PET/CT檢查SD大鼠灌胃造影劑泛影萄胺后對(duì)體內(nèi)18F－FDG代謝的影響

張維濤 杜湘珂 李天然 安 備 郝傳璽 霍天龍

CT檢查過程中胃腸道和腹腔內(nèi)其他臟器結(jié)構(gòu)密度相近，CT圖像難以分辨，因此口服增強(qiáng)造影劑成為CT腹部檢查的常規(guī)方法。近年來，隨著影像融合技術(shù)的發(fā)展，PET/CT在臨床工作及科學(xué)研究中得到的廣泛的應(yīng)用。18F－FDG PET/CT檢查前口服泛影萄胺是否會(huì)對(duì)生物體內(nèi)18F－FDG的代謝情況產(chǎn)生影響很少有文獻(xiàn)報(bào)道，本研究旨在通過對(duì)SD大鼠PET/CT檢查前行口服增強(qiáng)造影劑泛影萄胺，觀察是否會(huì)對(duì)大鼠體內(nèi)18F－FDG的代謝產(chǎn)生影響。并以此對(duì)人體行PET/CT檢查口服造影劑的合理性作出推斷。

材料與方法

1.材料:健康雄性SD大鼠8只，體質(zhì)量180～210g(北京大學(xué)人民醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室提供，SPF級(jí))。PET/CT儀器為GE Discovery VCT型，美國(guó)GE公司生產(chǎn)。18F－FDG由北京原子高科有限公司生產(chǎn)，放射化學(xué)純度＞95%。

2.實(shí)驗(yàn)方法:對(duì)8只大鼠分別行PET/CT檢查，大鼠行PET/CT檢查前禁食8h，禁水4h。在檢查前40min對(duì)SD大鼠灌胃1%的泛影萄胺3ml，然后經(jīng)大鼠腹腔注入10%水合氯醛使其麻醉，劑量為4ml/kg。待麻醉完全后經(jīng)大鼠尾靜脈注入18F－FDG，劑量為5.55MBq/kg。即用醫(yī)用膠布大鼠四肢以仰臥位固定于硬紙板上。40min后先行CT透射掃描(80kV，80mA)，再行PET透射掃描，全身共采集2個(gè)床位，每個(gè)床位采集6min，圖像經(jīng)衰減較正處理，采用有序子集最大期望值法(order subsets expectation maximization，OSEM)進(jìn)行圖像重建。4天后，禁食禁水后，在檢查前40min對(duì)SD大鼠灌胃清水3m l，注入造影劑18F－FDG后，用同樣的方法行PET/CT掃描。第1次PET/CT檢查8天后，禁食禁水后注入18F－FDG后，仍用同樣的方法行PET/CT掃描。對(duì)上述3種同方法獲得的PET/CT圖像中主要實(shí)質(zhì)性臟器進(jìn)行感興趣區(qū)域(regional of interest ROI)的勾畫，所選臟器包括腦組織、哈德氏腺、心臟、肝臟、腎臟。然后計(jì)算感興趣區(qū)域的最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值(standard uptake value，SUV)。SUV=局部感興趣區(qū)放射性活度(MBq/ml)/注射放射性活度(MBq)/體重(g)

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:對(duì)3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)各部位的SUV均數(shù)差異進(jìn)行Student t檢驗(yàn)。統(tǒng)計(jì)軟件使用SPSS 16.0，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)果

對(duì)大鼠灌胃1%泛影萄胺后，大鼠腦、哈德氏腺、心臟、肝臟及腎臟等組織器官對(duì)18F－FDG攝取的SUV值高于飲水組和對(duì)照組。具有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。而飲水組與對(duì)照組大鼠各組織器官對(duì)18F－FDG攝取的 SUV值無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)(表1)。

表1 3組大鼠各實(shí)質(zhì)器官18F－FDG攝取定量分析

討論

隨著影像融合技術(shù)的出現(xiàn)，PET/CT在臨床和科學(xué)研究中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。這一技術(shù)的應(yīng)用充分展現(xiàn)了CT定位診斷和PET對(duì)病變功能代謝分析的完美結(jié)合，從而更好地為患者診療提供更為有效的診療參考依據(jù)［1～3］。與些同時(shí)，CT操作檢查的一些診療操作也被納入了PET診療操作之中［4，5］。由于PET對(duì)生物體分子代謝有高靈敏度的探測(cè)，檢查前口服造影劑等常規(guī)腹部CT操作可能對(duì)PET檢查的結(jié)果和定量分析產(chǎn)生影響。先前的研究主要集中于硫、鋇等造影劑對(duì)衰減較正的影響，由于上述造影劑在PET能峰(511keV)范圍內(nèi)不存光電吸收，因此在用增強(qiáng)CT進(jìn)行PET衰減較正時(shí)，會(huì)造成增強(qiáng)部位衰減被高估，該部位被“過較正”，從而產(chǎn)生該部位的18F－FDG的攝取增高［6］。近年來的研究表明“過較正”可以通過自動(dòng)分割算法得以改進(jìn)，但臨床應(yīng)用有待進(jìn)一步證實(shí)［7］。然而CT常規(guī)腹部檢查過程中，口服泛影葡胺對(duì)18F－FDG攝取的影響卻少有報(bào)道。

