劉東鋒,張峰,潘賢成,鄭濤,石芳,王凱旋
18F-FDG PET/CT雙時(shí)相顯像在肝癌診斷中的應(yīng)用價(jià)值探討
劉東鋒,張峰,潘賢成,鄭濤,石芳,王凱旋
目的本研究的目的是探討18F-FDG PET/CT雙時(shí)相顯像在不同類(lèi)型肝細(xì)胞癌(HCC)診斷中的不同表現(xiàn),以提高該方法診斷的靈敏度和特異度。方法對(duì)經(jīng)病理學(xué)檢查確診的小肝癌、結(jié)節(jié)型肝癌和巨塊型肝癌各40例進(jìn)行回顧性評(píng)價(jià)。使用德國(guó)Siemens Biograph Turepoint 40 PET/CT成像儀和18氟-脫氧葡萄糖(18F-FDG)對(duì)所有病例進(jìn)行PET/CT顯像檢查,依托半定量評(píng)估基礎(chǔ),計(jì)算最大標(biāo)準(zhǔn)攝入值(SUVmax)。結(jié)果在40例小肝癌患者中,21例(52.5%)、在40例結(jié)節(jié)型肝癌中,24例(60.0%)和40例巨塊型肝癌中,37例(92.5%)病灶延遲相SUVmax較早期相升高(F=16.714,P=0.000);小肝癌患者早期相和延遲相SUVmax分別為3.99±1.40和4.17±1.99(t=-1. 406,P=0.168),結(jié)節(jié)型肝癌患者早期相和延遲相SUVmax分別為5.04±1.87和5.23±2.25(t=-1.364,P=0.180),巨塊型肝癌患者早期相和延遲相SUVmax分別為6.98±2.57和8.10±3.11(t=-4.119,P=0.000),后者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;三種類(lèi)型肝癌之間早期相SUVmax值存在差異(F=22.765,P=0.000),延遲相SUVmax值也存在差異(F=26.435,P=0.000)。結(jié)論在HCC,隨腫瘤直徑的增大,雙時(shí)相顯像診斷的可能性增大。
肝細(xì)胞癌;發(fā)射型計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù);脫氧葡萄糖
肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)在我國(guó)是一種較為常見(jiàn)的惡性腫瘤,每年約有14萬(wàn)人死于該?。?]。由于大多數(shù)患者早期無(wú)明顯癥狀,一旦出現(xiàn)癥狀則提示腫瘤已較大。PET/CT作為新型、無(wú)創(chuàng)傷性的影像學(xué)顯像技術(shù),同時(shí)提供功能和解剖信息,并可行全身掃描,更有利于了解腫瘤的性質(zhì)及分期[2],但在HCC的原發(fā)病灶顯像上有一定的假陰性結(jié)果,各種不同病理類(lèi)型腫瘤假陰性率又各不相同。本研究回顧分析了120例三種不同類(lèi)型(小肝癌、結(jié)節(jié)型肝癌及巨塊型肝癌)接受18F-FDG PET/ CT雙時(shí)相顯像且經(jīng)病理學(xué)確診的HCC患者的影像學(xué)資料,將三種不同病理類(lèi)型的HCC雙時(shí)相顯像結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較,進(jìn)而探討雙時(shí)相顯像在不同類(lèi)型的HCC診斷中的應(yīng)用價(jià)值。
1.1研究對(duì)象2009年1月~2015年5月我院診治的HCC患者120例,男性98例,女性22例;年齡28~88(58.54±12.08)歲。根據(jù)中國(guó)肝癌病理協(xié)作組制定的標(biāo)準(zhǔn),將肝癌分為小肝癌≤3 cm,3 cm<結(jié)節(jié)型肝癌<5 cm和巨塊型肝癌≥5 cm。其中小肝癌、結(jié)節(jié)型肝癌和巨塊型肝癌各40例。所有病例均為肝內(nèi)單發(fā)病灶。
1.2PET/CT檢查使用德國(guó)Siemens Biograph Turepoint 40 PET/CT成像儀,18氟-脫氧葡萄糖(18F-FDG)由南京軍區(qū)總醫(yī)院PET/CT中心合成提供,放化純度>95%。患者空腹6 h以上,當(dāng)患者空腹血糖控制<7.11 mmol/L時(shí),按體質(zhì)量給予18FFDG 5.55 MBq.kg-1靜脈注射。注射后,讓患者安靜平臥、休息50~60 min,排凈尿液后行早期全身PET/CT檢查。在注射18F-FDG后2 h進(jìn)行延遲顯像,以肝臟為中心進(jìn)行局部掃描。CT掃描條件:電壓120 KV,電流200 mA,層厚3 mm。采用三維模式采集PET圖像6~7個(gè)床位,每個(gè)床位采集2 min。