11C蛋氨酸PET/CT與MRI對(duì)腦膠質(zhì)瘤術(shù)前診斷價(jià)值的比較研究

王 如，錢(qián)立庭，汪世存，展鳳麟，潘 博，張紅雁，馬 軍

（安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院，安徽 合肥 230001）

腦膠質(zhì)瘤是最常見(jiàn)的顱內(nèi)腫瘤，發(fā)病率約占顱內(nèi)腫瘤的40%～50%[1]。MRI是目前顱內(nèi)腫瘤患者術(shù)前首選的檢查方法，其顯像原理為在解剖層面上顯示腫瘤。PET/CT將PET和CT兩種影像技術(shù)結(jié)合，使PET的功能顯像與CT的結(jié)構(gòu)顯像融于一體，既可對(duì)病灶定位，又可定性。本研究以11C標(biāo)記的蛋氨酸（Methionine，MET）為示蹤劑的PET/CT及MRI對(duì)臨床疑診膠質(zhì)瘤患者進(jìn)行術(shù)前檢查，以明確11CMET PET/CT對(duì)膠質(zhì)瘤的術(shù)前診斷價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 一般臨床資料

選取2010年10月—2011年6月入住我院神經(jīng)外科的11例經(jīng)MRI檢查后疑診為膠質(zhì)瘤的患者接受11C-MET PET/CT檢查。11例患者均為初發(fā)，且未經(jīng)任何治療。11例患者中男6例，女5例，年齡27～81歲，中位年齡45歲。腫瘤位于顳葉2例，額葉5例，頂葉、島葉、島葉+額葉、額葉+顳葉各1例。

1.2 研究方法

1.2.1 MRI檢查

綜合多種文獻(xiàn)報(bào)道及本院MRI科室多年的診斷經(jīng)驗(yàn)，將MRI診斷膠質(zhì)瘤的標(biāo)準(zhǔn)界定如下：①低分級(jí)膠質(zhì)瘤：通常表現(xiàn)為等或長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)，邊界清楚或不清，囊變、壞死及出血少見(jiàn)，瘤周水腫輕或無(wú)，可有占位效應(yīng)，增強(qiáng)掃描一般無(wú)強(qiáng)化。②高分級(jí)膠質(zhì)瘤：常表現(xiàn)為邊界不清、信號(hào)不均勻的長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)，外形不規(guī)則，瘤內(nèi)易形成囊變、壞死、出血，瘤周水腫顯著，增強(qiáng)掃描明顯不均勻強(qiáng)化，甚至可見(jiàn)厚壁環(huán)形強(qiáng)化[2-3]。

1.2.2 PET/CT檢查

PET/CT儀為Biograph HR 16機(jī)型（Siemens，Germany），其空間分辨率3.8 mm，層厚8 mm。檢查前患者不需禁食，平臥在掃描床上，封閉視聽(tīng)，靜脈注射MET 10～20 mCi，約20 min后進(jìn)行掃描，掃描歷時(shí)10 min左右。采集時(shí)選擇11C半衰期進(jìn)行衰減校正，通過(guò)衰減校正后重建PET影像（3 mm層厚）。PET/CT檢查時(shí)KPS評(píng)分50～90，中位數(shù)90。MET濃聚灶經(jīng)2位有多年P(guān)ET診斷經(jīng)驗(yàn)的核醫(yī)學(xué)科醫(yī)師目測(cè)確認(rèn)。在病灶內(nèi)最濃處勾畫(huà)圓形感興趣區(qū)，同時(shí)以同樣大小的圓圈選定對(duì)側(cè)灰質(zhì)區(qū)多個(gè)感興趣區(qū)，計(jì)算平均值。若PET未發(fā)現(xiàn)異常，在MRI異常區(qū)域相應(yīng)PET影像區(qū)域選定圓形感興趣區(qū)。標(biāo)準(zhǔn)攝取值（Standard uptake value，SUV）=（像素值/像素體積）/（注射的放射性核素活度/體積）×校正因子。同時(shí)作者對(duì)所有病例的T/N值（腦腫瘤組織最大SUV與對(duì)側(cè)鏡像位置正常腦組織SUV的比值）進(jìn)行了整理，以期從中發(fā)現(xiàn)此值與膠質(zhì)瘤良惡性之間的相關(guān)性，文獻(xiàn)報(bào)道以T/N值=1.5為閾值鑒別低級(jí)別與高級(jí)別膠質(zhì)瘤的負(fù)荷率高達(dá)85.7%[4]，因此本文采用了此數(shù)值。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

