18F-FDG PET/CT棕色脂肪攝取的影像學(xué)特點、影響及干預(yù)因素

唐永祥 何婷婷 朱澤華 鄒開力

（1 中南大學(xué)湘雅醫(yī)院PET中心，湖南 長沙 410008；2 湖南省長沙市第四醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，湖南 長沙 410006）

18F-FDG PET/CT棕色脂肪攝取的影像學(xué)特點、影響及干預(yù)因素

唐永祥1*何婷婷1朱澤華1鄒開力2

（1 中南大學(xué)湘雅醫(yī)院PET中心，湖南 長沙 410008；2 湖南省長沙市第四醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，湖南 長沙 410006）

目的探討18F-FDG PET/CT檢查中棕色脂肪組織（BAT）高攝取受檢者的影像學(xué)特點、影響因素，并分析可能減少患者BAT攝取的干預(yù)因素。方法回顧性分析2016年1月至2017年5月3575例次18F-FDG PET/CT全身檢查受檢者圖像，共24例BAT攝取陽性患者，采用視覺評分、半定量法分析記錄各個高攝取部位SUVmax、SUVmean及總體積，收集受檢者臨床相關(guān)參數(shù)通過統(tǒng)計學(xué)分析BAT高攝取18F-FDG的影像特征及影響因素。結(jié)果隨著對BAT激活視覺評分的增高3個定量指標(biāo)逐漸增大，呈正相關(guān)并有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.01）；所有BAT攝取陽性者中年齡越低，其總體積、SUVmean和SUVmax就越大（P＜0.01），女性受檢者BAT陽性所占比例明顯較男性高（P＜0.01），BAT激活情況與受檢者BMI指數(shù)無相關(guān)（P＞0.05）；BAT陽性組受檢者的室外日平均溫度明顯低于陰性組（P＜0.01）。結(jié)論視覺評分法是對量化BAT攝取一個方便快捷的好方法，年齡、性別和溫度可影響B(tài)AT的攝取，而BMI指數(shù)對BAT的攝取無明顯影響，無論溫度的高低，棕色脂肪的動員趨向與總統(tǒng)動員趨勢。

棕色脂肪；18F-FDG PET/CT；影像學(xué)特點；高攝取

棕色脂肪組織（brown adipose tissue，BAT）可以通過攝取營養(yǎng)物質(zhì)以非戰(zhàn)栗方式為機(jī)體產(chǎn)熱，常見于嚙齒類動物研究中。最初認(rèn)為人類的嬰幼兒BAT含量很高，成年人幾乎不存在BAT或可以忽略不計，但隨著PET/CT在臨床腫瘤診治方面的廣泛應(yīng)用，部分受檢者可以發(fā)現(xiàn)頸部、肩胛區(qū)、腋窩、腎周、胸腹腔大血管周圍等處脂肪組織高攝取

18F-FDG，直至2009年病理才證實18F-FDG PET/CT這些對稱性高攝取部位的脂肪密度組織為人體激活BAT[1]，在PET/CT臨床檢查中這種激活BAT的生理性高攝取會不同程度的對腫瘤的診斷、分期、特別是療效評估產(chǎn)生明顯影響，因此，了解激活BAT高攝取18F-FDG的發(fā)生規(guī)律和特點、影響因素將有利于PET/CT臨床診斷醫(yī)師提前做好提前干預(yù)并作出準(zhǔn)確的判斷。本研究回顧性分析我院18個月內(nèi)24例次18F-FDG PET/CT全身檢查BAT攝取陽性圖像，對激活BAT攝取的總體視覺評估、勾畫總體積、SUVmax、SUVmean、發(fā)生特點與規(guī)律等PET影像學(xué)表現(xiàn)進(jìn)行描述分析，并與相關(guān)臨床參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，探討B(tài)AT激活高攝取18F-FDG預(yù)測及干預(yù)因素。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)收集：回顧性分析我院PET中心2016年1月至2017年5月間行18F-FDG PET/CT全身檢查的受檢者圖像，BAT糖代謝增高圖像表現(xiàn)為CT部分脂肪密度的對稱性放射性分布異常濃聚。所有患者禁食禁糖4 h以上，空腹血糖低于8.0 mmol/L，注射18F-FDG（放化純度＞95%）劑量為444 MBq/kg，注射后在室溫20～25 ℃休息床安靜休息（60±15）min，進(jìn)行頭部至大腿中上部“全身”PET/CT（美國GE公司Discovery Elite）掃描，通過CT衰減校正、迭代法（4次迭代，8個子集）重建圖像，共3575例次行18F-FDG PET/CT全身檢查的受檢者圖像，其中男性2104例次，女性1349例次，年齡1～91歲，平均年齡（52.64±16.01）歲。

