11C-MET PET與MRI異機融合對膠質(zhì)瘤術(shù)后殘留復(fù)發(fā)的診斷價值*

黃華馳，崔惠勤，陳達(dá)桂，韋建林，覃麗蘭，鄧燕云

(廣西壯族自治區(qū)柳州市工人醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科,廣西柳州 545000)

膠質(zhì)瘤是最常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system，CNS)原發(fā)腫瘤，其中多數(shù)為高級別膠質(zhì)瘤，以膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(Ⅳ級)最多見[1]。膠質(zhì)瘤常浸潤生長，多和鄰近腦實質(zhì)分界不清，完整切除存在困難，膠質(zhì)瘤術(shù)后的評估尤其是對殘留復(fù)發(fā)的正確判斷對后續(xù)治療具有重要指導(dǎo)作用。常規(guī)CT、MRI檢查中殘留復(fù)發(fā)與治療后改變常有相近表現(xiàn)，此時兩者的鑒別存在局限。正常腦組織對葡萄糖攝取較高，攝取氨基酸較少，在正電子發(fā)射斷層顯像(PET)中使用氨基酸類示蹤劑，有利于顯示對氨基酸敏感的膠質(zhì)瘤[2]。本研究將11C-蛋氨酸(11C-MET) PET與MRI異機圖像融合，并與MRI對比，探討11C-MET PET與MRI異機融合圖像在膠質(zhì)瘤術(shù)后殘留復(fù)發(fā)評估中的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2018年1月至2020年1月在本院行11C-MET PET及MRI檢查的膠質(zhì)瘤術(shù)后患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)術(shù)后病理結(jié)果為膠質(zhì)瘤；(2)術(shù)后接受MRI檢查(在11C-MET PET檢查前至少2次，首次檢查距手術(shù)時間至少1個月)；(3)術(shù)后11C-MET PET檢查距手術(shù)或術(shù)后末次治療時間至少3個月，距末次MRI檢查時間不超過7 d。排除標(biāo)準(zhǔn)：患者不能配合隨訪或隨訪資料不全；拒絕接受11C-MET PET及MRI檢查。共納入22例患者，其中男16例，女6例，年齡28～64歲，平均38.4歲；彌漫性星形細(xì)胞瘤(Ⅱ級)2例，間變性星形細(xì)胞瘤(Ⅲ級)2例，間重性少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤(Ⅲ級)1例，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(Ⅳ級)18例。22例患者同意檢查并簽署知情同意書。

1.2 檢查方法

1.2.111C-MET PET檢查方法

使用日本住友公司HM-10回旋加速器生產(chǎn)核素11C，經(jīng)合成模塊生產(chǎn)顯像劑11C-MET。采用德國Siemens Biograph S20掃描機檢查。平靜狀態(tài)下給患者靜脈注射11C-MET，劑量185～370 MBq，靜臥10～20 min。囑患者摘除配飾及金屬異物等，取仰臥位自然放松，調(diào)整床上下位，將患者置于視野中心，雙臂自然下垂，體位保持不動。靜態(tài)采集時間約10 min，矩陣256×256，床位重疊25%～30%。將PET圖像傳至Siemens MMWP工作站校對，采用有序子集最大期望值迭代法(OS-EM)重建。

1.2.2MRI檢查方法

采用德國Siemens Novus 1.5T掃描儀，頭部8通道陣列線圈。掃描參數(shù)：SE T1WI，TR 500 ms，TE 8 ms；FSE T2WI，TR 4 000 ms，TE 99 ms；T2WI-FLAIR，TR 9 000 ms，TE 116 ms，TI 2 500 ms；增強采用SE T1WI軸、冠、矢位掃描，靜脈注射對比劑GD-DTPA，劑量0.1 mmol/kg；各系列圖像層厚5 mm，矩陣256×256。

