11C-膽堿聯(lián)合18F-FDG PET-CT 診斷肝細(xì)胞肝癌的價(jià)值

郭素清， 李毓斌， 張奇洲， 李肖紅

(新疆醫(yī)科大學(xué)1第一臨床醫(yī)學(xué)院， 烏魯木齊 830011; 2第一附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科, 烏魯木齊 830054)

肝細(xì)胞肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC)發(fā)病率與死亡率較高，因此探索HCC早期診斷、早期治療的方法非常重要，現(xiàn)階段常用的診斷 HCC影像技術(shù)是 CT、MRI，其診斷靈敏度分別為80%、90%，雖然診斷效率較高，但其仍有發(fā)展空間[1-2]。18F-FDG PET-CT是一種基于分子影像學(xué)技術(shù)的非侵入型檢查技術(shù)，18F-FDG作為診斷示蹤劑滯留于瘤組織細(xì)胞內(nèi)[3]是診斷疾病的基本原理?，F(xiàn)今18F-FDG PET-CT對(duì)HCC的診斷率僅在50%左右[4]，對(duì)惡性程度較低的HCC，其診斷特異性及靈敏度低于50%[5]，其原因可能和低級(jí)別肝細(xì)胞癌的酶活性與正常肝細(xì)胞相似有關(guān)，使腫瘤對(duì)18F-FDG的攝取較低而出現(xiàn)假陰性[6]。

近年來(lái)，11C-膽堿這一新型示蹤劑用于評(píng)價(jià)多種惡性腫瘤的特點(diǎn)受到很多關(guān)注[7]?，F(xiàn)已有使用11C-膽堿聯(lián)合18F-FDG PET-CT 診斷HCC的相關(guān)研究[8]。11C-膽堿是一種對(duì)HCC有很強(qiáng)親和力的脂質(zhì)示蹤劑，主要見(jiàn)于高分化和中等分化的腫瘤。本研究旨在進(jìn)一步探討11C-膽堿和18F-FDG PET-CT雙示蹤成像在肝癌診斷中的臨床價(jià)值，并分析11C-膽堿及18F-FDG這2種不同的核素示蹤劑在不同分化程度HCC診斷中的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集2016年12月-2019年1月就診于新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院并經(jīng)臨床診斷肝細(xì)胞肝癌患者21例，所有HCC患者均符合美國(guó)肝病標(biāo)準(zhǔn)研究協(xié)會(huì)(AASLD)[9]。 (1)血清甲胎蛋白(AFP)≥400 μg/L;(2)2種及以上影像學(xué)診斷為肝細(xì)胞肝癌。其中男性14例，女性7例，年齡29～75歲, 1周內(nèi)行18F-FDG和11C-膽堿PET-CT檢查, 對(duì)經(jīng)病理確診的21例HCC患者、22個(gè)腫瘤病灶進(jìn)行分析。

1.2 掃描方法使用美國(guó)GE discovers VCT64 PET-CT進(jìn)行檢查。所用11C-膽堿及18F-FDG均為新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科PET中心合成制備(放射性化學(xué)純度分別為大于99%、95%)行18F-FDG PET-CT前，受檢者應(yīng)于檢查前禁食水至少6 h，為獲得質(zhì)量較高的圖像及診斷準(zhǔn)確性，空腹血糖需維持在3.6～6.1 mmol/L范圍內(nèi)，血糖高于范圍要求之外的需行降糖措施后才可進(jìn)行檢查。行局部11C-膽堿 PET-CT檢查無(wú)需特別要求。在注射18F-FDG 314～511 MBq(5.55 MBq/kg)后60 min和注射11C-膽堿370～740 MBq后10 min行全身18F-FDG PET-CT和局部11C-膽堿 PET-CT顯像。行全身18F-FDG PET-CT顯像，從顱頂至大腿中部，采集6～8個(gè)床位、局部11C-膽堿 PET-CT顯像采集2個(gè)床位；肝癌患者掃描上腹部需覆蓋整個(gè)肝臟。2種顯像時(shí)間間隔需大于24 h且不超過(guò)1周。掃描期間，患者抬起雙臂，先行螺旋CT掃描，隨后行PET掃描。螺旋CT采集參數(shù)為0.8 s/環(huán)，電流150 mA，電壓140 kV，層厚5 mm，螺距0.75；PET顯像均為三維采集，每床位采集3～4 min。

