朱峰,王跃涛,钱作宾,鹿峰,刘德峰
(东南大学医学院附属徐州医院 PET-CT中心,江苏 徐州221009)
18F-FDG PET/CT显像对胃肠道恶性肿瘤分期、术后再分期诊断的临床价值
朱峰,王跃涛,钱作宾,鹿峰,刘德峰
(东南大学医学院附属徐州医院 PET-CT中心,江苏 徐州221009)
目的 评价18F-FDG PET/CT显像对胃肠道恶性肿瘤分期、术后再分期诊断的临床价值。方法 回顾性分析25例原发及52例胃肠道肿瘤术后患者全身PET/CT显像结果。原发灶皆经组织病理学检查确诊(手术或内窥镜活检术取得病理组织),确诊肿瘤复发、转移的依据为再次手术后病理、胃镜、结直肠镜、多种影像学检查及临床随访,本组随访6~32个月,平均17个月。结果 25例原发胃肠道肿瘤患者,PET/CT对肿瘤原发病灶诊断准确率96%(24/25)。PET/ CT分期诊断的灵敏度83.3%(10/12),特异度92.3%(12/13),阳性预测值90.9%(10/11),阴性预测值85.7%(12/14),准确度88%(22/25)。PET/CT再分期诊断的灵敏度97.1%(34/35),特异度82.4%(14/17),阳性预测值91.9% (34/37),阴性预测值93.3%(14/15),准确度92.3%(48/52)。治疗方案改变28.6% (22/77)。结论 PET/CT能准确、灵敏地检测胃肠道肿瘤原发病灶、转移以及复发病灶,对临床治疗决策有重要影响。18F-FDG PET/CT显像对胃肠道恶性肿瘤的分期、术后再分期诊断有较高的临床价值。
胃肠道肿瘤;诊断,分期,再分期;PET/CT
研究背景:胃肠道恶性肿瘤:包括食管癌、胃癌和结肠癌等,占成人肿瘤发病率的50%以上。其诊断绝大多数依靠
内镜下组织学活检、消化道钡餐和CT来完成,PET应用于胃肠道肿瘤的诊断、分期已有较多研究,但均存在一些局限性。近年来,集功能显像和解剖显像于一体的PET/CT已逐渐应用于胃肠道病变的诊断,丰富和扩展了胃癌的影像学检查手段,使诊断更为全面和准确。本文通过回顾性研究来探讨PET/ CT在消化道肿瘤的诊断及分期、再分期的临床价值。
胃肠道恶性肿瘤因为涉及的器官及病变类型较多,病变部位有时较隐蔽,常规影像学检查往往难以明确诊断[1],而早期诊断及准确的临床分期是制定综合治疗策略及延长生存时间、提高生存率的关键因素之一。氟代脱氧葡萄糖(FDG)正电子发射型体层扫描/计算机断层扫描仪(PET/CT)在肿瘤的良恶性诊断及分期、再分期具有较高的临床价值。但其在胃肠道肿瘤的诊断上存在假阳性、假阴性[2]。本研究旨在探讨18F-FDG PET/CT显像对胃肠道恶性肿瘤的诊断及分期、再分期的价值,现报道如下。
1.1 研究对象
回顾性分析胃肠道恶性肿瘤患者77例,男49例,女28例,平均年龄57.39岁(27~88岁)。其中初诊患者25例,为结直肠癌3例,胃癌10例,食管癌9例,小肠肿瘤2例,结肠、小肠双原发肿瘤1例;另52例为胃癌术后13例、食管癌术后5例、结直肠癌术后25例、食管肉瘤术后1例、小肠肿瘤1例、胃肠道淋巴瘤术后3例、胃肠道间皮瘤术后4例。原发灶皆经组织病理学检查确诊(手术或内窥镜活检术取得病理组织),转移灶的诊断综合组织病理学结果及多种影像检查而定。确诊肿瘤复发、转移的依据为再次手术后病理、胃镜、结直肠镜、多种影像学检查及临床随访,本组随访6~32个月,平均17个月。
1.2 PET/CT 检查方法
1.2.1 仪器和显像剂。PET/CT 系PHILIPS Gemini GXL 16 Power PET/CT 仪。脱氧葡萄糖(FDG) 由EBCO回旋加速器合成,放化纯> 95 %。
