雯 姚稚明 張文杰 劉甫庚

前列腺癌是發(fā)達(dá)國(guó)家最常見的男性高發(fā)腫瘤，是導(dǎo)致男性腫瘤死亡的主要病因之一[1]。國(guó)家癌癥中心2019年公布的中國(guó)惡性腫瘤流行情況分析中指出，前列腺癌在我國(guó)男性癌癥發(fā)生率中位居第6位[2]。原發(fā)性前列腺癌的處置方式包括主動(dòng)監(jiān)測(cè)、根治性手術(shù)(radical prostatectomy, RP)及放療(radiation therapy, RT)[3]。根治性治療后，有部分患者會(huì)出現(xiàn)生化復(fù)發(fā)(biochemical recurrence, BCR)，其臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)為根治性前列腺切除術(shù)后(術(shù)后3周以上)連續(xù)兩次血清PSA≥0.2ng/ml，或根治性放療后(≥6周)，PSA 較治療后最低值上升超過(guò)2ng/ml)[4]。20%～40%的根治術(shù)后患者及30%～50%的放療后患者在治療后10年內(nèi)出現(xiàn)BCR[5,6]。24%～34% 生化復(fù)發(fā)的患者會(huì)發(fā)生腫瘤轉(zhuǎn)移[5]。準(zhǔn)確評(píng)估生化復(fù)發(fā)患者的腫瘤進(jìn)展程度對(duì)下一步治療十分重要，局部復(fù)發(fā)者可采取挽救性放療，而出現(xiàn)轉(zhuǎn)移則需要系統(tǒng)性治療。傳統(tǒng)的CT、MRI及核素骨顯像等影像方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。近年來(lái)，正電子發(fā)射斷層顯像(positron emission tomography and computed tomography, PET/CT)在前列腺癌的應(yīng)用中逐漸得到重視，當(dāng)前絕大多數(shù)單位PET/CT顯像使用的是廣譜腫瘤顯像劑18F-脫氧葡萄糖(fluorodeoxyglucose，F(xiàn)DG)。本研究通過(guò)小樣本量回顧性分析，對(duì)于18F-FDG顯像對(duì)前列腺癌根治治療后生化復(fù)發(fā)患者的診斷價(jià)值做一初步評(píng)價(jià)。

對(duì)象與方法

1.臨床資料: 本研究為回顧性研究。選取2010年1月～2020年6月北京醫(yī)院PET/CT中心因前列腺癌生化復(fù)發(fā)疑診轉(zhuǎn)移而行18F-FDG PET/CT檢查，年齡52～81歲，平均年齡68±9歲的男性前列腺癌患者15例。病例入選標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)病理證實(shí)為前列腺腺癌；②根治性治療后，符合臨床生化復(fù)發(fā)診斷標(biāo)準(zhǔn)，即前列腺癌根治術(shù)至少4周后tPSA連續(xù)2次≥0.2ng/ml，或根治性放療后tPSA較最低值上升超過(guò)2ng/ml；③18F-FDG PET/CT檢查后行3個(gè)月以上隨訪，獲得有效隨訪結(jié)果。排除標(biāo)準(zhǔn)：①未能獲得PET/CT檢查前后的具體診療信息及臨床結(jié)果；②有其他惡性腫瘤病史，轉(zhuǎn)移灶未能經(jīng)病理證實(shí)為前列腺癌轉(zhuǎn)移。

2.顯像劑及顯像儀器: 顯像儀器為德國(guó)Siemens PET/CT Biograph mCT。顯像劑為18F-FDG，由中國(guó)原子能科學(xué)研究院同位素研究所提供，放化純>90%。

3.顯像方法: 受檢者空腹6h以上，按體質(zhì)量5.18～7.77MBq/kg靜脈注射18F-FDG，隨后靜臥休息，注射后60min行常規(guī)PET/CT顯像。顯像時(shí)先行體部CT(自顱底至股骨上段)平掃，矩陣512×512；隨后采集PET圖像，體位保持不變，采用三維模式，矩陣128×128，采集5～7個(gè)床位，每個(gè)床位2min。

