11C-膽堿PET/CT對顱內(nèi)占位性病變良惡性鑒別診斷的價值①

郭冬花，李肖紅，秦永德，李毓斌，張奇洲

（新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院核醫(yī)學科，烏魯木齊830054）

顱內(nèi)占位性病變是指在顱腔內(nèi)占據(jù)一定空間位置的一組疾病的總稱，臨床上以顱內(nèi)壓增高和局灶性神經(jīng)損害為特征，其中以顱內(nèi)腫瘤常見。在正電子發(fā)射斷層顯像/X線計算機體層成像(PET/CT)發(fā)展中，18F-氟代脫氧葡萄糖(18F-FDG)是腫瘤學中最常用的PET放射性示蹤劑。它是一種放射性標記的葡萄糖類似物，由腫瘤細胞通過細胞膜葡萄糖轉運蛋白（GLUT）吸收，隨后通過細胞內(nèi)己糖激酶的活性磷酸化。由于腫瘤細胞增殖迅速，葡萄糖代謝需求增加，因此18F-FDG可以檢測到腫瘤細胞。

使用18F-FDGPET評估腦部病變的主要問題是正常腦組織中本底呈高攝取，炎性或良性病變中18FFDG的攝取增加。因此，其他以腦部腫瘤攝取增加和正常腦攝取減少為特征的PET示蹤劑有待開發(fā)利用。由于腫瘤細胞的細胞膜轉換率很高，可以使用放射性標記的膽堿（使用11C或18F）檢測腦腫瘤。膽堿是細胞膜磷脂合成的前體[1]，參與細胞膜的合成，最終停留在細胞中。腫瘤細胞的分裂增生極為活躍，細胞膜生物合成速率增加，需要大量膽堿作為原料合成磷脂酰膽堿[2-3]，因此在腦腫瘤細胞中具有較高的PET信號。此外，腦腫瘤細胞焦點進行獲得與11C-膽堿（11C-CHO）更好的腫瘤-背景對比度。11C-CHO最初應用于頭頸部腫瘤顯像[4-5]，多見的為腦轉移瘤診斷和腦膠質(zhì)細胞瘤的術后評估[6-7]，目前還應用于腎細胞癌、前列腺癌、膀胱癌等泌尿系統(tǒng)腫瘤[8-10]。本研究旨在通過對29例顱內(nèi)占位患者的分析，探究11C標記的膽堿對顱內(nèi)占位性病變良惡性鑒別診斷的價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2018年12月—2020年5月在新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院就診且懷疑顱內(nèi)占位性病變的患者29例，入選患者同期行18F-FDG和11CCHO PET/CT腦代謝顯像，其中男性16例，女性13例，年齡19～76歲。在3 d內(nèi)完成兩種顯像劑PET/CT掃描。納入標準：懷疑有顱內(nèi)占位性病變的患者；腦腫瘤術后，評估是否有復發(fā)或腫瘤病灶殘留患者；意識清晰，可自行接受檢查的患者。排除標準：意識障礙，不能配合檢查的患者。

1.211C-CHO的合成及質(zhì)量控制11C-CHO的合成是利用11C-碘代甲烷(11C-CH3I)與二甲基乙醇胺在100℃的加熱條件下反應5 min，完成甲基化反應，用陽離子交換樹脂純化后，可獲得放化純度≥95%的11C-CHO[1,11-12]。合成后的11C-CHO需經(jīng)過嚴格的質(zhì)量控制后應用于臨床，包括放射化學純度的測定、一般理化性質(zhì)、熱源試驗、細菌測試、比活度測定[13]。

1.318F-FDG及11C-CHO PET/CT顯像方法 采用GE公司生產(chǎn)的Discovery LSPET/CT掃描儀，其中PET部分為Advance PET掃描，18環(huán)，層厚3.72 mm，CT部分為16排螺旋CT。兩種顯像劑均由科室有經(jīng)驗的兩個藥劑師生產(chǎn)。在進行葡萄糖PET/CT顯像前要求檢查者空腹6 h以上，注射藥物前平靜休息10～15 min，注射活度為6～12 mCi，注射后讓患者休息或平臥40～60 min，頭部檢查為1個床位，顯像包括CT掃描和發(fā)射掃描，發(fā)射掃描每床位4 min。CT掃描條件為：電壓140 kV，電流160～200 mA，螺距0.75，每環(huán)旋轉時間0.8 s；在3 d內(nèi)同期完成11C-CHO腦代謝顯像，患者無需空腹，肘靜脈注射8～10 mCi11C-CHO，采集方法同前。