用四格表確定11C-MET PET/CT及MRI在術(shù)前診斷腦膠質(zhì)瘤的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性。敏感性=真陽(yáng)性/（真陽(yáng)性+假陰性）×100%，特異性=真陰性/（真陰性+假陽(yáng)性）×100%，準(zhǔn)確性=（真陽(yáng)性+真陰性）/（真陽(yáng)性+假陽(yáng)性+真陰性+假陰性）×100%。

2 結(jié)果

2.1 PET/CT檢查情況

11例患者中，9例顯示放射性攝取增高，T/N值均≥1.2；2例放射性攝取減低，T/N值分別為0.83、0.94。T/N值平均范圍為0.83～5.6，中位數(shù)為1.8。其中有3例患者的T/N比值分別為1.8、2.2、2.2，按照上述T/N值=1.5的分界標(biāo)準(zhǔn)，作者將這3例患者歸類為高級(jí)別膠質(zhì)瘤。

2.2 術(shù)后病理及分級(jí)情況

術(shù)后共有10例患者確診為膠質(zhì)瘤（9例為PET/ CT檢查放射性攝取增高者，T/N值≥1.2；1例為攝取減低者，T/N值=0.94），其中 6例星形細(xì)胞瘤（WHOⅡ級(jí)5例、Ⅲ級(jí)1例）、1例混合型少突-星形細(xì)胞瘤（WHOⅡ級(jí)）、1例少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤（WHOⅡ級(jí)）、2例膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（WHOⅣ級(jí)）。另外1例為膠質(zhì)細(xì)胞增生（T/N值=0.83）。上述3例T/N值分別為1.8、2.2、2.2的患者病理均為WHOⅡ級(jí)。與PET/CT及MRI檢查結(jié)果相比較，11C-MET PET/CT與MRI對(duì)膠質(zhì)瘤術(shù)前診斷的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性分別為100%、100%、100%和100%、0、91%。依據(jù)T/N值=1.5的分界標(biāo)準(zhǔn)，11C-MET PET/CT在術(shù)前判斷膠質(zhì)瘤惡性程度的準(zhǔn)確性為73%（8/11）（圖1，2）。

3 討論

傳統(tǒng)的CT、MRI等都是解剖學(xué)顯像方法，不能反映腫瘤的細(xì)胞代謝水平，且MRI存在著圖像失真問(wèn)題，對(duì)腦膠質(zhì)瘤術(shù)前診斷有一定局限性。近年來(lái)隨著正電子放射性藥物和PET/CT技術(shù)的發(fā)展，腫瘤研究發(fā)展到活體病理和生化改變的分子影像階段，PET/CT在膠質(zhì)瘤中的應(yīng)用價(jià)值日益受到重視。Pirotte等[5]選取66例幕上高分級(jí)膠質(zhì)瘤患者在術(shù)前行PET/CT及MRI檢查，發(fā)現(xiàn)PET檢測(cè)出的腫瘤體積大于MRI，且通過(guò)手術(shù)將PET顯示的示蹤劑濃聚區(qū)完全切除可觀察到患者的生存率延長(zhǎng)，而將MRI檢出的病灶完全切除則未見(jiàn)到此種改變。由此可見(jiàn)PET/CT在顯示膠質(zhì)瘤范圍方面的優(yōu)越性，這點(diǎn)對(duì)確定膠質(zhì)瘤放療靶區(qū)有重要意義。在PET/CT顯像中，18F-FDG是最常用的顯像劑，但由于正常腦組織中也濃聚大量18F-FDG，惡性程度相對(duì)較低的膠質(zhì)瘤放射性濃聚程度較低，而在部分良性病變?nèi)缒X梗塞、炎癥等時(shí)也可能會(huì)濃聚，高本底的18F-FDG的圖像上就難以與正常腦組織區(qū)分，從而出現(xiàn)假陰性或假陽(yáng)性結(jié)果。