1.3 圖像分析方法PET圖像重建采用快速迭代算法(OSEM)，用CT進(jìn)行衰減校正。由2位高年資核醫(yī)學(xué)科診斷醫(yī)師將圖像及理論結(jié)合全面分析結(jié)果。病灶處非正常組織的腫塊結(jié)節(jié)出現(xiàn)18F-FDG或11C-膽堿放射性濃聚高于正常肝組織為陽(yáng)性，否則為陰性。將病灶肝臟病灶感興趣區(qū)( Region of interest，ROI)勾畫(huà)出來(lái)，由工作站自動(dòng)計(jì)算出最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值(Maximum standardized uptake value，SUVmax)。同理，在正常肝組織處，得出相應(yīng)的ROI，測(cè)量腫瘤區(qū)域和正常肝組織的SUVmax，并計(jì)算腫瘤/肝(tumor/liver ratio，T/L)比值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS17.0軟件，采用配對(duì)卡方檢驗(yàn)分析比較不同示蹤劑11C-膽堿及18F-FDG對(duì)肝癌及不同分化類(lèi)型的肝癌的檢出率；采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分別比較11C-膽堿、18F-FDG在中高分化及低分化HCC中的SUVmax。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.111C-膽堿PET-CT與18F-FDG PET-CT對(duì)HCC診斷的比較21例原發(fā)性肝癌，單發(fā)癌結(jié)節(jié)20例，2個(gè)癌結(jié)節(jié)1例；根據(jù)組織病理學(xué)分級(jí)，22例病變均為HCC(8例高度分化HCC，7例中度分化HCC，7例低度分化HCC)。18F-FDG PET-CT陽(yáng)性10例(45.5%)，其陽(yáng)性率低于11C-膽堿PET-CT陽(yáng)性15例(68.2%)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。8例高分化HCC中,11C-膽堿PET-CT陽(yáng)性7例(87.5%)，18F-FDG PET-CT陽(yáng)性1例(12.5%)，二者陽(yáng)性率差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.005)；7例中分化HCC中,11C-膽堿PET-CT陽(yáng)性6例(85.7%)，18F-FDG PET-CT陽(yáng)性3例(42.9%)，二者陽(yáng)性率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.212)；7例低分化HCC中,11C-膽堿PET-CT陽(yáng)性2例(28.57%)，18F-FDG PET-CT陽(yáng)性6例(85.2%)，二者陽(yáng)性率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.088)。結(jié)果見(jiàn)表1。具有代表性的高分化HCC PET-CT見(jiàn)圖1。

2.2 中高分化、低分化HCC的SUVmax比較11C-膽堿PET-CT與18F-FDG PET-CT對(duì)診斷不同分化程度的HCC的比較，示蹤劑的SUVmax的大小呈現(xiàn)不同特點(diǎn)：中高分化及低分化HCC中的SUVCHO分別為(8.23±2.78)、(4.81±1.76)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.008)；中高分化及低分化HCC中的SUVFDG分別為(5.81±2.63)、(14.57±4.24)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 11C-膽堿PET-CT與18F-FDG PET-CT對(duì)HCC診斷的比較

(圖左邊為18F-FDG PET-CT顯像陰性，圖右邊為11C-膽堿PET-CT顯像陽(yáng)性)

表2 中高分化、低分化HCC的SUVmax比較

3 討論

本研究結(jié)果提示，11C-膽堿PET-CT可用于提高在18F-FDG PET-CT中被誤診的中高分化肝癌的檢出率，11C-膽堿PET-CT在診斷中高分化肝癌中具有18F-FDG PET-CT不具備的特異性。從高分化肝癌在2種不同示蹤劑PET-CT圖像可看出，18F-FDG PET-CT顯像陰性，11C-膽堿PET-CT顯像呈現(xiàn)明顯放射性高攝取，這充分體現(xiàn)了11C-膽堿對(duì)于診斷HCC的特異性。本研究結(jié)果表明，在低分化肝癌診斷中18F-FDG更具優(yōu)勢(shì)，其未出現(xiàn)差異可能是由于樣本量過(guò)少所致。中高分化HCC的SUVCHO高于低分化HCC，低分化HCC的SUVFDG高于中高分化HCC，說(shuō)明11C-膽堿對(duì)診斷中高分化HCC有較高的靈敏性，而18F-FDG對(duì)診斷低分化HCC有較高的靈敏性。本研究結(jié)果顯示，2種示蹤劑共發(fā)現(xiàn)陽(yáng)性病灶為22例，其靈敏度為100%，充分說(shuō)明11C-膽堿及18F-FDG聯(lián)合診斷具有很高的靈敏度。