1.2.2 显像方法。患者空腹6h以上,平静状态下休息10min,常规测血糖<6.60mmol/L后,按0.14mCi/kg通过静脉注射18F-FDG。在静卧50~60 min后排空膀胱,饮水300~600mL,充盈扩张胃肠道后进行全身PET/CT 检查,以2.0min/床位采集图像,全身显像范围从大腿中段至头顶。CT条件为电压120 kV、电流120~150 mA、螺距1.0、球管单圈旋转时间0.45s、层厚5mm,采集过程中患者保持平静呼吸以便CT图像与PET显像相匹配。
1.2.3 图像重建及融合。PET 图像重建采用PHILIPS LORRAMLA重建方法。CT重建采用标准重建法,矩阵512×512,重建层厚5.0mm,图像融合通过PET工作站syntegra软件进行。
1.2.4 图像分析。PET/CT 融合图像、PET 图像和CT 图像通过融合软件进行帧对帧对比分析。PET/CT显像图由两位核医学科医师及一位影像科医师共同阅片;① 半定量分析及诊断,采用标准化摄取值(SUV)评价病灶内18F-FDG浓聚程度以SUV≥2.5为恶性诊断标准[3]。② CT诊断:结合CT鉴别生理性摄取,根据CT显示的病灶形态、大小、密度和分布诊断是否为恶性病灶。③ PET/CT图像中病灶的定性诊断:PET图像或CT图像任一诊断为阳性者判断为PET/CT结果阳性。
2.1 PET/CT对胃肠道肿瘤原发灶的诊断及分期的价值
25例原发肿瘤患者, PET/CT显像阳性24例。其中23例为PET及CT影像均诊断为恶性病变。1例胃癌患者PET显像为阴性,CT平扫诊断为恶性病变,病理证实为印戒细胞癌。1例食管癌患者,PET及CT均未诊断,病理证实为食管鳞癌。PET诊断原发灶准确率为92%(23/25),PET/CT诊断原发灶诊断准确率96%(24/25)。25例患者中,临床病理或随访证实淋巴结或远处转移12例,其中PET/CT诊断转移真阳性10例,假阳性1例,真阴性12例,假阴性2例。1例假阳性者,为结肠癌病变侵犯肠管后造成肠管周围的炎症,FDG PET显像为阳性,CT平扫误诊为周围组织侵犯。2例假阴性者,1例为直肠癌伴周围系膜淋巴结转移,主要是因为直肠癌病灶大量摄取FDG,受其散射线影响,病灶周围的转移淋巴结未能识别;1例为胃印戒细胞癌,受其病理类型影响,胃癌病灶FDG PET显像为阴性,周围小于0.5cm转移淋巴结亦无代谢,CT平扫亦无法明确诊断。PET/CT检出转移病灶包括颈部淋巴结3例,纵隔淋巴结转移4例,肺转移1例,肝转移4例,腹盆腔及系膜腹膜淋巴结转移6例,骨转移1例。PET/CT分期诊断的灵敏度为83.3%(10/12),特异度为92.3%(12/13),阳性预测值为90.9%(10/11),阴性预测值为85.7%(12/14),准确度为88%(22/25)。
2.2 PET/CT对胃肠道肿瘤术后再分期的价值
52例肿瘤术后的患者经随访观察、再次手术及胃镜、肠镜检查,确诊复发、转移35例。PET/CT诊断复发、转移真阳性34例,假阳性3例,真阴性14例,假阴性1 例。3例假阳性者,1例结肠癌术后患者PET/CT诊断吻合口复发,经内镜检查诊断为吻合口炎症,1例食管癌术后患者肺门多发高代谢灶,随访6月后CT平扫肺门未见明确肿大淋巴结;1例降结肠癌术后患者升结肠肝曲FDG PET显像阳性,CT平扫可疑结节,PET/CT诊断肠道转移,行结肠镜检查该部位未见异常,考虑为肠管重叠所致生理性摄取。