1.2 圖像分析：由AW4.6工作站輔助兩位有豐富PET/CT診斷經(jīng)驗的醫(yī)師進(jìn)行PET圖像視覺評估，選取PET攝取增高部位在相對應(yīng)的CT圖像上為脂肪密度（-250～-50 HU）判斷為激活的BAT，并進(jìn)行半定量分析計算出感興趣區(qū)域的SUV最大值（SUVmax），SUV平均值（SUVmean）及勾畫出激活BAT總體積。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析：同時記錄患者的如下的信息：檢查日期、性別、年齡、空腹血糖值、身高、體質(zhì)量，計算出體質(zhì)量指數(shù)（Body Mass Index，BMI）。室外平均氣溫數(shù)據(jù)來源于中國國家氣象局，統(tǒng)計學(xué)分析使用統(tǒng)計軟件包SPSS16.0進(jìn)行統(tǒng)計描述與分析。

2 結(jié) 果

2.1 BAT高攝取18F-FDG的情況及特點：我們從3575例次中分析記錄出棕色脂肪高攝取18F-FDG 24例次，男性11例，女性12例，BAT高攝取特征性表現(xiàn)為對稱性分布于頸部、鎖骨上區(qū)、腋窩、脊柱兩旁、縱隔血管間隙及腎周的斑片狀、結(jié)節(jié)狀18F-FDG攝取增高，CT部分對應(yīng)為脂肪密度，未見明顯軟組織占位性病變；這24例次患者中棕色脂肪不同程度的高攝取18F-FDG，利用視覺評估法將BAT攝取18F-FDG濃聚情況分為4個評分等級[2]：1分低于肝臟攝取，2分接近肝臟攝取，3分高于肝臟攝取，4分接近大腦皮質(zhì)攝取，共得到1分1例次，2分3例次，3分6例次，4分14例次；每位BAT攝取陽性者收集5各區(qū)域（頸部、鎖骨上、縱膈、脊柱旁和膈下區(qū)域）數(shù)據(jù)；SUVmax 3.1～10.1（7.9± 2.0），SUVmean 2.2～5.7（4.6±0.9）；棕色脂肪3D軟件勾畫總體積13.6～326.3 mL[（257±8.2）mL]。可以得出激活的BAT視覺評分越高，其體積越大且攝取值也越高，視覺評分與SUVmean、SUVmax及激活棕色脂肪體積明顯正相關(guān)（P＜0.01），故棕色脂肪被激活得越明顯，被激活的程度與范圍也就越大（圖1）。

圖1 A圖表示視覺評分在中18F-FDG PET MIP圖一覽情況，表B表示視覺評分各類的例次數(shù)（n），SUVmean，SUVmax及總體積的均數(shù)，隨著評分的增高3個定量指標(biāo)逐漸增大，呈正相關(guān)并有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.01）

2.2 棕色脂肪高攝取18F-FDG與自身年齡、性別及BMI指數(shù)相關(guān)性分析：在所有BAT攝取陽性者中年齡越低其BAT高攝取總體積、SUVmean和SUVmax就越大（P＜0.01），說明低齡受檢者棕色脂肪更容易被動員激活、激活的范圍越廣，而性別、BMI與激活BAT的個數(shù)和體積并不相關(guān)（P＞0.05）。雖然在棕色脂肪激活部位總體積、SUVmean和SUVmax上男女無明顯差異，24例次有BAT高攝取的受檢者中，男性11例次，占同期男性受檢者的0.5%（11/2104），女性13例次，占同期女性受檢者的0.9%（13/1349），對比同期BAT無高攝取受檢者，女性BAT陽性所占比例明顯較男性高（P＜0.01）。

