18F-FDG PET 顯像對腦內多發性高級別膠質瘤與淋巴瘤的鑒別診斷

王凱，吳桐，陳謙，艾林

（首都醫科大學附屬北京天壇醫院核醫學科，北京 100070）

高級別膠質瘤、原發性中樞神經系統淋巴瘤（Primary central nervous system lymphoma，PCNSL）和轉移瘤是成年人常見的惡性腦腫瘤。這些腫瘤在MRI 圖像上有時具有相似的影像表現，臨床鑒別診斷存在一定困難[1-2]。高級別膠質瘤患者的一般治療方式為最大程度切除，并輔助放化療；而PCNSL 確診后一般采用無創性的化療方法進行治療[3]。由于這些腫瘤的治療方法和預后差異較大，因此對其進行準確的鑒別診斷具有重要的臨床意義。

目前MRI 是鑒別腦內膠質瘤和PCNSL 最主要的成像方法之一，但也會出現鑒別診斷困難的情況。18F-FDG PET 能夠獲取病灶的代謝信息，可幫助進行鑒別診斷[4]。對于腦轉移瘤，全身18F-FDG PET 顯像能夠顯示原發惡性病變的部位[5]，因此臨床實踐中主要需區分高級別膠質瘤和淋巴瘤，尤其是彌漫性大B 細胞淋巴瘤（Diffuse large B-cell lymphoma，DLBCL）。既往研究發現，腫瘤病灶18F-FDG PET 顯像的最大標準化攝取值（Maximum standardized uptake value，SUVmax）與正常組織SUVmax 的比值（Tumor/background ratio，TBR）可用于區分DLBCL與膠質母細胞瘤[4，6]。

腦內多發性高級別膠質瘤一般具有2 個及以上病灶，位于不同腦葉或深部灰質核團，不沿單一纖維束走行方向擴散生長。PCNSL 通常起源于大腦半球深處，一般為單發病灶，也可表現為相互分離的多個病灶[7]。由于二者的MRI 圖像特征具有一定相似性，包括占位效應、瘤周明顯水腫和明顯強化，給影像學鑒別診斷造成一定困難。對于腦內單發腫瘤性病灶，有研究發現腫瘤病灶的SUVmax 和TBR 能有效區分膠質瘤和淋巴瘤[4，6，8]，但18F-FDG PET 對鑒別診斷腦內多發性高級別膠質瘤和DLBCL 價值的相關研究較少。本研究旨在探討18F-FDG PET 對腦內多發性高級別膠質瘤和DLBCL 的鑒別診斷價值，提出新的鑒別診斷方法，為臨床選擇治療決策提供幫助。

1 材料與方法

1.1 患者入組

回顧性研究2020 年11 月—2021 年12 月在我科首次診斷為多發性顱內腫瘤的24 例患者。入組標準：①MRI 對比增強T1加權圖像證實的多發性顱內腫瘤灶；②術前于我院行18F-FDG PET 腦顯像檢查，圖像質量可用于進一步分析研究；③經神經外科手術或立體定向活檢病理診斷為高級別膠質瘤（WHO 3～4 級）或DLBCL。根據病理結果將患者分為膠質瘤組和DLBCL 組。本研究經首都醫科大學附屬北京天壇醫院倫理委員會批準，免除受試者知情同意。

1.2 18F-FDG PET 圖像采集

本研究入組患者均在首都醫科大學附屬北京天壇醫院核醫學科進行18F-FDG PET 腦顯像，所有患者均按照相同方法進行18F-FDG PET 圖像采集。患者行18F-FDG PET 圖像采集前1～2 d 避免做劇烈運動，檢查前4～6 h 禁食，停服一切不必要的藥物，環境氣溫較低時應注意保暖。注射18F-FDG 前空腹血糖應控制在11.1 mmol/L 以下。通過肘靜脈注射18FFDG 溶液，放化純度＞95%，注射活度為3.7 MBq/kg。注射后患者在安靜、黑暗環境中等待40～60 min，之后進行圖像采集，采集范圍為1 個床位，采集時間為8～10 min。患者采取仰臥位，在整個檢查過程中保持靜止。患者PET 圖像采集使用PET/MR 一體化掃描儀（Discovery 750w，GE Healthcare，美 國），MRI 采集序列包括軸位T1WI、T2WI、FALIR、DWI 和對比增強T1WI。成像參數：T1WI，TE/TR 為24 ms/1 750 ms；T2WI，TE/TR 為110 ms/8 425 ms；FLAIR，TE/TR 為120 ms/9 000 ms；DWI，TR 為11 121 ms，TE 取 值minimum，擊發次數為1.0；圖像層厚為5 mm，層間距為0.5 mm。采用零回波時間（Zero echo time，ZTE）方法對PET 圖像進行衰減校正。PET/MR 多模態數據采集后圖像傳送至GE AW VolumeShare 4工作站進行圖像重建和數據測量。