采集完成后,應(yīng)用CT數(shù)據(jù)對(duì)PET圖像進(jìn)行衰減校正。在檢查過(guò)程中患者保持平靜呼吸,采用有序子集最大期望迭代(Ordered-subsets expectation maximization,OSEM)法行PET圖像重建,采用標(biāo)準(zhǔn)重建法行CT重建,矩陣512×512,重建層厚3 mm,通過(guò)MMWP軟件進(jìn)行圖像融合處理。由2名醫(yī)師借助CT或MRI三期增強(qiáng)掃描圖像,分別在早期和延遲顯像圖像上確定病灶位置,并勾畫(huà)肝臟病灶感興趣區(qū)(Region of interest,ROI),由工作站自動(dòng)計(jì)算出最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值(Maximum standardized uptake value,SUVmax)。前后2次ROI測(cè)定均在相同層面進(jìn)行[3]。
1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)用SPSS 19.0軟件,計(jì)量數(shù)據(jù)以(±s)表示,組間比較采用兩樣本均數(shù)的t檢驗(yàn),同組早期與延遲顯像資料的比較采用配對(duì)的t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
在40例小肝癌中,21例(52.5%),在40例結(jié)節(jié)型肝癌,24例(60%),在40例巨塊型肝癌,37例(92.5%)病灶延遲相SUVmax較早期相升高,三組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,圖1~6)。小肝癌早期相和延遲相SUVmax差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.406,P= 0.168);結(jié)節(jié)型肝癌患者早期相和延遲相SUVmax間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.364,P=0.180);巨塊型肝癌患者早期相和延遲相SUVmax間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-4.119,P=0.000);三種類(lèi)型肝癌之間早期相SUVmax值存在差異(F=22.765,P=0.000);三種類(lèi)型肝癌之間延遲相SUVmax值存在差異(F= 26.435,P=0.000);三種不同類(lèi)型肝癌延遲相SUVmax較早期相升高比例差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(F =16.714,P=0.000,小肝癌和結(jié)節(jié)型肝癌比較,x2= 0.457,P=0.499;小肝癌和巨塊型肝癌比較,x2= 016.05,P=0.000;結(jié)節(jié)型肝癌和巨塊型肝癌比較,x2= 11.67,P=0.001。校正P值0.05/3=0.017),提示小肝癌和結(jié)節(jié)型與巨塊型肝癌之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
三種不同類(lèi)型肝癌延遲相SUVmax較早期相升高比例差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,說(shuō)明腫瘤直徑大小與早期相SUVmax和延遲相SUVmax差異相關(guān)(表1),隨著腫瘤直徑增大,腫瘤攝取18F-FDG的能力增強(qiáng),而清除18F-FDG的能力相對(duì)減低。
圖1 小肝癌患者軸位早期相和延遲相融合圖像SUVmax為6.73
圖2 圖1小肝癌患者軸位早期相和延遲相融合圖像SUVmax為7.43
圖3 結(jié)節(jié)型肝癌患者軸位早期相和延遲相融合圖像SUVmax為8.59
圖4 結(jié)節(jié)型肝癌患者軸位早期相和延遲相融合圖像SUVmax為10.01
圖5 巨塊型肝癌患者軸位早期相和延遲相融合圖像SUVmax為12.77
圖6 巨塊型肝癌患者軸位早期相和延遲相融合圖像SUVmax為14.01
表1 三種肝癌早期相SUVmax和延遲相SUVmax(±s)比較
表1 三種肝癌早期相SUVmax和延遲相SUVmax(±s)比較
例數(shù)早期相SUVmax延遲相SUVmax小肝癌403.99±1.404.17±1.99結(jié)節(jié)型肝癌405.04±1.875.23±2.25巨塊型肝癌406.98±2.578.10±3.11