11C-MET是目前用于腦腫瘤PET顯像最多的氨基酸類顯像劑，它能反映體內(nèi)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝和蛋白質(zhì)合成情況。與18F-FDG相比，11C-MET PET/CT具有兩大優(yōu)勢(shì)：腫瘤的間變壞死區(qū)對(duì)11CMET的攝取較18F-FDG明顯下降；11C-MET的腦本底低，與腫瘤對(duì)比明顯，因此11C-MET對(duì)腦膠質(zhì)瘤的檢出率高。Hatakeyama等[6]對(duì)41例新確診的膠質(zhì)瘤患者行11C-MET PET/CT顯像后發(fā)現(xiàn)有36例患者表現(xiàn)為高11C-MET攝取，診斷敏感度為87.8%，同時(shí)惡性膠質(zhì)瘤100%被檢出。Yamaoto等[7]選取15例膠質(zhì)瘤患者（其中WHOⅡ級(jí)5例、Ⅲ級(jí)3例、Ⅳ級(jí)7例）分別行18F-FDG及11C-MET PET顯像，發(fā)現(xiàn)所有患者的11C-MET攝取均增高，診斷敏感度為100%，而18F-FDG的診斷敏感度僅為40%。本研究中11例患者，9例放射性攝取增高者均經(jīng)病理證實(shí)為膠質(zhì)瘤，充分說(shuō)明了11C-MET PET/CT診斷膠質(zhì)瘤的優(yōu)越性，而另外2例攝取稍減低者，經(jīng)病理證實(shí)1例為膠質(zhì)瘤，1例為膠質(zhì)細(xì)胞增生。作者初步推測(cè)，如果11C-MET PET/CT顯像陽(yáng)性則罹患膠質(zhì)瘤的概率很高，但顯像陰性卻不能排除患膠質(zhì)瘤的可能性。Branu等[8]的研究支持了作者的觀點(diǎn)。

圖1 女，71歲，系“右手乏力伴言語(yǔ)不暢2周”入院。頭顱MRI：左側(cè)額顳葉類圓形長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)，信號(hào)不均，其內(nèi)可見(jiàn)小片狀更長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)，病灶周圍見(jiàn)環(huán)形水腫帶，增強(qiáng)后病灶明顯不均勻強(qiáng)化。PET/CT：左額顳葉團(tuán)塊狀稍高密度影，11C-MET放射性攝取異常增高，SUV最大值5.8，對(duì)側(cè)正常位置SUV最大值2.0，考慮高級(jí)別膠質(zhì)瘤可能。術(shù)后病理：膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（WHOⅣ級(jí)）。 圖2 男，36歲，系“頭痛伴抽搐1次”入院。頭顱MRI：增強(qiáng)后左側(cè)島葉及左額葉皮層及皮層下區(qū)可見(jiàn)一大小約4.5 cm×3.2 cm不均勻強(qiáng)化區(qū)，病灶內(nèi)部可見(jiàn)較散在斑片狀強(qiáng)化。PET/CT：左側(cè)額顳葉彌漫性輕度放射性攝取增高，11C-MET代謝輕度增高，病變處SUV最大值1.9，對(duì)側(cè)SUV最大值1.6。術(shù)后病理：星形細(xì)胞瘤（WHOⅡ級(jí)）。Figure 1. Female,71 years old,was admitted because of right-hand weakness with poor expression for two weeks.Brain MRI showed a round lesion of long T1and long T2signal in the left frontal and temporal lobe.The signal was uneven with small pieces of a longer T1and long T2signal inside and ring-like edema around.The lesion enhanced significantly and heterogeneously after enhancement.PET/CT showed a slightly high density lesion in the left fronto-temporal lobe,with abnormal increased uptake of11C-MET.Its SUVmax was 5.8,and that from the contralateral area was 2.0,indicating the possibility of high-grade gliomas.Pathology:glioblastoma cell tumor(WHO Ⅳ grade). Figure 2. Male,36 years old,was admitted for headache associated with convulsions.MRI showed a lesion with a size of about 4.5 cm×3.2 cm in the cortical and subcortical zone of left insular and frontal lobes.The lesion showed heterogeneous patchy enhancement.PET/CT showed diffuse mild increased radiotracer uptake in the left frontal temporal lobe.Metabolism of11C-MET slightly elevated,with SUVmax value of 1.9,and that from the contralateral area of 1.6.Pathology:astrocytoma(WHOⅡ grade).

