PET/MRI在胃癌術前分期的應用及與PET/CT比較研究

鄭冬，劉怡，劉家金，李科，徐白萱，田嘉禾*

1.戰(zhàn)略支援部隊特色醫(yī)學中心放射診斷科，北京 100101；2.解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學中心核醫(yī)學科，北京 100853；3.解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學中心普通外科，北京 100853；*通信作者 田嘉禾 tianjh301@163.com

胃癌居惡性腫瘤第五位、癌癥死亡原因第三位[1]。2020年我國胃癌新發(fā)病例及病死率約占全世界的44%和50%[2]。PET/MRI已應用于16種以上腫瘤疾病，其診斷效能與PET/CT相似或更好[3-7]。由于呼吸和胃蠕動運動偽影，既往MRI很少應用于胃部。隨著MRI技術的飛速發(fā)展，其越來越多地應用于胃部，有研究顯示MRI 在T 分期準確率約83.5%～92.7%[8-9]，這也為PET/MRI應用于胃部創(chuàng)造了條件。本研究擬評估PET/MRI 在胃癌術前分期中的診斷效能，并與PET/CT對比。

1 資料與方法

1.1 研究對象 本研究為前瞻性研究，納入2016年12月—2017年11月收治的胃癌30例。納入標準：胃鏡確診胃癌，年齡>18歲，無胃癌治療史，無PET和MRI檢查禁忌證。排除標準：有其他腫瘤，有梗阻或出血并發(fā)癥。本研究經(jīng)解放軍總醫(yī)院倫理審查委員會審批（第S2017-119-01號），患者均簽署知情同意書。

1.218F-FDG PET/CT顯像 患者空腹6～8 h，空腹血糖<11 mmol/L。平臥約20 min后靜注18F-FDG顯像劑，用量約為5.5 MBq/kg，休息40～60 min，排空膀胱，飲800～1 000 ml生理鹽水后仰臥，掃描范圍為顱底至大腿中部。PET/CT（西門子）掃描方案為CT掃描：管電壓120 kV，電流40～100 mAs，層厚5.0 mm，螺距0.75，重建層厚3.0 mm；PET掃描：2～2.5 min/床位，每人5～7個床位。

1.318F-FDG PET/MRI顯像 PET/MRI（西門子）在PET/CT檢查3 d后進行，檢查前準備及注射顯像劑用量與PET/CT檢查相同，掃描包括全身掃描（頭到腹股溝，時間約30～40 min）及胃部精細掃描（左側膈肌至腎門，時間約20 min），胃部掃描參數(shù)見表1。

表1 MRI各序列掃描參數(shù)

1.4 圖像分析 在Syngo-True D工作站（西門子）得到MRI、CT圖像與PET圖像的融合圖像。由3位具有至少5年PET/CT和2年PET/MRI經(jīng)驗的核醫(yī)學醫(yī)師（2名主治醫(yī)師、1名副主任醫(yī)師）進行圖像分析。分期標準為第8版TNM分期系統(tǒng)。PET/CT分期分析：根據(jù)黏膜層和黏膜下層厚度占胃壁厚度約50%這一解剖基礎上觀察融合圖像PET高代謝區(qū)占據(jù)胃壁深淺程度判斷T分期（圖1）。PET/MRI分期分析：PET主要作用為發(fā)現(xiàn)、定位病灶，MRI圖像印證高代謝區(qū)域是否為病灶，如確定為病灶，由于黏膜下層為疏松結締組織，含水量多，T2WI呈高信號，可與內(nèi)層稍低信號黏膜層、外層低信號肌肉和漿膜層達到分層的效果，在此基礎上進行T分期判斷（圖2）。淋巴結轉(zhuǎn)移標準：①短徑>5 mm；②中心有壞死征象；③DWI呈高信號，且在表觀擴散系數(shù)（ADC）圖像上呈低信號；④代謝高于本底。2位醫(yī)師采用盲法獨立分析圖像，結論不一致時，由第3位醫(yī)師進行判斷，并與其他2位醫(yī)師達成共識。首先分析PET/CT 圖像，4 周后打亂順序分析PET/MRI圖像，以減少回憶偏倚。閱片者確定T1～4、N0～3及M0或M1。

圖2 PET/MRI的T分期影像。A、B.男，58歲，影像及病理診斷為T1期。T2圖像顯示胃小彎局限性胃壁增厚，呈高代謝，低信號病灶局限于黏膜下層高信號影中，高信號尚連續(xù)（箭）。C、D.女，46歲，影像及病理診斷為T2期。T2像顯示賁門部局限性胃壁增厚，PET高代謝，病灶突破高信號的黏膜下層局限于胃壁肌層，肌層的低信號影尚連續(xù)（箭）。E、F.男，68歲，影像及病理診斷為T3期。T2顯示胃竇局限性壁增厚，PET為高代謝，低信號病灶浸潤整個胃壁，漿膜面光滑（箭）。G、H.男，74歲，影像及病理診斷為T4期。T2像顯示胃賁門部壁不規(guī)則增厚，PET高代謝，增厚胃壁邊緣不規(guī)則，低信號病灶浸潤整個胃壁，突入胃周脂肪層（箭）