4.PET/CT圖像重建與融合: PET圖像重建采用有序子集最大期望值迭代法(OSEM)，圖像衰減校正采用CT采集數(shù)據(jù)。CT采用標(biāo)準(zhǔn)法重建，矩陣512×512，分別重建為層厚3mm及2mm圖像。后期圖像融合及評(píng)價(jià)統(tǒng)一采用Siemens工作站TrueD軟件。

5.影像學(xué)分析: 兩名有經(jīng)驗(yàn)的核醫(yī)學(xué)醫(yī)生分別閱片，再共同分析PET/CT。通過(guò)視覺及半定量分析，觀察病變形態(tài)、大小、與周圍組織關(guān)系，結(jié)合TrueD軟件包內(nèi)的3D SUV測(cè)量工具，獲得前列腺癌復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移灶的最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值(maximum standardized uptake value, SUVmax)，最終判定是否為復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移。

6.隨訪結(jié)果判斷: 隨訪至少3個(gè)月以上，并留存以下信息： PET/CT檢查同期(2周內(nèi))是否行CT、MRI掃描，或99mTc-亞甲基膦酸鹽(99mTc-MDP)單光子發(fā)射(single photon emission computed tomography, SPECT)骨顯像；PET/CT 檢查后是否進(jìn)一步行病理檢查；檢查后是否行進(jìn)一步治療，經(jīng)治療后行影像學(xué)復(fù)查的結(jié)果。最終經(jīng)臨床醫(yī)生綜合各方面結(jié)果后診斷證實(shí)的病灶，記為真陽(yáng)性。PET/CT檢查結(jié)束至少2個(gè)月后影像學(xué)復(fù)查仍未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移病灶者，記為真陰性。計(jì)算PET/CT顯像評(píng)估生化復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移病灶的敏感度、特異性、準(zhǔn)確性、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值。

結(jié) 果

15例臨床生化復(fù)發(fā)患者中，14例具備同期盆腔MRI顯像，3例具備同期體部CT，另有3例具備全身骨顯像，1例在PET/CT顯像后取得了病理證實(shí)。臨床情況及影像檢查結(jié)果詳見表1。18F-FDG PET/CT總體顯像陽(yáng)性率67% (10/15)，敏感度、特異性及準(zhǔn)確性分別為91%、100%及93%。5例18F-FDG PET/CT陰性患者中1例在檢查結(jié)束1個(gè)月內(nèi)經(jīng)病理確診為尿道轉(zhuǎn)移，陰性預(yù)測(cè)值80%。為便于與同期盆腔MRI顯像結(jié)果對(duì)照，將PET/CT結(jié)果中骨盆及骨盆外病灶分別加以統(tǒng)計(jì)。對(duì)于骨盆外的體部轉(zhuǎn)移灶，18F-FDG PET/CT陽(yáng)性率為33%，敏感度、特異性及準(zhǔn)確性均為100%。對(duì)于骨盆內(nèi)轉(zhuǎn)移病變，18F-FDG PET/CT陽(yáng)性率為47%(7/15)，敏感度、特異性及準(zhǔn)確性分別為88%、100%及93%；同期盆腔MRI的陽(yáng)性率為43%(6/14)，敏感度、特異性及準(zhǔn)確性分別為71%、86%及79%。3例CT掃描中假陽(yáng)性1例，將雙側(cè)腎上腺結(jié)節(jié)診斷為轉(zhuǎn)移瘤；相應(yīng)部位PET/CT顯像未見FDG代謝異常增高，診斷良性，與隨診結(jié)果吻合。另外，3例全身骨掃描的總體準(zhǔn)確性為100%，但總體病灶的顯示數(shù)目、部分病灶顯示清晰度低于18F-FDG PET/CT。

表1 18F-FDG PET/CT及同期影像檢查評(píng)估前列腺癌生化復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移病灶小結(jié)