不僅如此，11C-MET PET/CT在低級(jí)別腦腫瘤的檢出及鑒別診斷病變的良惡性方面也具有重要意義。Narayanan等[9]選取17例疑診星形細(xì)胞瘤（WHOⅡ級(jí)9例、Ⅲ級(jí)8例）的患者進(jìn)行18F-FDG和11CMET PET/CT顯像。在所有WHOⅡ級(jí)患者中，18FFDG攝取未見(jiàn)明顯增高，而11C-MET攝取卻顯著增高；在WHOⅢ級(jí)患者中，18F-FDG和11C-MET的攝取均增高，以11C-MET增高更明顯。作者認(rèn)為11CMET的攝取增高反映了腫瘤組織的蛋白質(zhì)合成增加，較18F-FDG更具特異性。Cai等[10]認(rèn)為高級(jí)別、低級(jí)別腫瘤及非腫瘤病變對(duì)18F-FDG和11C-MET的攝取程度均不同，但從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度而言，僅11C-MET在低級(jí)別腫瘤和非腫瘤病變中的攝取差異有意義，因此11C-MET在區(qū)分低級(jí)別腫瘤與非腫瘤性病變方面更有價(jià)值。值得指出的是，盡管11C-MET PET/ CT顯像能較好地區(qū)分高級(jí)別與低級(jí)別膠質(zhì)瘤，但在某些相鄰病理級(jí)別膠質(zhì)瘤的區(qū)分上仍存在較大困難，Nariai等[11]選取194例患者行11C-MET PET/CT顯像，應(yīng)用T/N值對(duì)圖像進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在低級(jí)別與高級(jí)別膠質(zhì)瘤組之間存在顯著差異，但在WHOⅠ級(jí)與Ⅱ級(jí)之間及WHOⅢ級(jí)與Ⅳ級(jí)之間卻未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。本研究以T/N值=1.5為閾值鑒別低級(jí)別與高級(jí)別膠質(zhì)瘤，準(zhǔn)確性僅為73%，出現(xiàn)這種現(xiàn)象可能是因?yàn)樽⑸渌幬锏馁|(zhì)量、開(kāi)始檢查及采集時(shí)間、患者的年齡、體重等均會(huì)影響示蹤劑在腦內(nèi)的分布、轉(zhuǎn)運(yùn)、清除及信息的采集和表達(dá)，從而導(dǎo)致SUV值變化較大，影響結(jié)果的判讀，加強(qiáng)PET的質(zhì)控技術(shù)可能會(huì)減少這種差異的產(chǎn)生。且本研究所選病例較少，無(wú)法對(duì)T/N值與分級(jí)間關(guān)系進(jìn)行相關(guān)性分析，若增加樣本量，可能會(huì)得出更有意義的結(jié)論。

盡管如此，仍有大約20%的低級(jí)別腦腫瘤不能被檢測(cè)到，同時(shí)一些非腫瘤病變?nèi)绻Ｋ?、血腫及炎性組織等卻可能顯示高攝取[12]。本研究中的11例患者盡管全被診斷及鑒別出，可能與選取病例較典型及病例數(shù)不夠多有關(guān)，增加樣本量勢(shì)必會(huì)得出更具說(shuō)服力的結(jié)論。多種顯像劑的聯(lián)合應(yīng)用、多種成像技術(shù)的相輔相成可能是目前提高膠質(zhì)瘤診斷準(zhǔn)確性的最佳途徑，如將PET與MRI融合進(jìn)行顯像，Boss等[13]認(rèn)為PET/MRI的空間分辨率要高于PET/CT，在顯示較小的解剖結(jié)構(gòu)時(shí)更具優(yōu)勢(shì)?？梢酝茰y(cè)，PET/MRI作為一項(xiàng)嶄新的技術(shù)，將具有廣闊的應(yīng)用前景，同時(shí)臨床仍需開(kāi)發(fā)其它顯像劑以更靈敏特異地診斷腦部腫瘤及定性。

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