18F-FDG PET/MRI 在胰腺癌中的臨床應(yīng)用及新進(jìn)展

張?jiān)谥?周妮娜 朱華 楊志

北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院暨北京市腫瘤防治研究所核醫(yī)學(xué)科，國(guó)家藥監(jiān)局放射性藥物研究與評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，惡性腫瘤發(fā)病機(jī)制及轉(zhuǎn)化研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100142

胰腺癌是一種惡性程度高、易轉(zhuǎn)移、進(jìn)展快、預(yù)后差的惡性腫瘤，是全球因癌癥死亡的第七大病因，患者的5 年生存率僅為9%，其唯一有希望治愈的方法是根治性手術(shù)切除[1-3]。然而，只有20%的胰腺癌患者有手術(shù)治療的機(jī)會(huì)，超過(guò)50%的患者在初診時(shí)就發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶[1,3]。為了選擇最合適的治療方法（如手術(shù)切除、手術(shù)后的新輔助治療或姑息治療），早期診斷、準(zhǔn)確分期和及時(shí)的療效評(píng)估對(duì)胰腺癌患者至關(guān)重要[3-4]，而在這些過(guò)程中，影像學(xué)方法發(fā)揮著無(wú)可替代的重要作用。

近年來(lái)，一體化的PET/MRI 作為一種新型的將PET和MRI 有機(jī)整合的多模態(tài)成像系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了2 種不同設(shè)備在相同空間內(nèi)對(duì)各自數(shù)據(jù)的同時(shí)采集，兼具各設(shè)備的獨(dú)立功能，既結(jié)合了MRI 的高軟組織分辨率與多參數(shù)、多功能成像特性，又結(jié)合了PET 的放射性示蹤劑代謝高靈敏度以及數(shù)據(jù)定量化特性[5]，因此，PET/MRI 在反映解剖學(xué)結(jié)構(gòu)形態(tài)和生理學(xué)功能信息方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。PET/MRI 現(xiàn)已被用于全身多種腫瘤診斷和治療方面的研究，在胰腺癌中的應(yīng)用也嶄露頭角。因此，我們就18F-FDG PET/MRI 的優(yōu)勢(shì)及其在胰腺癌診斷和治療中的應(yīng)用及新進(jìn)展綜述如下。

1 PET/MRI 的優(yōu)勢(shì)

與PET/CT 相比，PET/MRI 在評(píng)估胰腺占位時(shí)具有許多優(yōu)勢(shì)。PET/CT 受自由呼吸、低劑量射線等原因的限制，無(wú)法對(duì)復(fù)雜的腹膜后間隙內(nèi)攝取放射性示蹤劑的病灶進(jìn)行精準(zhǔn)地解剖學(xué)評(píng)估。MRI 雖然也在一定程度上受呼吸運(yùn)動(dòng)的影響，但其提供了比CT 更好的信噪比和對(duì)比度噪聲比，從而大大提高了軟組織分辨率[5-6]。此外，MRI 的多參數(shù)成像[包括壓脂T2 加權(quán)成像（weighted imaging，WI）和動(dòng)態(tài)T1WI 壓脂對(duì)比增強(qiáng)成像]與多功能成像技術(shù)[如彌散加權(quán)成像、磁共振波譜和灌注成像]相結(jié)合，可以幫助識(shí)別、定位和定性常規(guī)成像無(wú)法顯示的病變。

PET/CT 的另一主要局限是圖像需按順序采集，即先行低劑量衰減校正的CT 掃描，然后行PET 掃描，進(jìn)而融合2 個(gè)圖像，這無(wú)疑進(jìn)一步減弱了PET/CT 準(zhǔn)確定位病灶的功能。而PET/MRI 作為一種新型的多模態(tài)融合成像技術(shù)，整合了PET 與MRI 2 種獨(dú)立的顯像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了解剖、功能、代謝和生化影像的實(shí)時(shí)融合，做到了真正意義上的數(shù)據(jù)同步采集，這使得PET 呈現(xiàn)的高代謝病變能夠在解剖結(jié)構(gòu)上得到更精準(zhǔn)的定位[5-8]。PET/MRI 還能通過(guò)對(duì)采集數(shù)據(jù)的生理門控，最大限度地減少運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的偽影，特別是上腹部的偽影。此外，還有研究者嘗試將運(yùn)動(dòng)校正整合到PET 重建過(guò)程中，并采用先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)校正算法，以充分發(fā)揮PET/MRI一體化的潛力[5-8]。一體化PET/MRI 的采集時(shí)間比PET/CT長(zhǎng)，因此可以收集更多的PET 數(shù)據(jù)，與PET/CT 相比，其降低了噪聲并提高了對(duì)細(xì)微病變檢出的靈敏度[5-8]。