討 論

PET/CT是利用正電子發(fā)射體標(biāo)記的葡萄糖等放射性藥物作為示蹤劑，從分子水平顯示機(jī)體及病灶組織細(xì)胞的代謝、功能、血流、細(xì)胞增殖和受體分布狀況的一種成像方式。18F-FDG作為當(dāng)下依然為主流的PET/CT顯像劑，多年前即開始在臨床用于腫瘤診斷。其探測(cè)腫瘤的原理是基于惡性病變的葡萄糖代謝水平增高，這是由于腫瘤細(xì)胞膜上葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體 (glucose transporter，GLUT)，特別是GLUT1的高表達(dá)，以及2型己糖激酶活性增高導(dǎo)致的[7]。惡性腫瘤細(xì)胞內(nèi)可積聚大量18F-FDG，經(jīng)PET體外顯像可顯示腫瘤的部位、形態(tài)及葡萄糖代謝程度。對(duì)于前列腺癌的原發(fā)病灶，GLUT1的表達(dá)要高于前列腺良性疾病，18F-FDG PET/CT可表現(xiàn)為陽(yáng)性，但其FDG攝取程度與多種良性病變(如前列腺炎)有較大重疊，且PET圖像本身及同機(jī)CT的空間分別率均不及MRI[8～10]。因此原發(fā)病灶的顯示及診斷，MRI更具優(yōu)勢(shì)。

對(duì)于前列腺癌生化復(fù)發(fā)，僅行局部評(píng)估無(wú)法滿足臨床要求。準(zhǔn)確的病灶定位及分期直接影響下一步治療決策，對(duì)于臨床十分關(guān)鍵。雖然MRI具備良好的組織分辨率，是前列腺癌T分期的主要判定手段，但在評(píng)價(jià)前列腺以外的腫瘤侵犯方面卻有著難以克服的缺陷，常規(guī)MRI為局部顯像，無(wú)法一次性評(píng)估全身情況；對(duì)于一些前列腺粒子植入后的患者，盆腔局部的病灶顯示也會(huì)因偽影受到影響。而且，由于MRI層厚及掃描范圍所限，一些較小的轉(zhuǎn)移病灶有可能顯示不清甚至漏診，平面骨顯像也存在同樣的不足(圖1)。

圖1 生化復(fù)發(fā)骨轉(zhuǎn)移灶18F-FDG PET/CT、同期盆腔MRI及骨掃描圖像A～C.分別為冠狀位同機(jī)CT、PET/CT融合圖像及PET圖像，右側(cè)髂骨高密度灶，代謝活性增高，提示骨轉(zhuǎn)移(十字交叉)；D.同期MRI圖像，相應(yīng)部位未見明顯異常(白色空心箭頭)；E.同期骨掃描圖像，相應(yīng)部位可疑放射性稍增高，病灶顯示清晰度不及PET/CT(空心箭頭)；黑色箭頭所示為雙側(cè)椎小關(guān)節(jié)骨質(zhì)增生所致的退行性改變

PET/CT能一次性完成全身掃描，全面評(píng)估骨骼、淋巴結(jié)等各系統(tǒng)腫瘤侵犯情況，有助于精確分期診斷，這一優(yōu)勢(shì)是常規(guī)局部顯像難以替代的，對(duì)于全身廣泛轉(zhuǎn)移尤為如此(圖2)。CT雖然可以迅速完成全身掃描，但在缺乏代謝信息的情況下，對(duì)于一些非典型病灶難以定性，本研究中1例CT掃描將雙側(cè)腎上腺良性結(jié)節(jié)誤診為轉(zhuǎn)移瘤。此外，不論是CT還是MRI，對(duì)于淋巴結(jié)的性質(zhì)判斷都有一定局限性，特別是對(duì)于直徑不足1cm的淋巴結(jié)容易出現(xiàn)假陰性。本研究中，18F-FDG PET/CT總體敏感度及準(zhǔn)確性優(yōu)于MRI；去除了因全身顯像而發(fā)現(xiàn)更多病變的優(yōu)勢(shì)，僅就盆腔病灶而言，18F-FDG PET/CT仍然表現(xiàn)出了更高的探測(cè)效率，分別有1例盆腔淋巴結(jié)及1例髂骨轉(zhuǎn)移灶，因病灶較小而被MRI漏診。

圖2 前列腺癌多發(fā)轉(zhuǎn)移18F-FDG PET/CT及胸腔積液病理圖像A.前列腺癌多發(fā)轉(zhuǎn)移的體部PET圖像，頸、胸腹部多發(fā)代謝活性增高的轉(zhuǎn)移病灶，在一次掃描圖像中得以完整顯示；常規(guī)復(fù)查盆腔MRI無(wú)法全面顯示病灶；B.為一前列腺癌胸膜轉(zhuǎn)移的體部PET圖像，常規(guī)復(fù)查盆腔MRI未能發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移灶；C～E.分別為胸膜病灶同機(jī)CT、斷層PET及胸腔積液病理圖像，胸膜膜局限性增厚、代謝活性增高，胸腔積液病理找到腺癌細(xì)胞，胸腔積液PSA 600ng/ml，證實(shí)為胸膜前列腺癌轉(zhuǎn)移