HCC屬于肝臟上皮性惡性腫瘤中的一類(lèi)。1901 年Eggel在病理學(xué)上將HCC分為巨塊型、結(jié)節(jié)型和彌漫型,20世紀(jì)70年代由于甲胎蛋白用于普查,發(fā)現(xiàn)了亞臨床肝癌或小肝癌,國(guó)內(nèi)肝癌病理協(xié)作組在Eggel分類(lèi)的基礎(chǔ)上將HCC分為四類(lèi):①巨塊型;②結(jié)節(jié)型;③小肝癌;④彌漫型。HCC常為多血管型,大的腫瘤經(jīng)??梢?jiàn)到動(dòng)靜脈瘺,肝內(nèi)門(mén)靜脈和肝靜脈常可見(jiàn)瘤栓,并導(dǎo)致肝內(nèi)播散和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。早期肝癌或小肝癌在病理學(xué)上有某些特點(diǎn),常為單個(gè)結(jié)節(jié)、有包膜、細(xì)胞分化較好、癌栓較少、二倍體較多。隨著腫瘤直徑增大而向其對(duì)立面轉(zhuǎn)變,即轉(zhuǎn)變?yōu)榉只?、較多異倍體、多結(jié)節(jié)和包膜不完整。我國(guó)HCC合并肝硬化者占85%~90%,其中大多數(shù)系病毒性肝炎導(dǎo)致的肝硬化,尤其是乙型肝炎肝硬化。HCC合并的肝硬化中,1/3左右為小結(jié)節(jié)性肝硬化,2/3左右為大結(jié)節(jié)性肝硬化。
HCC早期可無(wú)明顯的癥狀。通常,70%腫塊在5 cm以下的HCC患者無(wú)癥狀,而一旦出現(xiàn)癥狀則提示腫瘤體積已較大。HCC由小變大,可出現(xiàn)肝區(qū)痛、食欲不振、腹脹、乏力、消瘦、腫塊、發(fā)熱、黃疸等,癌結(jié)節(jié)破裂可出現(xiàn)急性腹痛,所以早期診斷尤為重要。我國(guó)60%~70%HCC患者血清AFP水平高于正常值,凡AFP>500μg/L且持續(xù)1個(gè)月或AFP>200μg/L持續(xù)2個(gè)月而無(wú)肝病活動(dòng)證據(jù),可排除妊娠和生殖腺胚胎癌者,應(yīng)高度懷疑HCC,并通過(guò)醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查加以確診。HCC的醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查有定位、定性和定期的目的,并有助于指導(dǎo)手術(shù)和治療。目前,直徑1cm的小肝癌已不難檢出,但常規(guī)影像學(xué)(B超、CT、MRI等)檢查雖能對(duì)病變本身提供較為有用的信息,但對(duì)于腫瘤全身侵襲情況和生物學(xué)活性難以進(jìn)行評(píng)估。
目前,18F-FDG PET/CT檢查已成為對(duì)惡性腫瘤診斷、分期及療效評(píng)價(jià)的一個(gè)強(qiáng)大工具,越來(lái)越重要的作用得到了廣泛的認(rèn)可。PET/CT最常用的顯像劑是18F-FDG,18F-FDG是葡萄糖的同分異構(gòu)體,進(jìn)入人體后能反映腫瘤組織的糖代謝狀態(tài)。經(jīng)靜脈注射后,18F-FDG進(jìn)入體內(nèi),參與葡萄糖的代謝過(guò)程[4-6]。最初有人應(yīng)用18F-FDG PET/CT顯像診斷9例HCC患者,并觀(guān)察了治療前和治療過(guò)程中對(duì)療效的判斷[7]。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,18F-FDG PET/CT對(duì)HCC的檢出率較低,平均只有40%~50%,與其它影像學(xué)技術(shù)比較并無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)[8-9]。臨床實(shí)際工作中常發(fā)現(xiàn),相對(duì)于其他臟器的惡性腫瘤,18F-FDG PET/CT顯像檢查HCC時(shí),部分較小的病灶較正常肝組織攝取相同或減低,在分析結(jié)果時(shí)可能會(huì)造成假陰性。有學(xué)者建議對(duì)HCC患者應(yīng)增加注射18F-FDG后2小時(shí)的延遲相掃描,以提高腫瘤病灶的檢出率,同時(shí)也可發(fā)現(xiàn)更多的肝內(nèi)原發(fā)或繼發(fā)惡性病灶[10-11]。延遲顯像可以提高檢出率的原因可能是肝臟是葡萄糖代謝的主要器官,早期顯像時(shí)正常肝臟對(duì)18F-FDG的攝取較多,肝臟本底較高使部分分化良好的HCC與本底對(duì)比顯示不清。隨著時(shí)間的延長(zhǎng),正常肝臟對(duì)18F-FDG的清除率增多,但由于HCC仍然持續(xù)攝取18F-FDG,使得在延遲顯像時(shí)兩者間的對(duì)比趨于明顯,以利于病灶的檢出。