與PET/CT 相比，PET/MRI 顯著降低了輻射劑量，避免了CT 檢查的輻射。假設(shè)PET/CT 的平均輻射劑量為14 mSv，PET/MRI 的平均輻射劑量可降低至7～10 mSv[9]。

2 18F-FDG PET/MRI 在胰腺癌診斷和治療中的應(yīng)用

隨著一體化PET/MRI 成像系統(tǒng)的成功研發(fā)并應(yīng)用于臨床，其所具有的優(yōu)勢(shì)在胰腺癌的病灶檢出、初始分期、術(shù)前評(píng)估、療效評(píng)估、預(yù)后評(píng)估和復(fù)發(fā)監(jiān)測(cè)中已逐漸顯現(xiàn)。

2.1 在原發(fā)灶檢出中的價(jià)值

2011 年，Tatsumi等[10]研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)PET 與T1WI 或T2WI 的融合圖像診斷胰腺癌的準(zhǔn)確率（分別為93.0%和90.7%）優(yōu)于PET/CT（88.4%）。隨后，Nagamachi 等[11]的研究結(jié)果也表明，與PET/CT 相比，PET/MRI 融合圖像診斷胰腺癌的準(zhǔn)確率（96.6%）、特異度（82.6%）和陽(yáng)性預(yù)測(cè)值（96.9%）更高；此外，該研究結(jié)果還表明，PET/MRI 對(duì)腫瘤內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如分隔和壁結(jié)節(jié)）、鄰近的血管、膽總管、主胰管及胃腸道受侵等的檢出率明顯高于PET/CT[11]。雖然上述研究中的PET/MRI 成像結(jié)果是基于PET 和MRI 的回顧性融合圖像分析，但是我們有理由相信一體化的PET/MRI 圖像可以提供相同的甚至更好的結(jié)果。

2.2 在初始分期及術(shù)前評(píng)估中的價(jià)值

對(duì)于胰腺癌這種預(yù)后極差的腫瘤，評(píng)估其初始分期和可切除性，尤其是N 分期和M 分期，對(duì)于選擇最合適的治療方案（例如手術(shù)切除、手術(shù)后的新輔助治療或姑息治療）以及預(yù)測(cè)患者的預(yù)后至關(guān)重要。其中，手術(shù)切除獲得切緣陰性的切除效果才是有效的治療，因此，術(shù)前評(píng)估腫瘤的可切除性也對(duì)預(yù)測(cè)患者的預(yù)后至關(guān)重要。PET/CT 作為一種全身性的檢查方法，對(duì)胰腺癌的初始分期及術(shù)前評(píng)估具有重要的應(yīng)用價(jià)值。然而，PET/CT 對(duì)于腫瘤邊緣的顯示、鄰近組織受侵情況的評(píng)估、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及微小的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移病灶的探測(cè)存在不足。而PET/MRI 因具有高軟組織分辨率及多參數(shù)成像等特點(diǎn)，有望彌補(bǔ)PET/CT 的不足。

