18F-FDG PET/CT在單發(fā)腎占位中的臨床價值

覃瑞雪 代文莉

(三峽大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院[宜昌市中心人民醫(yī)院] 核醫(yī)學(xué)科 & 宜昌市核醫(yī)學(xué)分子影像重點實驗室， 湖北 宜昌 443003)

惡性腎占位主要包括不同病理類型腎細(xì)胞癌以及腎盂移行上皮細(xì)胞癌等，良性腎占位主要包括血管平滑肌脂肪瘤、感染、血管畸形等[1]。準(zhǔn)確定性診斷及臨床分期對于制定臨床治療方案、預(yù)測患者預(yù)后均具有重要意義。常規(guī)影像學(xué)檢查，包括超聲、增強(qiáng)CT及MRI等，有助于觀察病灶的形態(tài)學(xué)特點以及病灶血供情況，但部分腎占位的診斷仍有一定困難。PET/CT是一種應(yīng)用廣泛且成熟的多模態(tài)成像技術(shù)。既往研究18F-FDG PET/CT對腎占位的診斷能力，結(jié)果存在一定差異[2-3]。

本研究回顧性分析60例病理診斷明確的單發(fā)腎占位PET/CT顯像特征，以最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值(maximum standardized uptake value，SUVmax)為半定量指標(biāo)，探究18F-FDG PET/CT顯像在單發(fā)腎占位診斷和分期中的臨床價值。

1 資料與方法

1.1 病例收集

本研究回顧性分析2014年～2020年因單發(fā)腎占位于我科行PET/CT檢查的60例患者，所有腎占位均經(jīng)手術(shù)或穿刺病理活檢證實，所有轉(zhuǎn)移灶均由穿刺活檢確診或臨床隨訪6個月以上證實，病理診斷參照2016年WHO關(guān)于腎癌的分型，細(xì)胞核分級采用WHO-ISUP分級和Fuhrman分級。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 顯像方法

18F-FDG PET/CT檢查前患者禁食6 h以上，空腹血糖控制在6.5 mmol/L以內(nèi)，于安靜狀態(tài)下靜脈注射18F-FDG，注射劑量為3.7～5.55 MBq(0.10～0.15 mCi)/kg，18F-FDG由日本住友回旋加速器HM-10生產(chǎn)，并通過模塊自動合成，放化純度>95%，經(jīng)過嚴(yán)格質(zhì)量控制，保證每批藥物符合要求。注射顯像劑后囑患者多飲水、排尿，并安靜休息40～60 min。臨檢前先排空膀胱，再飲水300～500 mL使胃充盈。顯像設(shè)備為西門子Biograph mCT 64 PET/CT，先行CT全身掃描(電壓120 kV，電流通過3D自動毫安技術(shù)實時控制，CT掃描層厚5 mm)，然后行PET全身采集，掃描范圍自頭頂至股骨中段。PET掃描一般為6～7個床位，每個床位采集1.5 min，整個掃描過程約15 min。

1.3 圖像處理與分析

對采集所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行衰減校正，其中PET/CT全身顯像采用有序子集最大期望值法(ordered subset expectation maximization，OSEM)進(jìn)行圖像重建，并傳至Syngo MI工作站進(jìn)行圖像融合。由3名高年資核醫(yī)學(xué)科醫(yī)師在未知其他影像檢查資料的情況下獨立閱片，對判斷不一致的病例，經(jīng)討論后達(dá)成一致。18F-FDG PET/CT顯像診斷采用視覺分析法結(jié)合半定量分析法。視覺分析法即根據(jù)PET圖像上示蹤劑分布特點與周圍組織的關(guān)系，結(jié)合低劑量CT圖像上病灶的部位、形態(tài)學(xué)改變進(jìn)行確定，若病灶放射性濃聚高于同層面腎實質(zhì)時標(biāo)記為陽性，病灶放射性濃聚與鄰近同層面腎實質(zhì)相近或低于鄰近同層面腎實質(zhì)時標(biāo)記為陰性。半定量分析法：在觀察到的病變部位18F-FDG攝取最高的層面勾畫感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，評價ROI區(qū)域內(nèi)18F-FDG的攝取，PET/CT標(biāo)準(zhǔn)攝取值由工作站自動計算SUVmax。勾畫時注意避開腎集合系統(tǒng)區(qū)放射性濃聚的干擾。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 一般資料