1.4 圖像及數(shù)據(jù)處理分析 圖像的重建及融合均由同一技師來處理，避免人為因素對實驗數(shù)據(jù)的影響。圖像傳輸完成后由同一核醫(yī)學主任醫(yī)師將圖像對比度調(diào)到最佳，用視覺分析和半定量分析法進行圖像分析。視覺分析由兩位以上核醫(yī)學?？漆t(yī)師分別獨立進行視覺判斷并作出初步診斷，當診斷意見有分歧時由科室內(nèi)團體討論做出最終決定。觀測病變的部位、形狀以及兩種顯像劑的代謝情況。相應部位對示蹤劑攝取的程度用最大標準化攝取值（SUVmax）來進行評估，其單位為g/mL，下同。

1.5 統(tǒng)計學分析 應用SPSS25.0軟件對兩種顯像劑所得的半定量結果進行統(tǒng)計分析，將兩種顯像劑所得SUVmax做診斷效能分析，比較兩種方法的靈敏度、特異度、準確度、陽性預測值和陰性預測值。分析兩種顯像劑在惡性病變組的SUVmax及病灶/對側正常腦組織（T/NT）之間的差異，計量資料用均數(shù)±標準差(-x±s)表示，兩組數(shù)據(jù)的比較采用兩獨立樣本t檢驗。將兩種顯像方法所得SUVmax做Person相關性分析。繪制受試者工作特征曲線(ROC)，計算ROC曲線下的面積(AUC值)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 病理結果 29例患者均經(jīng)手術病理證實，惡性16例（其中原發(fā)腦腫瘤5例，腦轉移瘤11例），惡性病灶數(shù)量為34個；良性10例（包括腦膜瘤7例，梅毒感染1例，脫髓鞘1例，腔梗1例），良性病灶數(shù)量為10個；另外有3例為膠質(zhì)瘤術后患者，經(jīng)臨床隨訪6個月結果均未見腫瘤復發(fā)征像。典型病例見圖1～3。

2.2 兩種顯像劑的診斷效能 采用SUV病灶/對側腦（T/NT）＞1判斷為陽性診斷標準，CT征像作為參考，分別計算兩種診斷方法的精確度、靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值、假陽性率和假陰性率。具體結果見表1。11C-CHO的靈敏度(100%)、特異度(69.2%)、精確度(91.5%)、陽性預測值(89.5%)、陰性預測 值(69.2%)均 分 別 高 于18F-FDG（50%、61.5%、53.2%、64.7%、52%）；且11C-CHO的假陽性(30.8%)、假陰性(0)均分別低于18F-FDG（38.5%、50%）。3例膠質(zhì)瘤術后患者，11C-CHO顯像上3例均為真陰性，18F-FDG顯像上2例真陰性，1例假陽性。11C-CHO假陽性病例資料詳見表2。

圖2 膠質(zhì)瘤11C-膽堿和18F-FDG腦代謝顯像

圖3 腦膜瘤11C-膽堿和18F-FDG腦代謝顯像

表1 不同診斷方法的診斷效能/%

表2 11C-CHO假陽性病例患者資料

2.3 兩種顯像劑所得的SUVmax及T/NT的比較 所有良惡性病灶中，在11C-CHO中惡性病灶組SUVmax[（1.94±1.01）,n=34]明 顯 高 于 良 性 組[（1.02±0.72），n=13]，在18F-FDG中惡性病灶組SUVmax[14.48±6.80（n=34]也明顯高于良性病灶組[（10.01±5.82），n=13]?？梢妰煞N顯像劑對惡性病灶均顯示出比良性病灶顯著更高的示蹤劑蓄積。不管良性組還是惡性組，18F-FDG的SUVmax均高于11C-CHO，將同一病灶11CCHO和18F-FDG兩種顯像劑所對應的SUVmax做Person相關性分析（R=0.584,P=0.000,n=47），結果顯示兩種方法之間的SUVmax存在顯著的正相關性。另外將惡性組病灶所測SUVmax除以對側腦SUVmax時（T/NT），惡性組11C-CHO SUVmax[（7.62±5.34），n=34]顯著高于18FFDG[（3.10±1.80），n=34]（P＜0.005）。由表3可知，對于惡性病灶組，18F-FDG腦代謝顯像與11C-CHO顯像的SUVmax及T/NT差異具有統(tǒng)計學意義。