1.2.311C-MET PET與MRI異機融合方法

將距PET 顯像最近1次MRI檢查的各系列DICOM圖像從圖像儲存與傳輸系統(tǒng)(picture archiving and communication systems，PACS)中導(dǎo)出，傳送到Siemens MMWP工作站。以顱骨及頭皮為參照，手動調(diào)整MRI與PET圖像的軸、冠、矢位，確認(rèn)將圖像準(zhǔn)確定位融合后保存，得出11C-MET PET與MRI異機融合圖像。

1.3 圖像分析

1.3.1MRI圖像分析

1.解憂雜貨店的雜貨店升級為“無人超市”，擺在貨架上的商品均有班幣標(biāo)價，同學(xué)們可在任意課余時段用班幣選購商品，你只需要把相應(yīng)的班幣放入貨架旁邊的誠信儲存箱即可。

術(shù)后及PET檢查前，MRI于術(shù)區(qū)內(nèi)外發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)或腫塊，或復(fù)查發(fā)現(xiàn)病灶明顯增大(增多)，診斷為殘瘤復(fù)發(fā)。

1.3.211C-MET PET與MRI異機融合圖像分析

既往研究報道，11C-MET PET圖像中病灶與正常組織比(lesion-to-normal，L/N)是診斷膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)的最佳指標(biāo)，以L/N=1.58為閾值鑒別復(fù)發(fā)與非復(fù)發(fā)時診斷效能最高[3]。測量病灶與鏡像側(cè)正常區(qū)域的SUVmean，計算兩者比值得L/N，L/N>1.58時診斷為殘留復(fù)發(fā)。MET濃聚灶可供定位且有助于診斷；PET未見濃聚灶而MRI于術(shù)區(qū)內(nèi)外出現(xiàn)強化灶時考慮為炎癥。

1.4 最終診斷

最終診斷依據(jù)為病理檢查或臨床隨訪。隨訪(持續(xù)至少半年)出現(xiàn)以下情況時判斷為復(fù)發(fā)：(1)病情明顯惡化甚至死亡；(2)多次MRI檢查后發(fā)現(xiàn)新病灶或病灶明顯增大(或增多)；(3)排除放射性腦病或其他炎性病變(治療后癥狀好轉(zhuǎn)較明顯，MRI復(fù)查病灶變化不明顯或縮小)。18例最終診斷為殘留復(fù)發(fā)(病理診斷2例，臨床隨訪16例)，其中彌漫性星形細(xì)胞瘤(Ⅱ級)2例，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(Ⅳ級)16例；4例最終診斷為非殘留復(fù)發(fā)(病理診斷2例，臨床隨訪2例)，其中間變性少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤(Ⅲ級)1例，間變性星形細(xì)胞瘤(Ⅲ級)1例，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(Ⅳ級)2例。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS26.0軟件分析數(shù)據(jù)。計數(shù)資料以例數(shù)或百分率(%)表示。計算11C-MET PET與MRI異機融合、MRI的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度，采用χ2檢驗和Fisher精確概率法進(jìn)行比較。對兩者的診斷效能與最終診斷結(jié)果的吻合度進(jìn)行Kappa一致性檢驗，一致性的評價根據(jù)Kappa值0～<0.2、0.2～<0.4、0.4～<0.6、0.6～<0.8、0.8～<1.0分別定為較差、一般、中等、較強、強。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 MRI診斷結(jié)果

術(shù)后及PET檢查前，經(jīng)MRI診斷10例為殘留復(fù)發(fā)，其最終診斷均為殘留復(fù)發(fā)。其余12例術(shù)區(qū)未見結(jié)節(jié)及腫塊或病灶增大，可見軟化灶或出血灶，部分增強后術(shù)緣見條狀、斑片狀強化，但其中8例最終診斷為復(fù)發(fā)，4例為非殘留復(fù)發(fā)。MRI靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度分別為55.56%(10/18)、100%(4/4)、63.64%(14/22)，見表1。

表1 MRI與病理或臨床隨訪結(jié)果比較(n)