1假阴性者,为胃印戒细胞癌术后大网膜多发转移,病灶直径多在0.3cm,PET/CT显像为阴性。18F-FDG PET/CT检出复发、转移包括吻合口复发4例,颈部淋巴结转移4例,纵隔淋巴结转移8例,肺转移5例,肝转移8例,腹盆腔及系膜腹膜淋巴结转移17例,骨转移6例。其他转移包括脑、卵巢、肾上腺等。12例肿瘤标志物异常升高者,临床高度怀疑复发、转移,11例PET/CT显像为阳性,共检出恶性病灶38个。PET/CT再分期诊断的灵敏度为97.1%(34/35),特异度为82.4%(14/17),阳性预测值为91.9%(34/37),阴性预测值为93.3%(14/15),准确度为92.3%(48/52)。
2.3 PET/CT判断胃肠道肿瘤术后复发、转移与CT平扫的比较
23.1 % (12/52)的患者PET/CT显像发现病灶多于平扫CT。5例患者常规局部CT平扫阴性,4例PET/CT显像发现1处或多处转移灶,改变了分期。5例肝脏转移介入治疗后患者,CT平扫难以确定肿瘤残余和坏死区域,而PET/CT均能清楚区分肿瘤残余和坏死区。CT平扫显示病灶清楚、有肯定诊断结论而PET显像阅片为阴性或难以确定者4例,分别为残胃胃壁转移1例,腹膜及大网膜淋巴结转移1例,双肺多发转移灶(病灶直径为2~6mm)1例,成骨性骨转移1例。
2.4 PET/CT对胃肠道肿瘤治疗决策的影响
初诊病例中8例改变了手术计划,术后的患者14例改变了原有的治疗计划,共计28.6 %(22/77)。
胃肠道肿瘤的病人,早期明确诊断及准确临床分期对临床选择治疗方案具有重要意义,直接影响病人的疗效和预后。目前临床上胃肠道恶性肿瘤的诊断及分期主要依据是临床表现和传统常规影像学检查(CT、MR、消化道钡餐、超声及胃镜等)。但后者主要依据是形态学及局部密度等的变化,在确定肿瘤分期上存在一定局限性[4]。比如胃肠道恶性肿瘤的转移性淋巴结,大多数小于1cm,对于是否存在淋巴结转移灶,CT和超声容易漏诊[5]。
PET/CT显像是一种用正电子核素进行的放射性示踪显像技术,18F-氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG) 是目前临床应用最多的肿瘤代谢显像剂,其被有高代谢特性的肿瘤细胞摄取并大量积累,表现为增生活跃局部异常浓聚。利用PET 能从分子水平上反映肿瘤的生物学特性和多排螺旋CT可显示机体精细解剖结构的特点,弥补了PET图像分辨率低和CT定性困难的缺陷,大大提高诊断效能,为胃肠道肿瘤的临床诊断、准确分期、治疗方案的选择、疗效的判定及预后的估计提供了依据和前提。
本研究显示: FDG PET诊断胃肠道肿瘤原发灶准确率为92%(23/25),而PET/CT诊断原发灶准确率为96%(24/25)。其中1例胃癌FDG PET显像阴性,CT平扫诊断恶性病变,病理证实为印戒细胞癌。说明在胃肠道肿瘤的诊断及分期探测上,CT平扫可以弥补PET显像的不足,提高病灶的检出率。
本研究的PET/CT对胃肠道肿瘤分期诊断的灵敏度83.3%(10/12),特异度92.3%(12/13),阳性预测值90.9%(10/11),阴性预测值85.7%(12/14),准确度88%(22/25)。Abdel-Nabi等[6]对44例活检证实和4例临床高度怀疑为结直肠癌的患者施行FDG-PET检查,结果发现FDG PET对淋巴结转移诊断的敏感度为29%,对肝转移的敏感度为88%。肖亚景等[7]报告单纯PET对胃癌的局部淋巴结转移的灵敏度为60%(6/10),特异性和准确性分别为100%、74.5%。