Chen 等[12]探討了一體化PET/MRI 中來(lái)自PET、DWI 和磁共振波譜的多個(gè)影像學(xué)參數(shù)[最小表觀擴(kuò)散系數(shù)（minimum apparent diffusion coefficient，ADCmin）、膽堿水平、代謝腫瘤體積（metabolic tumor volume，MTV）、總病灶糖酵解（total lesion glycolysis，TLG）]與胰腺癌的TNM臨床分期之間的相關(guān)性，結(jié)果顯示，ADCmin在N1 和3+期腫瘤中更?。荒憠A水平在T4 期腫瘤中更高；TLG 水平在T4、N1 和3+期腫瘤中更高；MTV 和MTV/ADCmin比值在T4、N1、M1 和3+期腫瘤中更大；此外，與MTV 和ADCmin相比，MTV/ADCmin比值以11.6、17.8、13.0 及7.0 為臨界值預(yù)測(cè)T4、N1、M1 和3+期腫瘤時(shí)，其AUC 均最大，上述研究結(jié)果表明，PET/MRI 的影像學(xué)參數(shù)可以預(yù)測(cè)胰腺癌的臨床分期。Joo 等[13]研究發(fā)現(xiàn)，PET/MRI 在胰腺癌術(shù)前分期（N 和M 分期）和可切除性評(píng)估的診斷效能方面，與PET/CT聯(lián)合增強(qiáng)CT 的診斷效能相當(dāng)。郝利國(guó)等[14]也探究了PET/MRI 在評(píng)估胰腺癌可切除性中的應(yīng)用價(jià)值，結(jié)果顯示，與增強(qiáng)MRI 相比，PET/MRI 具有更高的診斷靈敏度（85.45%）、特異度（93.18%）和陽(yáng)性預(yù)測(cè)值（91.32%），且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。Furtado 等[15]探究了25 例胰腺癌患者的37 次PET/MRI 結(jié)果對(duì)治療策略改變的影響，結(jié)果顯示，49%（18/37）的PET/MRI 結(jié)果改變了患者的治療策略，此研究同樣肯定了PET/MRI 在胰腺癌患者初始分期和治療策略中的重要性。因此，PET/MRI 作為一種一體化的檢查技術(shù)，極有可能成為胰腺癌術(shù)前評(píng)估的一種重要方法，從而改進(jìn)檢查流程，且一體化PET/MRI 成像可以縮短可疑胰腺癌的影像學(xué)檢查時(shí)間，避免因胰腺癌的侵襲性等生物學(xué)特性而由可切除狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢汕谐隣顟B(tài)，從而發(fā)揮有價(jià)值的作用。

此外，值得注意的是，胰腺癌通常首先轉(zhuǎn)移到肝臟和腹膜。然而，由于肝臟攝取18F-FDG 的本底較高以及其他固有的技術(shù)限制，PET/CT 對(duì)肝臟病變的評(píng)估往往受到限制[16-17]。同樣，PET/CT 在檢測(cè)微小的腹膜轉(zhuǎn)移灶方面也面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[18]。而一體化的PET/MRI 不僅能發(fā)揮PET 的功能顯像在M 分期方面的優(yōu)勢(shì)，還可以通過(guò)MRI 直接彌補(bǔ)PET/CT 用于肝臟評(píng)估的技術(shù)局限性[19-21]。PET 提供的功能和代謝信息也可以提高M(jìn)RI 診斷腹膜病變的準(zhǔn)確率。因此，雖然Lee 等[4]基于對(duì)10 項(xiàng)使用PET/CT 或PET/MRI 評(píng)估胰腺癌初始分期的研究所做的薈萃分析，結(jié)果顯示，PET/CT 和PET/MRI 在評(píng)估淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面具有相似的高特異度，在評(píng)估遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移方面具有相似的高特異度和靈敏度，但我們認(rèn)為PET/MRI 極有可能具有比PET/CT 更高的診斷準(zhǔn)確率，尤其是遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的診斷準(zhǔn)確率。此外，Gao 等[22]研究發(fā)現(xiàn)，PET/MRI 的多個(gè)參數(shù)（如TLG）很可能是預(yù)測(cè)胰腺癌轉(zhuǎn)移的可靠的生物標(biāo)志物。當(dāng)然，未來(lái)仍需更多的研究結(jié)果證實(shí)PET/MRI 在胰腺癌分期中的優(yōu)勢(shì)。