2.2 11C-MET PET與MRI異機融合診斷結(jié)果

20例經(jīng)11C-MET PET與MRI異機融合圖像被診斷為殘留復(fù)發(fā)，其中18例最終診斷為殘留復(fù)發(fā)(典型病例，患者，女，52歲，左側(cè)頂枕葉膠質(zhì)母細(xì)胞瘤，考慮腫瘤術(shù)后殘留灶，見圖1)，2例經(jīng)病理檢查后診斷為殘留復(fù)發(fā)。其余2例被診斷為非殘留復(fù)發(fā)，最終經(jīng)臨床隨訪得到證實。11C-MET PET與MRI異機融合診斷的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度分別為100%(18/18)、50.00%(2/4)、90.91%(20/22)，見表2。

A:術(shù)后術(shù)區(qū)見軟化灶形成；B、C：前內(nèi)緣見明顯強化結(jié)節(jié)灶；D～F：PET于相應(yīng)部位見結(jié)節(jié)狀11C-MET攝取增高灶；G～I(xiàn):在融合圖像上測得病灶SUVmax=4.1。

表2 11C-MET PET與MRI異機融合診斷與病理或臨床隨訪結(jié)果比較(n)

2.3 融合圖像與MRI診斷術(shù)后殘留或復(fù)發(fā)的比較

兩者靈敏度比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.003)，特異度比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.429)，準(zhǔn)確度比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=4.659，P=0.031)。MRI診斷結(jié)果與最終診斷結(jié)果的一致性一般(Kappa=0.313)，11C-MET PET與MRI異機融合診斷結(jié)果與最終診斷結(jié)果的一致性較強(Kappa=0.621)，見表3。

表3 11C-MET PET與MRI異機融合和MRI的診斷效能比較

3 討 論

膠質(zhì)瘤的治療包括手術(shù)、放療、化療等，常規(guī)影像鑒別復(fù)發(fā)與治療后良性改變(如炎性反應(yīng)、放射性壞死等)有時較困難[4]。王建軍等[5]探索MRI增強在膠質(zhì)瘤術(shù)后評估中的價值時指出，術(shù)區(qū)可產(chǎn)生復(fù)雜的反應(yīng)性改變，可有明顯強化，原因可能是有創(chuàng)治療導(dǎo)致的血-腦屏障破壞、肉芽組織增生、血管自身調(diào)節(jié)功能紊亂繼發(fā)異常灌注。有研究報道，磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy，MRS)、彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)、灌注加權(quán)成像(perfusion weighted imaging，PWI)等功能成像可提高診斷效能，對腫瘤復(fù)發(fā)與放射性壞死的鑒別比常規(guī)MRI更有優(yōu)勢[6]。但有研究指出，這些手段尚不能對兩者明確區(qū)分，需開展腫瘤代謝顯像相關(guān)的研究[7]。

11C-MET應(yīng)用于膠質(zhì)瘤有很好的顯像特點。腫瘤細(xì)胞增殖速度快導(dǎo)致自身RNA、蛋白質(zhì)合成快，對氨基酸需求量高，11C-MET進(jìn)入人體后通過血-腦屏障及腫瘤細(xì)胞膜參與蛋白質(zhì)合成，病灶11C-MET高攝取反映其蛋白質(zhì)合成及氨基酸轉(zhuǎn)運水平高，與18-氟代脫氧葡萄糖(18F-FDG) PET比較，11C-MET PET因本底攝取較低可清楚描繪腫瘤邊界，其參數(shù)在膠質(zhì)瘤評估中更有應(yīng)用價值[8-9]。

膠質(zhì)瘤對11C-MET攝取較高，一般情況下術(shù)后炎性反應(yīng)對11C-MET攝取不高甚至與正常腦實質(zhì)相仿[10]。因此，11C-MET PET不僅可很好地對膠質(zhì)瘤進(jìn)行術(shù)前診斷，還可較好地評價療效、判斷有無殘留復(fù)發(fā)[11]。本研究中術(shù)后殘留復(fù)發(fā)均表現(xiàn)為邊界較清的11C-MET濃聚灶，顯示良好。有研究報道，11C-MET PET/CT半定量參數(shù)對膠質(zhì)瘤術(shù)后評估具有一定的應(yīng)用價值，用于鑒別復(fù)發(fā)與放射性壞死有較高的準(zhǔn)確率[12-13]。然而，目前文獻(xiàn)涉及膠質(zhì)瘤診斷及治療后評估的檢查多為PET/CT，涉及PET/MRI的報道尚少。