而CT对局部淋巴结检出准确性不高,文献报告为51%~58.6%[7]。徐万峰等[8,9]报告单纯胃镜活检诊断胃癌准确率为80.2% ,但胃镜无法诊断胃外转移病灶。与上述报告相比,本研究结果显示PET/CT诊断胃肠道肿瘤及其转移病灶的灵敏度、特异度、准确度优于单纯的PET、CT或内镜检查,且有全身意义,尤其是对远处转移灶的寻找并定位、定性有着比其他检查方法无可比拟的优势,对胃肠道肿瘤术前分期起到了决定性的作用,为手术定位提供了有力的依据,这样可以减少手术时间及不必要的大范围切除术。
胃肠道肿瘤术后较易复发、转移,是胃肠道肿瘤死亡率高的重要原因,所以术后正确的再分期及准确评价疗效则有助于制定合理的个性化治疗方案,提高患者的生存率。但复发及转移在出现形态学改变后方能被传统影像如CT、MRI、超声发现,由于受手术、放疗所致炎性反应及解剖结构改变的影响,术后局部复发及腹盆腔转移的早期诊断较困难。传统影像学检查(CT、MRI等)在探查局部及远处转移灶方面误差高达30%~40%[10]。
本研究结果显示,PET/CT显像检测胃肠道肿瘤术后复发、转移具有较高的敏感性97.1%(34/35)和特异性82.4%(14/17),阳性预测值91.9%(34/37),阴性预测值为93.3%(14/15),准确度为92.3%(48/52)。Votrubova等[11]研究对84例结直肠癌术后患者均行PET和PET/CT检查,其对照结果表明,PET对复发转移诊断的灵敏度、特异度和准确率分别为80%、69%和75%,而PET/CT则为89%、92%和90%,特异性及准确性均明显高于单纯PET;CT所示6例直径小于1 cm的肺、肝脏及腹腔淋巴结转移,因病灶过小未见示踪剂浓聚而被单纯PET漏掉,却被PET/CT检出。Huebner等[12]采用Meta分析法计算5项研究中PET/CT对366例结直肠癌术后局部复发诊断的准确性,整体灵敏度为94.5%,特异度为97.7%。Lonneux等[13]比较了PET/CT和强化CT对28例结直肠癌术后可疑复发患者诊断的准确性,经手术病理及影像检查证实l5例仅局部复发,PET/CT诊断灵敏度、特异度分别为100%、98%,而强化CT分别为95% 、73%。本研究结果与上述文献报道的结果相比,灵敏度明显高于PET及CT显像,虽然特异度与文献报道有一定偏差,但仍高于PET及CT显像,说明在胃肠道肿瘤手术后复发的探查上,显示PET/CT显像比PET更具有优势。
另外,本研究中,23.1%的患者PET/CT显像发现病灶多于单纯的CT平扫,显示了多发的转移病灶,因而改变了临床治疗策略。而PET/CT中CT平扫对病灶的定位更具优势,同时减少FDG摄取阴性的肿瘤漏诊,弥补了PET显像的不足,增加了对复发、转移灶的检出率。说明PET和CT相互补充减少各自的假阴性提高了病灶的检出率,使诊断效能进一步提高。因此,PET/CT显像用于检测胃肠道肿瘤术后复发、转移有较高的价值。
肿瘤术后的患者,一些特定的肿瘤标志物(如CEA)的升高,往往是提示复发或转移的重要提示性标志之一,但肿瘤标志物升高常伴有影像学检查阴性,以至于最终不得不依靠第二次手术[14]。本研究中12例肿瘤标志物异常升高者,11例PET/CT显像发现恶性病灶,说明PET/CT有助于检出CEA升高患者的体内恶性病灶[15],有很好的辅助诊断价值。本研究中对于肝脏转移的介入或手术切除的患者,其肿瘤坏死和残留病灶的密度差异一般不明显,CT难以判断[16,17],PET/CT显像可以明确了解残留肿瘤组织的部位、大小及活力。说明18F-FDG PET/CT可以客观地反映疗效。
