對(duì)比PET/MRI與PET/CT檢出肝轉(zhuǎn)移癌效能

于 軍，任東棟，任春玲，李 洋，蔡 君，張 鶯

(1.寧波明州醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，浙江 寧波 315100；2.浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，浙江 杭州 310009)

肝臟是全身惡性腫瘤最常轉(zhuǎn)移的部位之一，肝轉(zhuǎn)移癌約占所有實(shí)體臟器轉(zhuǎn)移癌的25%[1]，尤以消化道腫瘤發(fā)生肝臟轉(zhuǎn)移的概率最高[2]。PET為功能代謝顯像，其參數(shù)最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值(maximum standard uptake value，SUVmax)支持半定量分析，與腫瘤的代謝活性密切相關(guān)，為評(píng)估腫瘤細(xì)胞FDG攝取的重要參數(shù)[3]。近年P(guān)ET/CT已廣泛用于診斷肝轉(zhuǎn)移癌、腫瘤分期、制定治療計(jì)劃、監(jiān)測(cè)復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移及評(píng)估治療效果等[4-5]，但對(duì)肝內(nèi)小轉(zhuǎn)移灶的檢出率較低[6]。PET/MRI兼具PET和MRI的優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、功能和分子影像在時(shí)間和空間上的最佳配準(zhǔn)，對(duì)檢出及定性診斷肝轉(zhuǎn)移癌具有明顯優(yōu)勢(shì)[7]，但其與PET/CT在衰減校正、數(shù)據(jù)采集與處理及圖像重建等方面存在較大差異。本研究對(duì)比觀察PET/MRI與PET/CT對(duì)肝轉(zhuǎn)移癌的檢出率、二者所獲SUVmax的相關(guān)性及其差異，評(píng)價(jià)其檢出肝轉(zhuǎn)移癌的效能。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 回顧性分析2018年10月—2020年7月78例于寧波明州醫(yī)院經(jīng)病理或影像學(xué)隨訪證實(shí)的肝轉(zhuǎn)移癌患者，男50例，女28例，年齡38～79歲，平均(64.5±9.3)歲；原發(fā)腫瘤包括結(jié)直腸癌20例、胰腺癌18例、肺癌13例、胃癌13例、乳腺癌3例、膽囊癌3例、食管癌2例，腮腺癌、下咽癌、十二指腸癌、腎癌、卵巢癌及惡性黑色素瘤各1例；其中29例原發(fā)腫瘤已經(jīng)手術(shù)切除。納入標(biāo)準(zhǔn)：①于同日內(nèi)相繼接受PET/CT與PET/MR顯像；②檢查前3個(gè)月內(nèi)未接受肝轉(zhuǎn)移癌相關(guān)治療。檢查前患者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 儀器與方法 囑患者檢查前禁食>6 h，控制其空腹血糖<11.1 mmol/L。經(jīng)上肢靜脈注射18F-FDG(南京江原安迪科正電子研究發(fā)展有限公司)，放射化學(xué)純度>95%，劑量3.70～5.55 MBq/kg體質(zhì)量；之后囑患者安靜休息60 min，飲水500 ml，掃描前排尿。

PET/CT：以Siemens Biograph mCT掃描儀采集顱頂至股骨中段圖像，管電壓120 kV，管電流為自動(dòng)毫安秒技術(shù)(30～210 mAs)，螺距0.8，球管單圈螺旋時(shí)間為0.5 s，層厚3 mm，層間距2 mm；以三維模式行PET掃描，7～10個(gè)床位，每個(gè)床位1.5 min。采用有序子集最大期望值法(ordered subset expectation maximization，OSEM)重建PET圖像，共2次迭代、24個(gè)子集，高斯濾波半高寬4.0 mm，散射校正。將PET和CT圖像傳送至Syngo MMWP工作站，行幀對(duì)幀圖像對(duì)位融合，獲得PET/CT圖像。