2.3 激活BAT攝取情況與室外平均氣溫的相關(guān)性分析：我們同時選取24例BAT攝取陰性的受檢者編成BAT陰性組，與所分析的24例BAT陽性組之間年齡、性別構(gòu)成、BMI、18F-FDG注射劑量及檢查等待時間均無差異，同時兩組間分析疾病種類沒存在明顯差異，消除以上因素的影響，構(gòu)成病例對照研究：最后來分析室外溫度對棕色脂肪攝取FDG的影響，BAT陽性組受檢者的日平均穩(wěn)定明顯低于陰性組（P＜0.01）；而對于BAT陽性組內(nèi)室外平均溫度與BAT高攝取的勾畫總體積、SUVmax，SUVmean均無相關(guān)性（P＞0.01）。說明室外溫度是BAT激活情況的獨(dú)立預(yù)測因素，這與以前的報道是一致的[3]，但室外平均溫度的高低均不能對激活程度和范圍造成影響，換而言之，受檢者BAT的激活程度與范圍不受室外平均溫度的影響，激活后更趨向于總體激活，這是我們本次研究的新發(fā)現(xiàn)。

3 討 論

人體內(nèi)的脂肪組織主要有兩種類型，即白色脂肪與棕色脂肪，白色脂肪通過以三酰甘油的形式儲存能量和保持體溫，而BAT是人體適應(yīng)寒冷刺激通過非戰(zhàn)栗性產(chǎn)熱維持體溫的主要器官，通過18F-FDG PET/CT顯像可以觀察到激活BAT糖代謝明顯增高，并明顯影響腫瘤的診斷，因此探討導(dǎo)致BAT激活并分析可能抑制其激活因素對臨床18F-FDG PET/CT檢查意義非常重大。以往研究表明成年人全身18F-FDG PET/CT檢查出現(xiàn)棕色脂肪高攝取概率在1%～10%[4]，而本研究出現(xiàn)BAT攝取陽性概率僅為0.67%（24/3575），這可能與本地區(qū)位于中國南方地區(qū)，緯度較低，屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，冬季氣溫偏高有關(guān)。本研究以肝臟和大腦為參照，通過視覺評分法將激活棕色脂肪攝取分為4個評分等級，評分與棕色脂肪攝取程度與總體積正相關(guān)，證實該方法對量化棕色脂肪攝取是一個方便快捷的好方法。由于棕色脂肪在激活和動員的時候會以機(jī)體的脂肪和血糖為能量底物[5]，所以BAT的活動情況可以影響血糖血脂，并對一些代謝性疾病產(chǎn)生明顯的影響，因此快速判斷棕色脂肪含量及激活情況可能會對一些代謝性疾病診斷和治療提供一個有趣和新型的靶點和方向[6]。

本研究與以往研究結(jié)果一致的表現(xiàn)：激活的BAT在PET/CT的影像學(xué)特征為對稱性分布于頸部、鎖骨上區(qū)、腋窩、脊柱兩旁、縱隔血管間隙及腎周的斑片狀、結(jié)節(jié)狀18F-FDG攝取增高，CT部分對應(yīng)為脂肪密度，與人體棕色脂肪分布區(qū)域一致。部分研究表明棕色脂肪激活高攝取可能與年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)、血糖水平、季節(jié)、室外溫度及部分藥物的攝入有關(guān)[7-8]，本次研究表明男女在激活BAT總體積及程度上無明顯差異，但女性BAT高攝取所占的比例高于男性，低齡受檢者BAT激活程度和范圍更廣，這可能與低齡及女性體內(nèi)棕色脂肪含量更高有關(guān)；BAT高攝取與BMI無明顯相關(guān)，BMI更多肺反應(yīng)是人體內(nèi)白色脂肪的含量。研究還證實室外平均溫度可以作為預(yù)測BAT激活的獨(dú)立預(yù)測因子，并與室外平均溫度程負(fù)相關(guān)，BAT主要受交感神經(jīng)支配，主要的原因是當(dāng)人體受到寒冷刺激時，交感神經(jīng)釋放大量的去甲腎上腺素作用于BAT，促進(jìn)脂肪動員，使胞質(zhì)中自由脂肪酸增加，它的氧化作用需要利用葡萄糖代謝產(chǎn)生的ATP[9]，同時在去甲腎上腺素和胰島素的作用下，BAT細(xì)胞表面的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活性明顯增加[10]，轉(zhuǎn)運(yùn)入BAT細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖或FDG量明顯增加。但更低的溫度病并不能增加棕色脂肪攝取的程度和范圍，寒冷對BAT的動員似乎呈現(xiàn)一個總體動員的趨勢（視覺評分4分所占比例最高，58.3%）。