本文28.6 %(22/77)经过PET/CT全身显像后,改变了治疗计划,说明PET/CT提供准确的分期诊断信息,避免了过度手术和医疗资源浪费。
尽管FDG PET/CT显像在胃肠道肿瘤的诊断、分期、再分期上有着自己独特的优势,但是仍要排除假阴性和假阳性。分析本研究中假阴性者,对于直径小于0.5cm的微小病灶,PET/CT可能无法有效探测,这和PET/CT本身机器本身空间分辨率等技术条件制约有关。而一些特殊不滞留18F-FDG的特殊病理类型的肿瘤,如胃印戒细胞癌、肝细胞肝癌、肾透明细胞癌等且肿瘤或转移灶较小的患者,PET/CT显像假阴性,而临床动态随访有助于确诊。而假阳性者,炎性的病变及生理性摄取是PET/CT出现假阳性的主要原因,故对PET/CT显示可疑病例应进一步做胃、肠镜检查,或密切随诊以排除炎性病变或生理性摄取。
18F-FDG PET/CT显像作为一种无创性检查,对于胃肠道肿瘤的诊断灵敏度高,假阳性低,对于探测有无远处转移有较高的灵敏度、特异度。PET和CT相互补充可以减少各自的假阴性、假阳性,提高了病灶的检出率,使诊断效能进一步提高。但是由于PET/CT机器本身的技术条件的制约,微小病灶容易漏诊,所以PET/CT显像仍需结合临床多项指标进行密切随诊。总之,18F-FDG PET/CT一次成像可以对全身进行检查,对胃肠道恶性肿瘤对于治疗前的准确分期、术后的再分期、治疗方案的制定以及疗效的评价有着重要意义。对于临床准确分期,术后在分期以及治疗方案的制定和疗效的评价均有重要作用,
[1] 沈世强,王竹平.日本腹部肿瘤的诊断现况[J].腹部外科,2002, 15:199.
[2] Shreve PD,Anzai Y,Wahl RL.Pitfalls in oncologic diagnosis with FDG PET imaging:physiologic and benign variants[J].Radiographics,1999,19(1):61-77.
[3] Downey RJ, Akhurst T, Gonen M, et al.Preoperative F-18 -Fluorodeoxyglucose-position emission tomography maximal standardized up take value predicts survival after lung cancer resection[J].J Clin Oncol, 2004, 22: 3255-3260.
[4] 党亚萍,张雪林,陈盛祖,等.PET/CT显像在恶性肿瘤治疗中的临床意义[J].中华核医学杂志, 2005,25(4):219-221.
[5] 吴湖炳,王全师,王明芳,等.PET/CT诊断恶性肿瘤及其转移灶的价值[J].中华核医学杂志,2005,25:84-86.
[6] Abdel HN, Doerr RJ, Lamonica DM, et al. Staging of primary colorectal carcinomas with fluorine-18 fluorodeoxyglucose whole-body PET:Correlation with histopathologic and CT findings[J].Radiology,1998,206:755.
[7] 肖亚景,张祥松,徐卫平,等.18F-FDG PET显像在原发性胃癌中的应用[J].中华核医学杂志,2004,24(3):95-97.