60例腎占位患者包括男32例、女28例，年齡21～83(56.9±14.5)歲，60例均為單發(fā)病灶，54例接受腎切除術(shù)(全切或部分切除)，6例接受腎臟腫物穿刺活檢。30例腎癌患者具有病理免疫組織化學(xué)結(jié)果(Ki-67指數(shù))。18例腎癌患者有明確的WHO-ISUP細(xì)胞分級，包括腎透明細(xì)胞癌17例，乳頭狀腎細(xì)胞癌1例，其中低級別腎癌(G1-2級)10例，高級別腎癌(G3級及以上)8例。16例患者合并遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，包括淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移13例、肺轉(zhuǎn)移5例、肝轉(zhuǎn)移4例、骨轉(zhuǎn)移3例、腎上腺轉(zhuǎn)移1例、心緣旁轉(zhuǎn)移1例。病灶病理類型及代謝特點歸納于表1。圖1～4分別展示了正常腎臟、惡性以及良性腎占位的部分18F-FDG PET/CT圖像。

2.2 SUVmax對腎占位良惡性的診斷價值

ROC曲線分析結(jié)果顯示(見圖5)，SUVmax最佳臨界值為4.05，敏感度為59.62%(31/52)，特異度為87.50%(7/8)，曲線下面積為0.736(95%CI：0.584～0.887)。21例假陰性病灶中19例為腎細(xì)胞癌，2例為間葉腫瘤。19例腎癌中68.42%(13/19)為腎透明細(xì)胞癌，其中10例有明確的細(xì)胞分級，包括7例WHO-ISUP G1-2級，1例G3級以及2例Furhman分級G1級。

本研究中3例嫌色細(xì)胞癌、2例透明細(xì)胞乳頭狀腎細(xì)胞癌以及1例多房性囊性腎細(xì)胞癌均表現(xiàn)為18F-FDG低攝取或無攝取。18F-FDG PET/CT融合顯像診斷單發(fā)腎占位良惡性的靈敏度為96.15%(50/52)，特異度為87.50%(7/8)，陽性預(yù)測值為98.04%(50/51)，陰性預(yù)測值為77.78%(7/9)，準(zhǔn)確度為95.00%(57/60)。

表1 單發(fā)腎占位病理類型及代謝特點(x±s)

注：A：正常腎臟； B：腎透明細(xì)胞癌，CT見右腎密度不均勻占位(紅色箭頭)，SUVmax 19.4； C：腎透明細(xì)胞癌，CT見左腎巨塊狀混雜密度占位(紅色箭頭)，SUVmax 3.2圖1 正常腎臟及腎透明細(xì)胞癌患者18F-FDG PET/CT圖像

注：A：乳頭狀腎細(xì)胞癌，CT見右腎巨大囊性占位，PET/CT見囊壁結(jié)節(jié)代謝異常增高(紅色箭頭)，SUVmax 16.2； B：腎嫌色細(xì)胞癌，CT見右腎密度不均占位(紅色箭頭)， SUVmax 1.5； C：透明細(xì)胞乳頭狀腎細(xì)胞癌，CT見左腎等密度結(jié)節(jié)(紅色箭頭)，SUVmax 3.9圖2 部分惡性腎占位患者18F-FDG PET/CT圖像

注：A：多房性囊性腎細(xì)胞癌，CT見左腎邊緣低密度結(jié)節(jié)(紅色箭頭)， SUVmax 2.1； B：高級別浸潤性尿路上皮癌，CT見左側(cè)腎盂等密度結(jié)節(jié)(紅色箭頭)，SUVmax 16.1； C：腎嗜酸細(xì)胞腺瘤，CT見右腎邊緣密度均勻結(jié)節(jié)(紅色箭頭)， SUVmax 2.7圖3 部分惡性腎占位患者18F-FDG PET/CT圖像

注：A：腎血管平滑肌脂肪瘤，CT見右腎下極稍高密度結(jié)節(jié)(紅色箭頭)，SUVmax 3.1； B：腎結(jié)核，CT左腎上極稍高密度占位，伴邊緣鈣化(紅色箭頭)，SUVmax 1.0； C：腎膿腫，CT見左腎內(nèi)囊性稍低密度占位(紅色箭頭)，實性部分見顯像劑攝取輕度增高，SUVmax 3.6，囊性部分顯像劑攝取減低圖4 部分良性腎占位患者18F-FDG PET/CT圖像

圖5 單發(fā)腎占位SUVmax值的ROC曲線圖

2.3 腎癌SUVmax與病理類型、細(xì)胞分級及Ki-67表達(dá)的相關(guān)性

腎透明細(xì)胞癌與非透明細(xì)胞癌的SUVmax之間無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)，見表2；高級別腎癌原發(fā)灶的SUVmax高于低級別腎癌(U=67.00，P=0.016)，見表2；腎癌SUVmax與同病灶Ki-67表達(dá)之間呈正相關(guān)(r=0.55，P=0.002)，見圖6，腎細(xì)胞癌患者的SUVmax為9.39±10.38，Ki-67指數(shù)為(16.20±16.15)%。