鑒于BAT被激活高攝取18F-FDG影響因素及BAT的自身生理特點，對于存在可能會出現(xiàn)BAT攝取陽性受檢者，PET/CT檢查前可以提前采取一些干預(yù)性措施來抑制BAT 活性，從而減少乃至消除其對18F-FDG的攝取。在低溫季節(jié)，因寒冷刺激導(dǎo)致BAT動員的可能性增加，受檢者可在檢查前防寒防凍，保溫24 h以上，特別是注射18F-FDG后休息等待時間的室溫需要保持在較高水平，同時需要關(guān)注低齡、女性受檢者，因這類受檢者BAT高攝取比例更高；部分研究表明檢查前24 h低糖/高脂肪餐飲食將有助于降低BAT對18F-FDG的攝取[11]，部分抑制交感神經(jīng)活性藥物，可有效減少BAT對18F-FDG的攝取，由美國核醫(yī)學(xué)協(xié)會（SNM）制定的18F-FDG PET/CT腫瘤顯像操作程序指南[12]中，推薦使用普納洛爾或安定來減少BAT攝取陽性率的發(fā)生。

4 結(jié) 論

視覺評分法是對量化棕色脂肪攝取一個方便快捷的好方法，年齡、性別和溫度可影響棕色脂肪的攝取，而BMI指數(shù)對棕色脂肪的攝取無明顯影響，無論溫度的高低，棕色脂肪的動員趨向與總統(tǒng)動員趨勢。因此受檢者特別是低齡、女性檢查前保溫、高脂肪餐和部分抑制交感神經(jīng)活性藥物對減少BAT攝取陽性率的發(fā)生可能有一定的幫助。

[1] Van Marken Lichtenbelt WD,Vanhommerig JW,Smulders NM,et al. Cold activated brown adipose tissue in healthy men[J].N Engl J Med,2009,360(15):1500-1508.

[2] Gerngro? C,Schretter J,Klingenspor M,et al.Active brown fat during 18FDG-PET/CT imaging defines a patient group with characteristic traits and an increased probability of brown fat redetection[J].J Nucl Med,2017 Jan 19. pii: jnumed.116.183988.

[3] Ouellet V,Routhier-Labadie A,Bellemare W,et al.Outdoor temperature,age,sex,body mass index,and diabetic status determine the prevalence,mass,and glucose-uptake activity of 18F-FDG-detected BAT in humans[J].J Clin Endocrinol Metab,2011,96(1):192-199.

[4] Park JY,Lim JS,Park EY,et al.The prevalence and characteristics of brown adipose tissue in an (18)F-FDG PET study of koreans[J]. Nucl Med Mol Imaging,2010,44(3):207-212.

[5] Boon MR,Bakker LE,van der Linden RA,et al.High prevalence of cardiovascular disease in South Asians:Central role for brown adipose tissue? [J].Crit Rev Clin Lab Sci,2015,52(3):150-157.

[6] Poher AL,Altirriba J,Veyrat-Durebex C,et al.Brown adipose tissue activity as a target for the treatment of obesity/insulin resistance [J].Front Physiol,2015,6:4.

[7] Nedergaard J,Bengtsson T,Cannon B.Three years with adult human brown adipose tissue[J].Ann N Y Acad Sci,2010,1212:E20-36.

[8] 劉斌,匡安仁.18F-FDG PET/CT 顯像中的棕色脂肪組織攝取[J].中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2008,19 (10) :732-735

[9] Penicaud L,Cousin B,Leloup C,et al.The autonomic nervous system, adipose tissue plasticity,and energy balance[J].Nutrition,2000,16 (10):903-908.

[10] Cannon B,Nedergaard J.Brown adipose tissue:function and physiological significance[J].Physiol Rev,2004,84(1):277-359.

[11] Shao D,Tian XW,Gao Q,et al.Preparation methods prior to PET/CT scanning that decrease uptake of 18F-FDG by myocardium,brown adipose tissue,and skeletal muscle[J].Acta Radiol,2017,58(1):10-18.

[12] Delbeke D,Coleman RE,Guiberteau MJ,et al.Procedure Guideline for Tumor Imaging with 18F-FDG PET/CT 1.0[J].J Nucl Med, 2006,47(5):885-895.

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