1.3 圖像測量與分析

在GE AW VolumeShare 4 工作站上讀取患者圖像，使用工作站內置測量軟件在腦內病灶部位勾畫感興趣區（ROI）。由兩位分別具有6 年和8 年神經影像診斷經驗的主治醫師以上職稱的核醫學科醫師在不了解患者臨床和病理結果的情況下，采用單盲法對例24 例患者腦內病灶進行數據測量，每例患者各參數測量結果取兩名醫師測量的平均值。7 d 后重復上述測量方法，取前后兩次測量的平均值納入統計分析。PET 圖像上以病灶處18F-FDG 最高攝取區域為ROI區，病灶攝取閾值取42%，測量病灶部位的SUVmax 和TBR 值。

本研究所有入組患者腦內均具有多發病灶，不同病灶具有其各自的SUVmax。因此對于高級別膠質瘤和DLBCL 患者，我們定義同一患者腦內病灶中SUVmax 最高者為最大SUVmax，SUVmax 最低者為最小SUVmax；同理，同一患者不同病灶中TBR 最高者為最大TBR，TBR 最低者為最小TBR。多發性高級別膠質瘤或DLBCL 病灶間SUVmax 最大差值（DSUV）為最大SUVmax 和最小SUVmax 之間的差值，TBR 最大差值（DTBR）為最大TBR 與最小TBR 之間的差值。病灶的DSUV或DTBR百分比計算如下：DSUV%=DSUV/最大SUVmax；DTBR%=DTBR/最大TBR。

1.4 統計學分析

采用SPSS 22.0 軟件進行統計學分析。采用兩獨立樣本t 檢驗或秩和檢驗比較膠質瘤組和DLBCL組之間的18F-FDG PET 攝取參數差異，檢驗類型取決于兩組數據的分布特征。采用卡方檢驗對兩組間分類變量進行比較。對兩名醫師間數據測量的差異進行Kappa 一致性檢驗。應用受試者工作特征（ROC）曲線比較不同參數對鑒別高級別膠質瘤和DLBCL 的診斷效能，并計算診斷閾值、敏感度和特異度。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者臨床信息

本研究入組的24 名顱內多發腫瘤患者中，多發性高級別膠質瘤14 例（男10例，女4 例），年齡16～71歲，平均（53.1±14.3）歲；14 例高級別膠質瘤患者中WHO 3 級6例，WHO 4 級8 例。DLBCL 患者10例（男3例，女7 例），年齡34～70歲，平均（59.4±10.1）歲。所有入選患者均接受18F-FDG PET/MR 檢查。腦內多發性高級別膠質瘤和DLBCL 患者的18FFDG PET/MR 圖像見圖1，2。

2.2 腦內多發性高級別膠質瘤和DLBCL 患者之間臨床特征及18F-FDG PET 顯像參數比較

腦內多發性高級別膠質瘤和DLBCL 患者之間臨床信息、PET 腦顯像參數（最大SUVmax、最小SUVmax、最大TBR、最小TBR、DSUV、DTBR、DSUV%、DTBR%）比較結果見表1。兩名醫師對兩組患者腦內病灶PET參數值測量一致性的Kappa 值為0.88（P=0.026）。

表1 腦內多發性高級別膠質瘤和DLBCL 患者臨床及影像參數比較

2.3 18F-FDG PET 腦顯像各參數對鑒別腦內多發性高級別膠質瘤和DLBCL 的診斷效能

18F-FDG PET 腦顯像各參數對鑒別診斷多發性高級別膠質瘤和DLBCL 的效能見表2 所示。其中DSUV%和DTBR%的曲線下面積（AUC）最高且二者診斷效能一致，AUC 為0.944。當DSUV%或DTBR%≥39.8%時，提示診斷為腦內多發性高級別膠質瘤，其敏感度為92.9%，特異度為88.9，約登指數為0.818。

表2 18F-FDG PET 圖像參數對腦內多發性高級別膠質瘤和DLBCL 的鑒別診斷效能

3 討論

本研究發現DLBCL對18F-FDG 的攝取明顯高于高級別膠質瘤。此外，18F-FDG PET 顯像的DSUV%和DTBR%可作為鑒別腦內多發性高級別膠質瘤和DLBCL 的有效方法。

18F-FDG 作為中樞神經系統病變使用最廣泛的放射性示蹤劑，已在臨床實踐中用于腦腫瘤的診斷。膠質瘤細胞對18F-FDG 的攝取與腫瘤細胞密度和代謝活性有關。腫瘤細胞數量增加和細胞外基質減少與18F-FDG PET 圖像上葡萄糖攝取增加相關[9]。相比之下，當膠質瘤組織中細胞密度下降或細胞外基質增加時，膠質瘤的18F-FDG SUVmax 降低[10]。因此，SUVmax 可提示腫瘤組織內細胞密度和腫瘤分級。膠質瘤通常表現出明顯異質性，同一腫瘤內可能存在不同的組織學特征和分級。由于膠質瘤起源的異質性，在多發膠質瘤病灶間，18F-FDG 的攝取程度存在不同程度的差異，因此其SUVmax 和TBR 的差異相對顯著。