PET/MRI：采用GE Signa 3.0T PET/MR掃描儀。PET衰減校正基于2點(diǎn)Dixon序列，掃描4～5個(gè)床位，帶呼吸門(mén)控序列每個(gè)床位6 min，非呼吸門(mén)控序列每個(gè)床位4 min，采用時(shí)間飛躍法(time of flight，TOF)及OSEM重建圖像，共2次迭代、28個(gè)子集，高斯濾波半高寬5.0 mm，散射校正。采用頭頸部及體部相控陣線圈覆蓋頭頸部至股骨中段，與PET同步采集MRI；軸位屏氣三維T1W采用可變?nèi)莘e加速肝臟采集(liver acquisition with volume acceleration-flexible，LAVA-Flex)序列，TR 4.4 ms，TE 1.8 ms，矩陣256×180，層厚4.8 mm，F(xiàn)OV 440 mm×440 mm，軸位脂肪抑制快速T2W采用周期性旋轉(zhuǎn)重疊平行線采集和增強(qiáng)后處理重建(periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction，PROPELLER)序列，TR 6 000 ms，TE 82 ms，矩陣320×320，層厚6 mm，F(xiàn)OV 440 mm×440 mm；軸位彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)，TR 5 452 ms，TE 70 ms，矩陣128×128，層厚6 mm，F(xiàn)OV 440 mm×440 mm，b=0、800 s/mm2；應(yīng)用呼吸門(mén)控或膈肌導(dǎo)航技術(shù)采集上腹部數(shù)據(jù)。

根據(jù)影像學(xué)檢查順序分為A、B組。對(duì)A組50例[男30例，女20例，年齡40～78歲，平均(64.8±9.3)歲]先行PET/CT、后行PET/MR顯像，間隔20～100 min，中位時(shí)間54.0(33.0，76.3)min，觀察283個(gè)病灶；B組28例[男20例，女8例，年齡38～79歲，平均(63.8±9.6)歲]先行PET/MR、后行PET/CT顯像，間隔45～142 min，中位時(shí)間102.5(82.8，114.0)min，觀察126個(gè)病灶。

1.3 圖像分析 于Syngo MMWP和Advantage工作站對(duì)PET/CT和PET/MRI數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理。由2名具有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的核醫(yī)學(xué)醫(yī)師以視覺(jué)分析法獨(dú)立觀察PET/CT及PET/MRI，分析同種圖像時(shí)不以另一種作為參考，且2次閱片間隔2周以上；意見(jiàn)相左時(shí)經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致；以病灶FDG攝取高于周圍肝臟組織為陽(yáng)性，反之為陰性[8]。于PET圖像顯示病灶最大層面手動(dòng)勾畫(huà)陽(yáng)性病灶ROI，經(jīng)軟件自動(dòng)計(jì)算分別得到PET/CT和PET/MRI的SUVmax；每例測(cè)量不超過(guò)10個(gè)最大病灶。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以±s表示符合正態(tài)分布的計(jì)量資料，采用t檢驗(yàn)比較組間患者年齡差異；以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示呈偏態(tài)分布的計(jì)量資料；以頻數(shù)和百分率表示計(jì)數(shù)資料，以χ2檢驗(yàn)比較組間患者性別差異，采用McNemar檢驗(yàn)比較組內(nèi)不同檢查方法陽(yáng)性率的差異。采用Spearman秩相關(guān)分析及Wilcoxon秩和檢驗(yàn)比較組內(nèi)不同檢查方法獲得的病灶SUVmax的相關(guān)性及其差異，│r│≥0.8為高度相關(guān)，0.5≤│r│<0.8為中度相關(guān)，0.3≤│r│<0.5為低度相關(guān)，0<│r│<0.3為弱相關(guān)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 陽(yáng)性率 共觀察78例409個(gè)肝轉(zhuǎn)移病灶，其中25例僅存在1個(gè)肝轉(zhuǎn)移癌、15例2～5個(gè)病灶、10例存在6～9個(gè)病灶、28例病灶≥10個(gè)；病灶直徑0.3～10.5 cm，中位數(shù)1.30(0.75，2.50)cm。PET/MRI檢出肝轉(zhuǎn)移癌的陽(yáng)性率(381/409，93.15%)明顯高于PET/CT(285/409，69.68%，P<0.05)。相比PET/MRI，PET/CT漏檢96個(gè)病灶，89個(gè)(89/96，92.71%)直徑≤1 cm、7個(gè)(7/96，7.29%)直徑>1 cm且<2 cm。