2.3 在療效評(píng)估中的價(jià)值

大部分胰腺癌被發(fā)現(xiàn)時(shí)已處于臨界可切除、局部進(jìn)展或發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的狀態(tài)，而新輔助治療或姑息治療是其治療的首選方法。新輔助治療或姑息治療后，準(zhǔn)確的療效評(píng)估對(duì)于手術(shù)時(shí)機(jī)的把握和后續(xù)治療方案的選擇至關(guān)重要。而普通的CT 和MRI 對(duì)于早期準(zhǔn)確評(píng)估臨界可切除的、局部晚期的和已發(fā)生轉(zhuǎn)移的胰腺癌的治療療效有一定的局限性。已有研究結(jié)果表明，根據(jù)實(shí)體腫瘤的反應(yīng)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)（RECIST），CT 所測(cè)的腫瘤大小的改變低估了新輔助治療在臨界可切除的胰腺癌中的效能[23]，這可能與解剖成像不能區(qū)分存活的腫瘤組織和治療后纖維化的組織有關(guān)，因此，其降低了新輔助治療后判定腫瘤是否可切的準(zhǔn)確率。在局部進(jìn)展或發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的胰腺癌中，腫瘤大小的改變同樣是一個(gè)相對(duì)較晚的終點(diǎn)。因此，許多患者可能在等待解剖成像確定治療療效的同時(shí)，錯(cuò)失了手術(shù)的機(jī)會(huì)或不再適合進(jìn)行二線治療。而PET/MRI 具有PET 的功能成像和彌散WI 成像等多參數(shù)成像等優(yōu)勢(shì)，有望克服CT 和MRI 評(píng)估治療療效的局限性，實(shí)現(xiàn)更早和更有效地監(jiān)測(cè)治療療效。

Panda 等[24]探討了PET/MRI 的影像學(xué)參數(shù)在評(píng)估臨界可切除和局部進(jìn)展的胰腺癌的新輔助治療的療效中的價(jià)值，結(jié)果顯示，治療有效者的代謝參數(shù)[完全代謝反應(yīng)、ΔSUVmax、葡萄糖校正ΔSUVmax（ΔSUVgluc）]顯著高于治療無(wú)效者，且ΔSUVmax、ΔSUVgluc均以臨界值-64%來(lái)區(qū)分治療有效和無(wú)效者；該研究結(jié)果表明，PET/MRI 的代謝參數(shù)可以用于評(píng)估臨界可切除和局部進(jìn)展的胰腺癌在新輔助治療后的療效，進(jìn)而指導(dǎo)新輔助治療后的治療決策。Wang等[25]探討了13 例局部進(jìn)展和發(fā)生轉(zhuǎn)移的胰腺癌患者在治療前和治療后4 周的PET/MRI 影像學(xué)參數(shù)的差異，結(jié)果顯示，治療有效者在治療前后的MTV 減小值、TLG 水平降低值和ADCmean、ADCmin增大值顯著高于治療無(wú)效者；該研究結(jié)果表明，PET/MRI 可以為局部進(jìn)展和發(fā)生轉(zhuǎn)移的胰腺癌患者提供早期的治療療效評(píng)估。因此，PET/MRI 的影像學(xué)參數(shù)有望將無(wú)效治療的藥物毒性降至最低，并指導(dǎo)臨床醫(yī)師盡早調(diào)整無(wú)效者的治療計(jì)劃。