2.4 ROC曲線結果 將兩種顯像劑所得的SUVmax值繪制受試者工作特征曲線(ROC)并計算曲線下面積，如圖4所示。11C-CHO和18F-FDG攝取值在ROC曲線下的面積(AUC)分別為0.93、0.74。

表3 兩種顯像劑顱內(nèi)惡性病灶中的SUVmax及T/NT的比較(-x±s)

圖4 11C-CHO SUVmax和18F-FDG SUVmax ROC曲線圖

3 討論

分析本研究中11C-CHO造成假陽性的原因有4類：一是梅毒感染病灶，在11C-CHOPET/CT顯像上病灶表現(xiàn)為結節(jié)狀高代謝，并且在這4例假陽性病例中，其SUVmax最高，與此同時病灶在18F-FDG上也表現(xiàn)為高代謝，因此誤認為惡性腫瘤病灶。黃中柯等[14]研究認為，梅毒最突出的臨床表現(xiàn)是炎性反應和肉芽腫，這可能是導致兩種顯像劑均表現(xiàn)為高代謝的原因。二是腦梗死為血管性病變，此類病變在11CCHO顯像上表現(xiàn)為陽性，可能原因是由于血腦屏障的損害，顯像藥物滯留于病變血管內(nèi)導致。三是脫髓鞘病變，目前有研究顯示脫髓鞘病變在膽堿中表現(xiàn)為高代謝[15]，認為脫髓鞘病變在膽堿上表現(xiàn)為高攝取可能是由于脫髓鞘后崩解成顆粒狀，被吞噬細胞吞噬，而少突膠質(zhì)細胞減少，星形細胞反應性增生，細胞膜增殖所致膽堿攝取增加，從而造成11C-CHO的假陽性[16]。四是腦膜瘤，目前尚未見關于腦膜瘤在11C-CHO顯像特點的文獻報道，此處11C-CHO在腦膜瘤顯示高代謝的原因需進一步探討。

兩種顯像劑診斷效能比較，表1結果中11C-CHO假陰性率為0，出現(xiàn)這一結果可能有以下幾點原因：(1)可能由于本研究樣本量不足，良惡性及病理類型分布不一所致；(2)11C-CHO靈敏度100%，假陰性率0，表明11C-CHO的診斷效能較高，誤診率低，診斷結果基本與最終的病理結果相符。3例膠質(zhì)瘤術后，18FFDG腦代謝顯像上診斷1例假陽性，是因為18F-FDG未能區(qū)分腫瘤復發(fā)還是瘢痕或術后形成的炎性肉芽組織。Jung等[17]研究認為，11C-CHO腦代謝顯像對顱腦膠質(zhì)瘤術后殘留或復發(fā)具有較高的特異性，可應用于臨床中膠質(zhì)瘤術后監(jiān)測，本研究結果與此文獻相符。兩種顯像劑所得的SUVmax及T/NT的差異比較，在惡性病灶組中，11C-CHO腦代謝顯像具有較高的T/NT比值，更有利于病灶的檢出。ROC曲線結果分析，兩種顯像方法的曲線下面積（AUC）均＞0.5，說明兩種方法對顱內(nèi)占位性病變良惡性的鑒別診斷均有效，AUC值越接近1，即曲線越接近于左上角，說明其診斷準確率更高。由兩曲線對比可知，11C-CHO的診斷準確性較18F-FDG更高?？傮w而言11C-CHO的診斷效能要高于18F-FDG，但仍存在一定的假陽性。

綜上所述，11C-CHO腦代謝顯像對顱內(nèi)占位病變的診斷比18F-FDG具有更大的潛力，并可以在一定程度上相互補充，但同時11C-CHO腦代謝顯像具有一定的假陽性，需要注意某些良性腫瘤和腫瘤樣病變中11C-CHO的高代謝。總之，應用11C-CHO PET/CT腦代謝顯像來鑒別顱內(nèi)良惡性病變是可行的，在臨床實踐中具有重要意義。由于本研究樣本量較小、病理類型較多，因此在數(shù)據(jù)處理上可能存在一定的偏差。但可以明確的是11C-CHO腦代謝顯像對顱內(nèi)占位性病變良惡性的診斷效能明顯優(yōu)于18F-FDG。在后續(xù)的研究中，將進一步擴大樣本量，探究11CCHO顯像對顱內(nèi)占位的鑒別診斷的優(yōu)劣勢。不同示蹤劑的組合可能會提供有關各種腦腫瘤特征的更準確的信息[17]，新的顯像劑有待開發(fā)利用。