表2 腎占位PET/CT代謝特點分析(n=60)

圖6 腎癌患者SUVmax與同病灶Ki-67指數(shù)間的關(guān)系

2.4 腎臟惡性腫瘤轉(zhuǎn)移灶代謝特點分析

16例合并轉(zhuǎn)移患者中，13例淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶的SUVmax平均值為11.0；5例肺轉(zhuǎn)移灶均為雙肺多發(fā)結(jié)節(jié)，SUVmax平均值為5.9；4例肝轉(zhuǎn)移灶SUVmax平均值為7.5；3例骨轉(zhuǎn)移均為單發(fā)或多發(fā)溶骨性骨質(zhì)破壞，SUVmax平均值為8.7；1例腎上腺轉(zhuǎn)移灶，SUVmax 5.3；1例為心緣旁轉(zhuǎn)移灶，SUVmax為10.8。18F-FDG PET/CT掃描在9例(56.25%)患者中發(fā)現(xiàn)了10處包括淋巴結(jié)、肝、腎上腺等相較于常規(guī)影像學(xué)檢查(CT/MRI)的隱匿轉(zhuǎn)移灶，其中6例患者顯示了較CT更多且涉及區(qū)域更廣的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶，其中3例改變了N分期；3例因發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶改變了M分期，1例發(fā)現(xiàn)單發(fā)骨轉(zhuǎn)移病灶，2例發(fā)現(xiàn)CT未見異常的肝轉(zhuǎn)移灶。本研究結(jié)果顯示，腎臟惡性腫瘤合并轉(zhuǎn)移組與無轉(zhuǎn)移組的原發(fā)灶SUVmax值有統(tǒng)計學(xué)差異，轉(zhuǎn)移組SUVmax值明顯高于無轉(zhuǎn)移組(P<0.01)，見表2。

3 討論

腎臟占位性病變是臨床上常見的腎臟疾病，良惡性腎臟占位的18F-FDG代謝水平具有較大的異質(zhì)性，良性腎占位可表現(xiàn)為18F-FDG的高攝取，比如炎癥、腎膿腫等；部分惡性病變也可表現(xiàn)為低代謝水平，比如嫌色細(xì)胞癌、透明細(xì)胞乳頭狀腎細(xì)胞癌等。本研究以SUVmax 4.05為臨界值診斷腎占位良惡性的效能最佳，其靈敏度和特異度分別為59.62%和87.50%，因此單純以代謝參數(shù)SUVmax值作為判定標(biāo)準(zhǔn)其敏感性較低，診斷有一定局限性。本組病例中惡性以腎細(xì)胞癌為主，腎細(xì)胞癌是最常見的泌尿系腫瘤之一，約占成人惡性腫瘤的4%[4]。既往報道中18F-FDG PET/CT診斷腎癌價值的結(jié)果不一致，一般認(rèn)為其敏感性低而易出現(xiàn)假陰性[2,5-7]。腎癌的18F-FDG低攝取可能與腫瘤的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1的低表達(dá)有關(guān)[8]，但兩者間的相關(guān)性仍有爭議[9]。Wang等[2]進(jìn)行meta分析發(fā)現(xiàn)，單純18F-FDG PET顯像診斷腎占位的敏感性和特異性分別為62%和88%，而18F-FDG PET/CT融合顯像的敏感性和特異性可達(dá)到91%和88%。本研究結(jié)果也顯示，PET/CT融合顯像相對于單純PET顯像，其診斷效能有明顯提高，敏感性和特異性可達(dá)96.15%和87.50%。

臨床上部分良性腫瘤及炎性病變也可能因18F-FDG高攝取而易誤診為惡性腫瘤。其中腎血管平滑肌脂肪瘤(angiomyolipoma，AML)是腎臟最常見的良性腫瘤，乏脂型AML增強(qiáng)CT表現(xiàn)與腎癌相似[10]。本研究中3例腎血管平滑肌脂肪瘤均為乏脂型，SUVmax分別為2.1、3.1、3.6，與低代謝腎細(xì)胞癌鑒別較為困難。雙示蹤劑顯像是一種較好的解決辦法。Ho等[10]通過對腎癌和AML患者進(jìn)行11C-乙酸鹽/18F-FDG雙示蹤劑PET/CT，以11C乙酸鹽顯像中SUVmax比值3.71為標(biāo)準(zhǔn)可以區(qū)分乏脂型AML與腎細(xì)胞癌，其敏感性和特異性可達(dá)到93.8%和98.0%。腎臟炎性病變的高代謝可能與炎癥的活動性有關(guān)。國內(nèi)外有多例腎膿腫或腎炎誤診為腎惡性腫瘤的報道[11-13]。本研究中4例腫塊性腎炎性病變，2例表現(xiàn)為18F-FDG高攝取(SUVmax 4和8.5)，診斷較為困難。