在正常生理狀態(tài)下,肝細(xì)胞內(nèi)即含有磷酸化酶(正常肝細(xì)胞為HKⅡ,肝癌細(xì)胞為HKⅠ),又有去磷酸化酶(葡萄糖-6-磷酸酶),影響18F-FDG在細(xì)胞內(nèi)的磷酸化率(K3)和去磷酸化率(K4)。正常肝細(xì)胞內(nèi)HK活性低,K3較低,K4較高,可加速18F-FDG的代謝過(guò)程。HCC細(xì)胞內(nèi)HK濃度高,K3增高,K4降低,因此導(dǎo)致病灶攝取18F-FDG持續(xù)性增加[6]。本次研究發(fā)現(xiàn)小肝癌和結(jié)節(jié)型肝癌分別有47.5%和40%病例延遲相較早期相減低。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能有以下幾種原因:(1)腫瘤大小的影響。近年研究顯示,18F-FDG對(duì)HCC的檢測(cè)陽(yáng)性率與腫瘤直徑有重要的關(guān)系[12]。本次研究雙時(shí)相顯像發(fā)現(xiàn)隨著腫瘤直徑的增加,早期相和延遲相的SUVmax明顯增高,同時(shí)早期相和延遲相的SUVmax之間的差異也加大,病灶早期相和延遲相與正常肝組織的區(qū)分度亦較大,有利于病灶的檢出;(2)腫瘤分化程度的影響。在分化好的肝癌細(xì)胞中,K4/K3比值接近正常肝組織,所以腫瘤組織表現(xiàn)出與正常肝組織放射性分布趨勢(shì)相同;(3)與HCC細(xì)胞膜上Glut-1表達(dá)過(guò)低有關(guān)。對(duì)于多數(shù)惡性腫瘤來(lái)說(shuō),細(xì)胞膜上的Glut-1高表達(dá),導(dǎo)致了18F-FDG代謝的持續(xù)性高攝取,但部分分化良好的HCC細(xì)胞膜上基本沒(méi)有或僅有很弱的Glut-1表達(dá)[13-14]。
吳冰等[15]對(duì)38例HCC患者研究結(jié)果顯示,18F-FDG PET/CT雙時(shí)相顯像有助于提高對(duì)HCC診斷的靈敏度和準(zhǔn)確性,但不能將SUVmax隨時(shí)間延遲而增高表現(xiàn)作為獨(dú)立的診斷依據(jù)。本研究較吳冰等的研究加大了樣本量和細(xì)化了類(lèi)型,得出結(jié)論:(1)三種不同大小的HCC之間早期相和延遲相SUVmax隨腫瘤直徑的增加而增高;(2)小肝癌和結(jié)節(jié)型與巨塊型肝癌延遲相SUVmax較早期相升高比例存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。不同類(lèi)型的HCC隨直徑的增大,對(duì)18F-FDG的濃聚程度增高,清除速率減慢,腫瘤的惡性程度越高或侵襲性越強(qiáng),此表現(xiàn)越明顯,患者的預(yù)后越差。
總之,18F-FDG PET/CT在診斷早期HCC方面價(jià)值非常有限,不作為常規(guī)檢查被推薦。18F-FDG PET/CT雙時(shí)相顯像方法簡(jiǎn)單,結(jié)合腫瘤大小和攝取率的變化,有助于對(duì)HCC的診斷,但該法在較小的HCC和分化高的HCC診斷方面仍存在不足。
[1]Jemal A,Bray F,Center MM,et al.Global cancer statistics.CA Cancer J Clin,2011,61(2):69-90.
[2]王振光,王洋洋.PET-CT顯像在肝細(xì)胞肝癌診斷中的研究進(jìn)展.國(guó)際放射醫(yī)學(xué)核醫(yī)學(xué)雜志,2015,39(2):175-179.
[3]Dirisamer A,Halpern BS,Schima W,et al.Dual-time-point FDG PET/CT for the detection of hepatic metastases.Mol Imaging Biol,2008,10(6):335-340.
[4]Liu S,Wah Chan K,Tong J,et al.PET-CT scan is a valuable modality in the diagnosis of fibrolamellar hepatocellular carcinoma:a case report and a summary of recent literature.QJM,2011,104(6):477-483.
[5]SharmaB,MartinA,ZerizerI.Positronemissiontomography-computedtomography inliverimaging.SeminUltrasound CT MR,2013,34(1):68-80.
[6]席云,李彪.原發(fā)性肝內(nèi)病灶18F-FDG PET/CT顯像的影響因素.診斷學(xué)理論與實(shí)踐,2010,9(6):601-605.