組間性別(χ2=1.019，P=0.31)、年齡(t=0.49，P=0.62)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。A組PET/MRI陽(yáng)性率(266/283，93.99%)明顯高于PET/CT(197/283，69.61%，P<0.05)；相比PET/MRI，PET/CT漏檢69個(gè)病灶，64個(gè)(64/69，92.75%)直徑≤1 cm、5個(gè)(5/69，7.25%)>1 cm且<2 cm。B組內(nèi)PET/MRI陽(yáng)性率(115/126，91.27%)明顯高于PET/CT(88/126，69.84%，P<0.05)；相比PET/MRI，PET/CT漏檢27個(gè)病灶，25個(gè)(25/27，92.59%)直徑≤1 cm、2個(gè)(2/27，7.41%)>1 cm且<2 cm。見(jiàn)圖1、2。

2.2 SUVmaxA組283個(gè)病灶中，197個(gè)PET/CT和PET/MRI均呈陽(yáng)性，二者所獲SUVmax呈高度相關(guān)(r=0.84，P<0.01)，而PET/MRI 的SUVmax(12.43±4.67)顯著高于PET/CT(9.48±3.88；Z=-11.74，P<0.01)。B組126個(gè)病灶中，88個(gè)PET/CT和PET/MRI均呈陽(yáng)性，二者SUVmax呈中度相關(guān)(r=0.74，P<0.01)，且差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[分別為(12.24±4.94)、(11.61±3.72)，Z=-1.81，P=0.07]。

3 討論

本研究PET/MRI檢出肝轉(zhuǎn)移癌的陽(yáng)性率明顯高于PET/CT；PET/CT漏檢病灶中，直徑≤1 cm者占92.71%(89/96)，與既往研究[1，6]結(jié)果相似。PET/CT檢出肝內(nèi)小轉(zhuǎn)移灶的敏感度較低，可能與肝臟組織本底攝取相對(duì)較高有關(guān)，且受呼吸運(yùn)動(dòng)與部分容積效應(yīng)影響，部分病灶尤其是肝內(nèi)小轉(zhuǎn)移灶的FDG攝取易被本底掩蓋而呈假陰性[9]；另外，平掃CT的診斷價(jià)值有限，尤其伴發(fā)脂肪肝時(shí)，轉(zhuǎn)移癌密度與非瘤肝臟密度相近，無(wú)異常FDG攝取時(shí)漏檢率較高。PET/MRI診斷肝轉(zhuǎn)移癌具有較高價(jià)值，一項(xiàng)Meta分析[1]顯示，PET/MRI診斷肝轉(zhuǎn)移癌的敏感度明顯高于PET/CT(95.4% vs 68.3%)，且對(duì)小轉(zhuǎn)移灶優(yōu)勢(shì)更為明顯。MRI較CT軟組織分辨率更高，且不受脂肪肝影響，通過(guò)綜合不同序列圖像可較好地顯示肝內(nèi)改變；發(fā)生病變后，組織細(xì)胞功能和代謝發(fā)生變化，水分子彌散運(yùn)動(dòng)受限，DWI可從分子水平檢測(cè)活體組織內(nèi)水分子的彌散運(yùn)動(dòng)，有助于早期準(zhǔn)確檢出肝內(nèi)小轉(zhuǎn)移癌[2,10]。本研究PET/MRI采用TOF技術(shù)，配備的硅光電倍增管相比傳統(tǒng)光電倍增管和雪崩式光電二極管具有更高的時(shí)間分辨力及空間分辨力，可提升PET探測(cè)器的整體性能[11-12]，改善圖像信噪比，有利于提高病變檢出率；且PET/MRI為同步采集，采集上腹部數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)用呼吸門(mén)控或膈肌導(dǎo)航技術(shù)，因而不受呼吸運(yùn)動(dòng)影響，有助于圖像精準(zhǔn)配準(zhǔn)，尤其對(duì)于受呼吸運(yùn)動(dòng)影響相對(duì)較大的肝臟膈頂部病灶[13]。