PCNSL 以前被認為是一種罕見的腦內腫瘤，但在過去20 年中其發病率一直上升[11]。在組織學上，大多數PCNSL 屬于DLBCL，由豐富的腫瘤細胞組成，在DWI 圖像上表現為高信號，反映腫瘤的細胞密度較高[12]。DLBCL 很少發生瘤內壞死和出血，MRI對比增強通常表現為明顯均勻強化[13]。既往研究發現，DLBCL對18F-FDG 的攝取程度較高，在18F-FDG PET 顯像中的TBR 明顯高于高級別膠質瘤，引起這種差異的原因可能是因為DLBCL 中腫瘤細胞的細胞密度和消耗率均較高[14]。腦內DLBCL 一般多為單發病灶，位于深部腦組織，但也可表現為多發病變，侵犯大腦各個結構，包括腦葉、胼胝體和腦室等。在這種情況下，一些病變可能位于大腦半球的淺表位置，同時對18F-FDG 的攝取程度可能不如典型的DLBCL高[15]。盡管18F-FDG PET 顯像被認為是診斷PCNSL 的有用方法，但對腦內多發性DLBCL的18FFDG 攝取特征的研究尚未充分。有研究發現在18FFDG PET 顯像中，高級別膠質瘤或DLBCL 有時表現為低代謝或等代謝，這可能是該技術的一個局限性[1]。

由于腦內多發性高級別膠質瘤和DLBCL 的MRI和18F-FDG PET 圖像特征相似，因此準確區分這兩種腫瘤對于確定合適的治療策略非常重要。既往研究發現PCNSL的18F-FDG PET 參數值（包括SUVmax 和TBR）均明顯高于高級別膠質瘤[16-17]。ROC曲線分析結果提示SUVmax 閾值在12～15 之間可能是鑒別PCNSL 和高級膠質瘤的可靠指標[18]。然而，膠質瘤的SUVmax 可能受到各種因素的影響，包括血糖水平和類固醇治療，為了消除這些混雜因素的影響，既往研究將TBR 作為診斷指標，發現其與SUVmax 相比具有更高的準確性，對PCNSL 的鑒別診斷閾值為2.36～2.79[19-20]。

對于腦內多發性高級別膠質瘤和DLBCL 患者，在本研究中我們旨在探究新的鑒別診斷方法，可以更好地區分這兩種腫瘤。本研究發現，18F-FDG PET顯像的DSUV%和DTBR%能夠有助于區分腦內多發性高級別膠質瘤和DLBCL，ROC 曲線分析示DSUV%和DTBR%的AUC 最大（AUC=0.944），鑒別診斷效能最優。本研究中，對于腦內多發性高級別膠質瘤或DLBCL 的不同病灶，每個病灶對18F-FDG 的攝取程度均不相同，這可能是由于病灶的異質性造成的，尤其是在多發性高級別膠質瘤病灶。為了更好地利用每個病灶的圖像信息，我們研究了DSUV和DTBR對腦內多發性高級別膠質瘤和DLBCL 的鑒別診斷能力，結果提示效能較弱，可能是因為18F-FDG PET 顯像的DSUV和DTBR不能較好反映腦內多病灶對18F-FDG的攝取間差異。因此，我們進一步采用DSUV%和DTBR%對腦內多發性高級別膠質瘤和DLBCL 進行鑒別診斷，發現其更適用于二者的鑒別。與現有診斷方法相比，18F-FDG PET 顯像中DSUV%和DTBR%可以更好地反映多發性高級別膠質瘤或DLBCL 病灶葡萄糖代謝的實際變化程度，以及腦內多發病灶對18F-FDG攝取的實際差異。相反DSUV、DTBR、最大/最小SUVmax、最大/最小TBR 均不能有效反映腦內多發性高級別膠質瘤（或DLBCL）不同病灶的葡萄糖代謝水平的差異。本研究認為，腦內多發性高級別膠質瘤不同病灶對18F-FDG 攝取程度存在較大差異，可能是因為病灶的異質性較大，包括組織病理學起源和腫瘤成分的差異。相比之下，DLBCL 多發病灶間的18F-FDG 攝取的差異相對不明顯。

本研究存在一些局限性：首先，本研究為單中心、小樣本、回顧性研究；其次，本研究結果未在驗證性患者樣本中進行診斷檢驗。因此，本研究提出的鑒別診斷方法還需在未來大樣本前瞻性研究中進一步驗證。

綜上，腦內多發性高級別膠質瘤和DLBCL的18F-FDG PET 顯像參數DSUV%和DTBR%能夠反映二者各自多個病灶之間的實際葡萄糖代謝水平的差異，可用于對二者進行鑒別診斷。