18F-FDG PET-CT在診斷轉(zhuǎn)移性肝癌中具有優(yōu)勢(shì)，Delbeke等[10]研究顯示，18F-FDG PET-CT成像在診斷轉(zhuǎn)移性肝癌中，靈敏度為96%、特異度為99%。有研究表明，18F-FDG PET-CT診斷原發(fā)性HCC癌結(jié)節(jié)的敏感性為50%～60%[11]。本研究中18F-FDG PET-CT顯象對(duì)所有病例的陽(yáng)性檢率為60%，與相關(guān)研究[5，10，12]相一致。有研究提示，隨著HCC分化程度的不同，葡萄糖-6-磷酸酶的活性變化很大，高分化的肝癌細(xì)胞在組織學(xué)上較中分化及低分化HCC更接近正常肝細(xì)胞[6，13]，因此，葡萄糖-6-磷酸酶活性較強(qiáng)的腫瘤細(xì)胞無(wú)法被檢測(cè)。在低分化的HCC中，由于葡萄糖-6-磷酸酶活性降低，18F-FDG滯留于腫瘤細(xì)胞內(nèi)致使其陽(yáng)性檢測(cè)率增高[11]。Torizuka等[14]研究表明，18F-FDG PET-CT在低分化肝癌病灶中的SUVmax和T/L比值顯著高于高分化型和中分化型，因此，可通過(guò)SUVmax的大小預(yù)測(cè)HCC的分化程度。本研究結(jié)果顯示18F-FDG PET-CT顯像在中高分化及低分化中的SUVmax存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

近年一些相關(guān)研究提出，用11C-膽堿PET-CT顯像檢測(cè)大腦和前列腺等器官的腫瘤，其靈敏度高于18F-FDG PET-CT顯像[15]。細(xì)胞膜上磷脂的主要成分是磷脂酰膽堿，膽堿作為磷脂酰膽堿的組成成分之一能夠通過(guò)磷酰膽堿合成進(jìn)入細(xì)胞，并整合到細(xì)胞膜磷脂中，大多數(shù)惡性腫瘤細(xì)胞具有快速增殖和高代謝的特征，導(dǎo)致惡性腫瘤細(xì)胞中膽堿數(shù)量的增加[16]。中高分化的HCC中膽堿激酶和膽堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活性較高，使膽堿大量滯留于分化程度較高的HCC細(xì)胞中[17]。本研究結(jié)果表明，11C-膽堿PET-CT顯像對(duì)中高分化HCC的檢出率明顯高于18F-FDG PET-CT。

Ho等[18-19]研究認(rèn)為報(bào)道指出11C-乙酸鹽與18F-FDG雙示蹤劑聯(lián)合顯像診斷可提高HCC的檢出率。Wu等[16]證實(shí)11C-膽堿能明顯提高肝癌診斷的敏感性。Yamamoto等[15]研究認(rèn)為，11C-膽堿PET對(duì)中分化的HCC有更高的靈敏性，對(duì)于低分化HCC靈敏性較低，而18F-FDG PET則相反。

本探究結(jié)果提示，在HCC陽(yáng)性檢出率上，11C-膽堿PET-CT顯像高于18F-FDG PET-CT顯像，二者聯(lián)合顯像的陽(yáng)性檢出率為100%；11C-膽堿PET-CT顯像對(duì)高分化HCC的檢出率(87.5%)明顯高于18F-FDG PET-CT顯像(12.5%)，18F-FDG PET-CT顯像對(duì)低分化HCC的檢出率(85.2%)明顯高于11C-膽堿PET-CT的檢出率(28.57%)，提示這2種示蹤劑在肝癌病灶的檢測(cè)中是互補(bǔ)的。二者互補(bǔ)能夠提高HCC的診斷率并能準(zhǔn)確對(duì)HCC進(jìn)行分期，從而為臨床治療及預(yù)后判斷提供有價(jià)值的信息。