除了MRI及CT，核素全身骨顯像也是傳統(tǒng)的前列腺癌顯像方法。準(zhǔn)確診斷骨轉(zhuǎn)移，及時(shí)使用骨骼靶向藥物可有效減低骨骼相關(guān)不良臨床事件的發(fā)生率[11]。全身骨顯像經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便，但僅能探測(cè)骨骼系統(tǒng)病灶，且作為平面顯像，敏感度低于PET/CT，本研究中3例骨顯像中，有1例骨轉(zhuǎn)移灶顯示明顯少于同期PET/CT。一項(xiàng)對(duì)403例惡性腫瘤患者骨轉(zhuǎn)移的18F-FDG PET/CT顯像研究也得到了相同的結(jié)論[12]。此外，恢復(fù)期的骨轉(zhuǎn)移病灶在骨顯像中高攝取表現(xiàn)可能持續(xù)存在，但18F-FDG PET/CT則可以幫助將代謝活性病灶與代謝靜止者區(qū)分開來(lái)[13,14]。

本研究具有一定的局限性，由于入組病例數(shù)較少，有部分PET/CT顯像陰性的患者因未能獲得進(jìn)一步隨訪結(jié)果而未能納入研究，可能低估了PET/CT潛在的假陰性率。可能的假陰性原因包括腫瘤本身病理類型葡萄糖代謝不高，以及尿液的干擾[15]。本研究中唯一的1例假陰性即出現(xiàn)在尿道。因18F-FDG經(jīng)泌尿系統(tǒng)排泄，膀胱及尿路中的放射性滯留掩蓋了腫瘤本身的FDG攝取。在有準(zhǔn)備的情況下，可以使用利尿劑介入來(lái)規(guī)避這種影響，本例患者在PET/CT檢查前沒有尿路相關(guān)的臨床癥狀，且無(wú)其他影像學(xué)提示，因此僅做常規(guī)掃描，未行利尿劑介入顯像，在一定程度上造成了漏診[16]。當(dāng)然，同機(jī)CT平掃圖像的精細(xì)度不足也是原因之一。

另外，由于是回顧性研究，未能和使用其他類型顯像劑的PET/CT檢查，特別是目前新型的前列腺癌特異性顯像劑68Ga-前列腺特異膜抗原(prostate specific membrane antigen，PMSA)顯像做一對(duì)照研究。對(duì)于前列腺癌生化復(fù)發(fā)的PET/CT對(duì)照研究資料有限。有研究通過(guò)對(duì)照37例生化復(fù)發(fā)者的18F-FDG及18F-NaF PET/CT,發(fā)現(xiàn)骨骼轉(zhuǎn)移18F-NaF更具優(yōu)勢(shì)，但淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移檢出率低于18F-FDG[17]。另一項(xiàng)關(guān)于68Ga-PMSA及18F-FDG的對(duì)照研究中，前者的敏感度及準(zhǔn)確性均高于18F-FDG。當(dāng)前，68Ga-PMSA尚未廣泛開展，18F-NaF淋巴結(jié)及軟組織病灶顯示較差，18F-FDG仍然有著廣泛的使用及評(píng)估價(jià)值，在生化復(fù)發(fā)的患者中有著較高陽(yáng)性率[17]。本研究中18F-FDG PET/CT病灶探測(cè)率為67%，對(duì)于盆腔以外轉(zhuǎn)移灶的探測(cè)率為33%。與常規(guī)影像方法比較，18F-FDG PET/CT能夠更準(zhǔn)確地顯示前列腺癌轉(zhuǎn)移灶。與常規(guī)用于復(fù)查的前列腺M(fèi)RI比較，18F-FDG PET/CT對(duì)于盆腔以外的轉(zhuǎn)移灶顯示更具優(yōu)勢(shì)，有助于為生化復(fù)發(fā)患者提供精準(zhǔn)的診療方案。