1.5 統(tǒng)計學方法 采用MedCalc 12.2.1.0進行統(tǒng)計學分析。正態(tài)分布的計量資料以±s表示，非正態(tài)分布的計量資料以M（Q1，Q3）表示；計數(shù)資料比較采用χ2檢驗。以術后病理結果及隨訪結果作為TNM分期“金標準”，計算PET/MRI及PET/CT對胃癌分期的敏感度、特異度和準確率。繪制受試者工作特征（ROC）曲線，以評估各成像模態(tài)在T、N、M期的診斷能力。McNemar檢驗比較兩種影像學檢查的敏感度、特異度和總準確率。采用De Long檢驗比較AUC的差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 病理分期 26例患者接受D2淋巴結清掃胃癌根治術，1例在術前化療后接受姑息性胃切除術。腹膜種植、肝臟、腹膜后淋巴結、鎖骨上淋巴結轉(zhuǎn)移各1例。胃癌組織類型見表2。根治性胃切除術后分期見表3。

表2 30例胃癌患者臨床及腫瘤特征

表3 胃癌患者病理分期及影像學分期[例（%）]

2.2 診斷效能分析

2.2.1 T分期的診斷價值 總體T分期，PET/MRI與PET/CT的診斷準確率分別為76.9%（20/26）和57.7%（15/26）（χ2=3.2，P>0.05）。PET/MRI與PET/CT的診斷敏感度、特異度、準確率及各期AUC值比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），見表4。在T1和T4期，PET/MRI 的診斷敏感度均為100%，PET/MRI 和PET/CT 對T4 期的特異度均為75%。PET/MRI 或PET/CT在T2和T3期表現(xiàn)較差，PET/CT在T3期的敏感度僅為25%。T分期的代表性病例見圖1、2。

圖1 PET/CT的T分期影像。A、B.男，58歲，影像及病理診斷均為T1期。胃體近賁門區(qū)局部胃壁增厚伴高代謝，高代謝區(qū)域未達正常胃壁厚度的1/2，考慮病灶未突破胃壁黏膜下層（箭）。C、D.女，46歲，影像及病理診斷為T2期，賁門部胃壁局限性增厚并高代謝，高代謝區(qū)域深度>1/2但未達到胃壁邊緣，考慮病灶突破黏膜下層，但未侵犯胃壁全層（箭）。E、F.男，68歲，影像學診斷及病理為T3期，病灶位于胃竇部，高代謝病灶深度達到胃壁邊緣，但胃壁邊緣光滑，考慮浸潤胃壁全層，但未侵犯漿膜（箭）。G、H.男，74歲，影像學及病理診斷為T4期，賁門胃底部胃壁局限性明顯增厚，呈高代謝，其范圍覆蓋胃壁全層并向外突，考慮病灶突破漿膜（箭）

表4 PET/MRI與PET/CT診斷效能的比較

2.2.2 N和M分期的診斷價值 PET/MRI和PET/CT對N分期的準確率分別為53.8%（14/26）和34.6%（9/26），而對N0與N+的準確率分別為84.6%（22/26）和73.1%（19/26）。PET/MRI對N0期的敏感度、特異度和AUC分別為0.73、0.93和0.85，PET/CT為0.67、0.79和0.77，兩者以上指標差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。N1期PET/MRI和PET/CT的AUC分別為0.63和0.53（Z=2.16，P=0.03），N2期的敏感度分別為0.25和0.20。對N3期，PET/MRI與PET/CT的敏感度分別為0.67和0。圖3顯示PET/CT判斷為陰性的小淋巴結，PET/MRI通過DWI圖像高信號及ADC圖像低信號判斷為淋巴結轉(zhuǎn)移。PET/MRI和PET/CT均未對腹膜種植轉(zhuǎn)移做出正確診斷，但對于其他3例肝臟、腹膜后淋巴結或左鎖骨上淋巴結轉(zhuǎn)移，兩者的檢出率相似。

圖3 男，48歲，胃竇低分化腺癌。增強CT（A）及MR T2WI（B）見8組區(qū)域直徑3 mm小結節(jié)（箭頭），PET圖像（C）局部代謝不高，考慮良性小淋巴結，而DWI（b=800 s/mm2）圖像（D）呈明顯高信號，ADC圖（E）呈低信號，考慮淋巴結轉(zhuǎn)移，術后病理證實（F）。圖中可見轉(zhuǎn)移淋巴結（箭頭）、膽總管（箭）、胃竇腺癌原發(fā)灶（星號）