圖2 患者男，72歲，胃癌術(shù)后伴肝轉(zhuǎn)移癌(B組) A～C.腹部軸位CT圖(A)示肝Ⅳ段呈稍低密度影，邊界不清，直徑4.0 cm，PET(B)及融合圖像(C)示病灶FDG代謝異常增高，SUVmax為18.79；D～F.軸位MR T2WI(D)示肝Ⅳ段病灶呈高信號(hào)，PET(E)及融合圖像(F)示病灶FDG代謝異常增高，SUVmax為15.66 (箭示病灶)

既往研究[14]認(rèn)為結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移癌經(jīng)治療后SUVmax下降與治療反應(yīng)及長(zhǎng)期預(yù)后較好相關(guān)，但SUVmax受PET硬件、TOF技術(shù)、衰減校正及采集時(shí)間等多種因素影響。GRANT等[12]認(rèn)為PET/MR檢查中PET的工作性能幾乎不受磁場(chǎng)環(huán)境影響。TOF技術(shù)可明顯提高PET的量化準(zhǔn)確性[15]，但PET/MRI與PET/CT的衰減校正方法不同：PET/CT直接利用CT數(shù)據(jù)進(jìn)行衰減校正，而PET/MRI中的MRI反映的是質(zhì)子密度而非電子密度，無(wú)法直接利用MRI進(jìn)行衰減校正。目前對(duì)于體部PET/MRI主要采用組織分割法進(jìn)行衰減校正，利用MR Dixon序列將軀干分割為空氣、肺、脂肪和軟組織4個(gè)區(qū)域，忽略區(qū)域內(nèi)組織的異質(zhì)性，但部分學(xué)者[16]仍對(duì)PET/MRI中PET定量的準(zhǔn)確性提出質(zhì)疑。本研究結(jié)果顯示，PET/MRI與PET/CT所獲肝轉(zhuǎn)移癌的SUVmax具有較好的相關(guān)性，提示PET/MRI能提供穩(wěn)定、可靠的半定量診斷信息。

本研究于單次注射顯像劑后采用不同順序先后進(jìn)行兩種檢查，A組(先行PET/CT、后行PET/MR顯像)肝轉(zhuǎn)移癌PET/MRI 所獲SUVmax顯著高于PET/CT，與BEIDERWELLEN等[7]的結(jié)果相符，但后者僅采用單一檢查順序，未進(jìn)一步分析檢查方法及其順序?qū)Σ≡頢UVmax的影響。DIRISAMER等[17]認(rèn)為肝轉(zhuǎn)移癌延遲顯像SUVmax高于早期顯像。本研究B組(先行PET/MR、后行PET/CT顯像)PET/CT延遲顯像SUVmax高于PET/MR早期顯像，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能提示延遲顯像SUVmax升高不僅與檢查方法、還與檢查順序相關(guān)。

本研究的局限性：①樣本量分布不均，結(jié)果可能存在偏差；②部分病灶未能獲得病理學(xué)結(jié)果，可能存在假陽(yáng)性；③PET/MRI采集時(shí)間長(zhǎng)于PET/CT，未考慮采集時(shí)間對(duì)陽(yáng)性率及SUVmax的影響。

綜上所述，PET/MRI檢出肝轉(zhuǎn)移癌的效能優(yōu)于PET/CT，尤其對(duì)于直徑≤1 cm病灶；PET/MRI與PET/CT所測(cè)病灶SUVmax相關(guān)性較好。