單純PET只能反映膠質(zhì)瘤功能代謝水平而難以清晰顯示顱腦解剖結(jié)構(gòu)，單純MRI只能提供解剖形態(tài)學(xué)信息[14]，將PET與MRI融合，可以互補不足、發(fā)揮優(yōu)勢，準(zhǔn)確展示病灶的位置、范圍、與周圍組織的關(guān)系，更利于對病灶的判斷。有研究指出，PET/MRI對同時展示病灶形態(tài)與代謝來說簡單可行，對單純MRI、單純11C-MET PET、11C-MET PET/MRI在膠質(zhì)瘤治療后的診斷效能進(jìn)行了分析，準(zhǔn)確度分別為82%、88%、96%[7]。本研究18例最終診斷為殘留復(fù)發(fā)者在11C-MET PET與MRI異機融合圖像中均顯示陽性，靈敏度達(dá)100%，準(zhǔn)確度為90.91%，均較單純MRI高(P<0.05)，其診斷結(jié)果與最終診斷結(jié)果一致性較強(Kappa=0.621)，Kappa值大于MRI的0.313，盡管所用11C-MET PET與MRI異機融合方法有別于文獻(xiàn)報道的一體化PET/MRI同機融合，但所得研究結(jié)果與既往研究結(jié)果相近，仍能充分體現(xiàn)PET與MRI融合在膠質(zhì)瘤術(shù)后評估中比單純MRI更有優(yōu)勢。

本研究結(jié)果顯示，11C-MET PET與MRI異機融合檢查出現(xiàn)2例假陽性病例，術(shù)區(qū)見11C-MET濃聚灶。有研究認(rèn)為，血-腦屏障破壞、膠質(zhì)增生、炎性細(xì)胞浸潤有時可能會引起術(shù)后11C-MET攝取增高[12，15]。本研究中2例假陽性患者均為老年男性，11C-MET濃聚灶病理檢查僅發(fā)現(xiàn)慢性炎性細(xì)胞，MRI檢查發(fā)現(xiàn)術(shù)區(qū)軟化灶、慢性梗死灶伴邊緣膠質(zhì)增生，這些改變均有可能導(dǎo)致11C-MET攝取增高。另有2例未見11C-MET濃聚灶，MRI于術(shù)區(qū)出現(xiàn)強化影，融合影像診斷為炎性改變，推測原因可能為放射性損傷或慢性炎癥，臨床隨訪最終診斷為非殘留復(fù)發(fā)。總之，MRI與11C-MET PET結(jié)合后有助于判斷病灶性質(zhì)、推測病因，可進(jìn)一步體現(xiàn)出11C-MET PET與MRI融合在膠質(zhì)瘤術(shù)后評估中的優(yōu)勢。

本研究不足之處在于：(1)入組病例較少，今后需加大病例數(shù)進(jìn)一步分析；(2)病理種類較少，女性病例遠(yuǎn)少于男性，今后可通過豐富病例類型進(jìn)一步體現(xiàn)總體代表性；(3)納入標(biāo)準(zhǔn)、兩種檢查方法診斷標(biāo)準(zhǔn)的制訂存在一定的主觀性，產(chǎn)生一定的偏倚，今后可通過進(jìn)一步探討予以改善。

綜上所述，11C-MET PET與MRI異機融合在對膠質(zhì)瘤術(shù)后殘留復(fù)發(fā)的評估中有重要應(yīng)用價值。兩者結(jié)合可同時對病灶的形態(tài)及能量代謝進(jìn)行很好地展示，對膠質(zhì)瘤術(shù)后評估來說是可靠的檢查方法。