[7]Okazumi S,Isono K,Enomoto K,et al.Evaluation of liver tumors usingfluorine-18-fluorodeoxyglucosePET:characterizationof tumor and assessment of effect of treatment.J Nucl Med,1992,33(6):333-339.
[8]Bohm B,Voth M,Geoghegan J,et al.Impact of positron emission tomograhyonstrategyinliverresectionforprimaryand secondary liver tumors.J Cancer Res Clin Oncol,2004,130(5):266-272.
[9]Chen YK,Hsieh DS,Liao CS,et al.Utility ofFDG-PET for investigating unexplainedserum AFP elevation in patients with suspected hepatocellular carcinoma recurrence.Anticancer Res,2005,25(6C):4712-4725.
[10]KoyamaK,OkamuraT,KawabeJ,etal.Theusefulnessof18F-FDGPETimagesobtained2hoursafterintravenous injection in liver tumer.Ann Nucl Med,2002,16(3):169-176.
[11]Lin WY,Tsai S C,HungGU,et al.Value of delayed 18F-FDG imaging in the detection hepatocellular carcinoma.Nucl Med Commun,2005,26(6):315-321.
[12]Park JW,Kim JH,Kim SK,et al.A prospective evaluation of18F-FDG and 11C-acelate PET/CT for detection of primary and metastatie hepatocellular carcinoma.J Nucl Med,2008,49(12):1912-1921.
[13]Liu TQ,F(xiàn)an J,Zhou L,et al.Effects of suppressing glucose transporter-1byanantisenseoligodeoxynucleotideonthe growth of human hepatocellular carcinoma cells.Hepatobiliary Pancreat Dis Int,2011,10(1):72-77.
[14]Paudyal B,Paudyal P,Oriuchi N,et al.Clinical implication of glucose transport and metabolism evaluated by18F-FDG PET in hepatocellular carcinoma.Int J Oncol,2008,33(5):1047-1054.
[15]吳冰,韓磊,姜磊,等.18F-FDG PET/CT雙時(shí)相顯像在肝細(xì)胞肝癌診斷中的應(yīng)用價(jià)值.中華核醫(yī)學(xué)與分子影像雜志,2014,34 (2):58-59.
(收稿:2015-12-10)
(本文編輯:陳從新)
·肝癌·
ObjectiveThe purpose of this study was to investigate the18F-FDG PET/CT dual phase imaging in diagnosis of patients with different sizes of hepatocellular carcinoma(HCC).Methods40 patients withsmallHCC,40withnodularHCCand40withgiantHCCwhichwerepathologicallyprovedwere retrospectively evaluated in this study.All patients underwent 18F-FDG PET/CT imaging by Siemens Biograph Turepoint 40 PET/CT.The maximum standard uptake values(SUVmax)were calculated based on semi-quantitative assessment.ResultsOut of 40 patients with small HCC,21 cases(52.5%),of 40 with nodular HCC,24 cases (60%),and of 40 with massive HCC,37 cases(92.5%)had the SUVmax in delayed phase increased as compared with the early phase(F=16.714,P=0.000);The SUVmax of early phase and delayed phase in patients with small HCC were 3.99±1.40 and 4.17±1.99,respectively(t=-1.406,P=0.168),the SUVmax of early phase and delayed phase in patients with nodular HCC were 5.04±1.87 and 5.23±2.25,respectively(t=-1.364,P=0.180),and the SUVmaxofearlyphaseanddelayedphaseinpatientswithgiantHCCwere6.98±2.57and8.10±3.11 respectively,and the difference in the latter group was statistically significant(t=-4.119,P=0.000);There were statistical differences in the early phase of SUVmax values amongthe three groups(F=22.765,P=0.00),and there were statistical differences in the delayed phase of SUVmax values among the three groups too(F=26.435,P= 0.000).ConclusionThe diagnosis of HCC by dual phase PET/CT imaging is feasible in patients with large tumor mass.
Hepatocellular carcinoma;Computer tomography;Deoxyglucose
10.3969/j.issn.1672-5069.2016.04.019
230031合肥市解放軍第105醫(yī)院PET/CT室
劉東鋒,男,37歲,醫(yī)學(xué)碩士,主治醫(yī)師。主要從事腫瘤影像學(xué)診斷及微創(chuàng)治療研究。E-mail:18909696541@163.com通訊作者:張峰,E-mail:fengzhang105@163.com
Comparison of18F-FDG PET/CT double phase imaging in diagnosis of patients with different sizes of hepatocellular carcinomaLiu Dongfeng,Zhang Feng,Pan Xiancheng,et al.Department of PET/CT Center,105th Hospital of PLA,Hefei 230031,Anhui Province,China