3 討論

既往研究顯示，18F-FDG PET/MRI由于呼吸或胃蠕動引起的運動偽影以及檢查時間長、費用高，使其在胃癌中的應用受限[10]。有研究表明，MRI在胃癌分期中的表現(xiàn)優(yōu)于CT[11]。

3.1 T分期分析 根據(jù)第8版AJCC TNM胃癌分期系統(tǒng)[12]，T3期定義為腫瘤穿透肌層至漿膜下結締組織而未侵犯漿膜，漿膜下結締組織的厚度小于胃壁的1/10，因此難以識別。PET/MRI可提供高分辨解剖資料，有望優(yōu)于PET/CT。PET/MRI的敏感度高于PET/CT，AUC也大于PET/CT。盡管兩者在T3期均未達到最佳效果，但PET/MRI具有優(yōu)勢。兩者對T2分期的敏感度較低，是由于多將其誤診為T3期。與PET/CT相比，PET/MRI在診斷T2或T3期的錯誤較少，其識別T1和T4期的準確率極高。PET/MRI對T分期的總準確率為76.9%，PET/CT為57.7%。由診斷實驗和圖像比較結果可見，PET/MRI在T分期方面的表現(xiàn)優(yōu)于PET/CT。

3.2 N分期分析 轉(zhuǎn)移性淋巴結中一部分很難通過影像學發(fā)現(xiàn)，因轉(zhuǎn)移性淋巴結的標準是大小依賴性的（從>5 mm到>1 cm）[13-15]。然而，轉(zhuǎn)移性淋巴結并不總是會腫大[16]。本研究中，有病理診斷的淋巴結768例，轉(zhuǎn)移性淋巴結126例，直徑<5 mm者占58%（73/126），PET高代謝者僅占9.5%（12/126）。此外，腫大淋巴結并不總是轉(zhuǎn)移，可能是由于炎癥而腫大[17]。以上結果顯示，通過大小依賴性或代謝標準進行準確的N分期極其困難。根據(jù)既往經(jīng)驗及文獻報道，轉(zhuǎn)移

性淋巴結可通過DWI和ADC圖像信號變化而不是大小識別，因此PET/MRI可以識別更多的轉(zhuǎn)移淋巴結[18]。PET/MRI N分期的總準確率為53.8%，PET/CT的準確率為34.6%。在N3期，PET/MRI的診斷正確率為4/6，PET/CT的診斷正確率為0。PET/MRI診斷N3期10例（其中4例真陽性），PET/CT僅診斷1例（其為假陽性）。以上結果支持PET/MRI比PET/CT更能識別轉(zhuǎn)移淋巴結的觀點。因此，PET/MRI是N分期較好的成像技術。

3.3 M分期分析 本研究中，PET/MRI與PET/CT在M分期腹膜種植均未能做出正確診斷。既往研究顯示PET/MRI診斷M分期表現(xiàn)滿意，但由于本研究樣本量小，不能支持這一結論。肝轉(zhuǎn)移圖像表明PET/MRI在診斷肝臟病變和預測可切除性方面有顯著優(yōu)勢。

3.4 本研究的局限性 本研究納入樣本量小，盡管絕大多數(shù)指標PET/MRI優(yōu)于PET/CT，但不能確定2種方法之間的差異，僅在N1期AUC上有顯著差異。另外，胃切除離體淋巴結清掃術（EVD）可獲得更多的淋巴結，比無EVD組N分期更準確，無EVD組中28%的病例分期不充分[19]?？赡苄枰獙VD與PET/MRI相結合的前瞻性研究進一步評估PET/MRI在N分期中的真實價值。

3.5 PET/MRI的優(yōu)勢 首先，PET/MRI對T1和N0分期有較高的診斷價值（準確率：T1期100%；N0期85%），可為內(nèi)鏡黏膜下剝離術提供更全面準確的證據(jù)。其次，與其他檢查相比，PET/MRI可識別更多的轉(zhuǎn)移淋巴結。在臨床實踐中，T分期主要用于確定新輔助化療的必要性，但如果有更精確的N分期證據(jù)，外科醫(yī)師可提供更準確的手術選擇和化療。一般在增強CT或超聲內(nèi)鏡首次評估胃癌后，如有疑似的轉(zhuǎn)移性病變，則可行PET/CT。如有肝轉(zhuǎn)移，將行MRI檢查。整個過程時間長，費用昂貴。而PET/MRI可以在1～2 h內(nèi)為臨床決策提供全身和局部的證據(jù)，其成本僅與PET/CT相當。

總之，PET/MRI在T、N分期方面優(yōu)于PET/CT，其通過優(yōu)化MRI序列平掃即可對胃壁分層，功能成像與代謝顯像結合有望在N分期中更具優(yōu)勢，其在胃癌中的應用值得推薦。