既往研究認(rèn)為，病灶18F-FDG低或無攝取可能與腫瘤細(xì)胞分化程度有關(guān)[14]。病灶SUVmax值可用于預(yù)測腎癌的病理類型和細(xì)胞分級[15]。Nakajima等[16]對比122例不同病理分級腎透明細(xì)胞癌患者的原發(fā)灶SUVmax值發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)uhrman G1～4級的SUVmax值分別為2.74±1.9、3.61±2.5、8.81±6.8、10.1±3.8，隨著腫瘤細(xì)胞分化程度越差，其代謝水平逐步增高。本研究結(jié)果也顯示，高級別腎癌的SUVmax高于低級別腎癌，與既往文獻(xiàn)相符。本研究中13例低代謝腎透明細(xì)胞癌中，10例獲得了病理的WHO-ISUP細(xì)胞分級，90%(9/10)為低級別腎癌(G1～2級)。因此，根據(jù)病灶代謝水平可預(yù)測病理分級。

Ki-67是一種僅在增殖細(xì)胞中表達(dá)的細(xì)胞核抗原，其表達(dá)水平可作為判斷細(xì)胞增殖活性的指標(biāo)[17]。多項研究證實，Ki-67表達(dá)水平在肺癌、乳腺癌、淋巴瘤以及頭頸部腫瘤中均與SUVmax值具有相關(guān)性[18-21]。目前國內(nèi)外暫無腎癌相關(guān)研究。本研究結(jié)果顯示，腎癌原發(fā)灶SUVmax與Ki-67指數(shù)之間存在正相關(guān)。本組病例合并轉(zhuǎn)移者的原發(fā)灶SUVmax值明顯升高，進(jìn)一步說明18F-FDG代謝水平可能與腫瘤的侵襲性及預(yù)后有關(guān)。Lee等[22]研究認(rèn)為，腎癌合并轉(zhuǎn)移者的SUV(5.3±1.7)明顯高于無轉(zhuǎn)移者(2.9±1.0)，原發(fā)灶SUVmax高的患者其轉(zhuǎn)移風(fēng)險更高。

超過30%的腎癌首診患者會出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，30%～40%的患者在術(shù)后會出現(xiàn)轉(zhuǎn)移[3]，腎癌的準(zhǔn)確臨床分期對其治療方案的選擇至關(guān)重要。PET/CT可以發(fā)揮全身成像的優(yōu)勢，在檢測復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移灶中具有較高價值[23-24]。本研究中16例合并轉(zhuǎn)移患者的所有轉(zhuǎn)移灶均表現(xiàn)為18F-FDG高攝取，9例患者(56.3%)在PET/CT掃描中獲得了相較于常規(guī)影像學(xué)檢查的額外信息，最終改變了3名患者的治療方案。Win等[25]通過對315例腎癌患者的PET/CT結(jié)果進(jìn)行回顧性研究發(fā)現(xiàn)，PET/CT檢測腎癌轉(zhuǎn)移灶的敏感性和特異性均可達(dá)到100%，且所檢測到最小的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶僅7 mm。SUVmax可用于評估腎癌患者的總體生存率[26]，如有研究認(rèn)為當(dāng)SUVmax≥12.0時其中位生存時間僅10個月[27]。因此，PET/CT不僅在發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移灶方面有重要價值，SUVmax值也可為晚期腎癌患者的生存預(yù)測提供參考信息。

18F-FDG PET/CT融合顯像在腎占位良惡性診斷中有較高的價值，單純以攝取水平SUVmax值鑒別良惡性的敏感性低，需結(jié)合增強(qiáng)CT、MR以及其他分子顯像(11C-乙酸鹽、18F-FPRGD2及68Ga-FAPI)綜合分析，SUVmax與腫瘤病理分級、轉(zhuǎn)移、預(yù)后等有關(guān)。18F-FDG PET/CT較常規(guī)影像學(xué)檢查可發(fā)現(xiàn)更多轉(zhuǎn)移灶，改變患者的治療前分期，為制定臨床治療方案提供有價值的參考信息。