18F－FDG是一種葡萄糖的類似物，通過靜脈注入動(dòng)物或患者體內(nèi)，18F－FDG通過葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白過入機(jī)體細(xì)胞，進(jìn)入糖酵解過程。通過己糖激酶作用磷酸化為6－P－18F－FDG，不能進(jìn)行下一步糖酵解，而存留于細(xì)胞內(nèi)，由于大部分炎性及腫瘤性病變細(xì)胞膜上葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白受體增加，固而造成病變部位18F－FDG攝取SUV值增高［8～10］。本研究發(fā)現(xiàn)SD大鼠灌胃泛影萄胺后，大鼠重要組織器官18FFDG攝取值均有所下降，而灌胃清水卻對(duì)18F－FDG的攝取沒有影響。研究結(jié)果表明造影劑泛影葡胺對(duì)SD大鼠的機(jī)體代謝產(chǎn)生了影響。Jadvar［11］研究發(fā)現(xiàn)口服胃腸道造影劑導(dǎo)致乙狀結(jié)腸和盲腸對(duì)18F－FDG的攝取增高。泛影葡胺是一種高滲水溶性對(duì)比劑，不被胃腸道吸收，推測(cè)泛影葡萄胺可能刺激了胃腸激素分泌，間接造成大鼠體內(nèi)血糖升高，血糖與18F－FDG爭(zhēng)奪細(xì)胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有關(guān)。這種假設(shè)有待與后續(xù)的研究中證實(shí)。泛影萄胺雖然引起了大鼠各組織器官對(duì)18F－FDG的生理性攝取有所降低，但卻沒有因此而產(chǎn)生額外的偽影而影響圖像質(zhì)量。Dizendorf［12］在研究口服胃腸道對(duì)比劑對(duì) PET/ CT圖像的影響中也得出了同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

此研究結(jié)果表明，除泛影萄胺外，其他高滲和等滲的造影劑是否會(huì)對(duì)PET/CT檢查18F－FDG的攝取造成影響也需要進(jìn)一步的研究來證實(shí)。因此，在PET/CT檢查時(shí)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物炎性及腫瘤病變的診斷和SUV值分析時(shí)，應(yīng)注意灌胃泛影萄胺等造影劑對(duì)其造成的影響。

1 VazAP，F(xiàn)ernandesG，SoutoMouraC，etal.IntegratedPET/CTin nonsmallcelllungcancerstaging－clinicalandpathologicalagreement［J］.RevPortPneumol.2012，18:109－114

2 SchwarzenbockS，SouvatzoglouM，KrauseBJ.CholinePETand PET/CTinprimarydiagnosisandstagingofprostatecancer［J］.Theranostics，2012，2:318－330

3 LopciE，ZanoniL，ChitiA，etal.FDGPET/CTpredictiveroleinfollicularlymphoma［J］.EurJNuclMedMolImaging，2012，39:864－871

4 AbdulRazakHR，NordinAJ，AckerlyT，etal.Quantifyingthe effectsofiodinecontrastmediaonstandardiseduptakevaluesofFDG PET/CTimages:ananthropomorphicphantomstudy［J］.Australas PhysEngSciMed，2011，34:367－374

5 ChenYK，ChenJH，TsuiCC，etal.Useoflaxative－augmented contrastmediumintheevaluationofcolorectalfociatFDGPET［J］.Radiology，2011，259:525－533

6 BurgerC，GoerresG，SchoenesS，etal.VonSchulthessGK.PETattenuationcoefficientsfromCTimages:experimentalevaluationofthe transformationofCTintoPET511－keVattenuationcoefficients［J］.EurJNuclMedMolImaging，2002，29:922－927

7 AhmadianA，AyMR，BidgoliJH，etal.Correctionoforalcontrast artifactsinCT－basedattenuationcorrectionofPETimagesusingan automatedsegmentationalgorithm［J］.EurJNuclMedMolImaging，2008，35:1812－1823

8 KhanN，IslamMM，MahmoodS，etal.18F－fluorodeoxyglucoseuptakeintumor［J］.MymensinghMedJ，2011，20:332－342

9 KairaK，OkumuraT，OhdeY，etal.Correlationbetween18F－FDG uptakeonPETandmolecularbiologyinmetastaticpulmonarytumors［J］.JNuclMed，2011，52:705－711

10 YamadaT，UchidaM，Kwang－LeeK，etal.Correlationofmetabolism/hypoxiamarkersandfluorodeoxyglucoseuptakeinoralsquamous cellcarcinomas［J］.OralSurgOralMedOralPatholOralRadiol，2012，113:464－471

11 JadvarH.ColonicFDGuptakepatterninsubjectsreceivingoralcontrastwithnoknownorsuspectedcolonicdisease［J］.ClinNuclMed，2011，36:754－756

12 DizendorfEV，TreyerV，VonSchulthessGK，etal.Applicationoforalcontrastmediaincoregisteredpositronemissiontomography－CT［J］.AJRAmJRoentgenol，2002，179:477－481