[8] 徐万峰,张梅,刘志坤,等.CT在浸润性胃癌诊断中与钡餐及胃镜的对比研究[J].罕少疾病杂志,2006,6(13):23-25.
[9] 严超,朱政纲,燕敏,等.多层螺旋CT对胃癌术前临床分期的评估价值[J].中国普通外科杂志,2003,12(1):15-18.
[10] Gustav K,Von S.Clinical positron emission tomography[M].Philadelphia:Lippincott Willams & Wilkins,2000:185.
[11] Votrubova J,Belohlavek O,Jaruskova M,et al.The role of FDG PET/CT in the detection of recurrent colorectal cancer[J]. Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2006,33(7):779-784.
[12] Huebner RH,Park KC,Shepherd JE,et al.A Meta-analysis of the literature for whole-body FDG PET detection of recurrent colorectal cancer[J].J Nucl Med,2000,41(7):1177-1189.
[13] Lonneux M,Refad AM,Detry R,et al.FDG-PET improves the staging an d selection of patients witll recurrent colorectal cancer[J].Eur J Nucl Med Mol Imaging,2002,29(7):915-921.
[14] 徐庆,吴志勇.FDG-PET在消化道肿瘤诊治中的应用[J].外科理论与实践,2000,5(4):282-284.
[15] 王晓光,郑航,吴湖炳,等.血清癌胚抗原升高者的PET/CT分析[J].医学临床研究,2006,23:32-35.
[16] 吴湖炳,王全师,黄祖汉,等.用18F-FDG PET 显像评价恶性肿瘤射频消融术疗效[J].中华核医学杂志,2003,23:153-155.
[17] 谭志斌,赵明,吴沛宏,等.18F-FDG在原发性肝癌介入治疗中的价值[J].介入放射学杂志,2005,14:588-591.
Value of18F-FDG PET/CT Imaging on Diagnosis, Staging, Restaging for Gastrointestinal Tumor
ZHU Feng, WANG Yue-tao, QIAN Zuo-bin, LU Feng, LIU De-feng
(PET/CT Center, Xuzhou Hospital Affiliated to the Medical College, Southeast University, Xuzhou Jiangsu 221009, China)
Objective To investigate the clinical value of fluorine-18-labeled fluorodeoxyglucose(18F-FDG) positron emission tomograpy/computed tomograpy(PET/CT) imaging on diagnosis, staging, restaging for gastrointestinal tumor. Methods The results of PET/CT over 75 patients with gastrointestinal tumors were retrospectively reviewed. The primary lesions were all proved by pathology. The diagnosis of recurrence tumor and/or metastasis was based on pathologic examination, colonoscopy, multi-modality imaging and clinical follow-up. The average follow-up time was 17 months. Results The primary tomour was visualized in 96%(24/25) with PET/CT. The sensitivity,specificity, positive predictive value(PPV),negative predictive value(NPV) and accuracy of PET/CT in staging were 83.3%(10/12),92.3%(12/13), 90.9%(10/11),85.7%(12/14)and 88%(22/25)respectively. The sensitivity,specificity,PPV,NPV and accuracy of PET/CT in restaging were 97.1%(34/35),82.4% (14/17),91.9%(34/3 7),93.3%(14/15)and 92.3%(48/52)respectively. The clinical therapeutic strategies were changed in 22 cases due to the results of PET/CT,and the influence rate of PET/ CT was 28.6 %(22/77).Conclusion PET/CT can detect the primary lesions, recurrence and metastasis of gastrointestinal tumor with high sensitivity and accuracy.18F-FDG PET/CT imaging has increased accuracy of the diagnosis, staging, restaging for gastrointestinal tumor.
gastrointestinal tumor; diagnosis, staging, restaging;PET/CT
R817.4
B
1674-1633(2010)08-0127-04
2009-07-31
本文作者:朱峰,主治医师,主攻方向为肿瘤核医学。
作者邮箱:i_zf2003@163.com