2.4 在預(yù)后評(píng)估及復(fù)發(fā)監(jiān)測(cè)中的價(jià)值

近年來(lái)，盡管胰腺癌在治療方面取得了進(jìn)展，但其預(yù)后仍然不良，因此在胰腺癌診治過(guò)程中，預(yù)后評(píng)估也十分重要。Chen 等[26]探討了PET/MRI、動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI、彌散WI成像、磁共振波譜等影像學(xué)參數(shù)與胰腺癌患者總生存期（overall survival，OS）的相關(guān)性，結(jié)果顯示，低TNM 分期（≤3）、高peak 值、高ADCmin和低TLG 水平的患者的OS 較長(zhǎng)；此外，高TLG/peak 比值與短OS 密切相關(guān)，且在一組未接受根治性手術(shù)的患者中，TLG/peak比值是OS 的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。Chen 等[12]的研究結(jié)果還表明，在調(diào)整了年齡、性別、腫瘤大小和分期后，MTV/ADCmin比值是預(yù)測(cè)無(wú)進(jìn)展生存期（progression-free survival，PFS）的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。Dunet 等[27]也探討了PET 和MRI 的影像學(xué)參數(shù)對(duì)未經(jīng)治療的胰腺癌患者的OS、疾病特異性生存期和PFS 的預(yù)后價(jià)值，結(jié)果表明，MTV 是OS 和疾病特異性生存期的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，擴(kuò)散總體積（DTV）是PFS 的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。此外，有研究者探討了PET/MRI的影像學(xué)參數(shù)在預(yù)后評(píng)估中的價(jià)值：Wang 等[25]的研究結(jié)果顯示，局部進(jìn)展和發(fā)生轉(zhuǎn)移的胰腺癌患者在化療4 周后，以PET 的MTV 減小60%或TLG 水平降低65%及MRI 的ADCmean或ADCmin增加20%為臨界值，有效者比無(wú)效者有更長(zhǎng)的PFS 和OS；Panda 等[24]的研究結(jié)果顯示，臨界可切除和局部進(jìn)展的胰腺癌在新輔助治療后，其完全代謝反應(yīng)、ΔSUVmax、ΔSUVgluc與OS 密切相關(guān)。上述研究結(jié)果均表明，PET/MRI的多個(gè)影像學(xué)參數(shù)有助于未治療及治療后的胰腺癌患者的預(yù)后評(píng)估。

胰腺癌手術(shù)切除后的復(fù)發(fā)很常見，早期檢出復(fù)發(fā)灶對(duì)治療策略的制定至關(guān)重要[28]。術(shù)后的改變可以模擬或掩蓋腫瘤的復(fù)發(fā)，因此，普通的CT 和MRI 常常誤診或漏診復(fù)發(fā)病灶。由于PET/CT 是功能成像，因此在復(fù)發(fā)監(jiān)測(cè)方面，PET/CT 顯示出比CT 或MRI 更高的靈敏度[29]。然而，化療或放療導(dǎo)致的纖維化或手術(shù)后局部解剖的改變，也會(huì)在一定程度上影響PET/CT 的評(píng)估，尤其是很難評(píng)估復(fù)雜的腹膜后間隙中攝取18F-FDG 的病灶。一體化的PET/MRI 具有良好的空間協(xié)同定位能力，結(jié)合MRI 優(yōu)越的軟組織分辨率，可以在一定程度地上克服術(shù)后解剖結(jié)構(gòu)的復(fù)雜并提高對(duì)復(fù)發(fā)病灶的檢出率。當(dāng)然，未來(lái)仍需更多的研究結(jié)果證實(shí)這一推測(cè)。

3 小結(jié)與展望

綜上所述，PET/MRI 集PET 高靈敏度的代謝和功能顯像與MRI 的高軟組織分辨率、多序列、多參數(shù)成像等優(yōu)勢(shì)于一身，有助于早期診斷和鑒別診斷胰腺癌并進(jìn)行準(zhǔn)確地TNM 分期，尤其是T 和M 分期，這不但能指導(dǎo)臨床醫(yī)師盡早制定個(gè)體化治療方案，還能進(jìn)行療效評(píng)估和預(yù)后預(yù)測(cè)等。然而，目前的研究尚存在樣本量較少、部分為異機(jī)融合等問(wèn)題，一體化PET/MRI 在胰腺癌中應(yīng)用的前瞻性、大樣本量的研究報(bào)道仍缺乏，尚需更多的研究證實(shí)PET/MRI在胰腺癌診治中的價(jià)值。

利益沖突所有作者聲明無(wú)利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明張?jiān)谥褙?fù)責(zé)文獻(xiàn)的查閱、綜述的撰寫；周妮娜、朱華、楊志負(fù)責(zé)綜述的審閱、修改及最終版本的修訂