11C蛋氨酸PET/CT与MRI对脑胶质瘤术前诊断价值的比较研究

王 如，钱立庭，汪世存，展凤麟，潘 博，张红雁，马 军

（安徽医科大学附属省立医院，安徽 合肥 230001）

脑胶质瘤是最常见的颅内肿瘤，发病率约占颅内肿瘤的40%～50%[1]。MRI是目前颅内肿瘤患者术前首选的检查方法，其显像原理为在解剖层面上显示肿瘤。PET/CT将PET和CT两种影像技术结合，使PET的功能显像与CT的结构显像融于一体，既可对病灶定位，又可定性。本研究以11C标记的蛋氨酸（Methionine，MET）为示踪剂的PET/CT及MRI对临床疑诊胶质瘤患者进行术前检查，以明确11CMET PET/CT对胶质瘤的术前诊断价值。

1 材料与方法

1.1 一般临床资料

选取2010年10月—2011年6月入住我院神经外科的11例经MRI检查后疑诊为胶质瘤的患者接受11C-MET PET/CT检查。11例患者均为初发，且未经任何治疗。11例患者中男6例，女5例，年龄27～81岁，中位年龄45岁。肿瘤位于颞叶2例，额叶5例，顶叶、岛叶、岛叶+额叶、额叶+颞叶各1例。

1.2 研究方法

1.2.1 MRI检查

综合多种文献报道及本院MRI科室多年的诊断经验，将MRI诊断胶质瘤的标准界定如下：①低分级胶质瘤：通常表现为等或长T1长T2信号，边界清楚或不清，囊变、坏死及出血少见，瘤周水肿轻或无，可有占位效应，增强扫描一般无强化。②高分级胶质瘤：常表现为边界不清、信号不均匀的长T1长T2信号，外形不规则，瘤内易形成囊变、坏死、出血，瘤周水肿显著，增强扫描明显不均匀强化，甚至可见厚壁环形强化[2-3]。

1.2.2 PET/CT检查

PET/CT仪为Biograph HR 16机型（Siemens，Germany），其空间分辨率3.8 mm，层厚8 mm。检查前患者不需禁食，平卧在扫描床上，封闭视听，静脉注射MET 10～20 mCi，约20 min后进行扫描，扫描历时10 min左右。采集时选择11C半衰期进行衰减校正，通过衰减校正后重建PET影像（3 mm层厚）。PET/CT检查时KPS评分50～90，中位数90。MET浓聚灶经2位有多年PET诊断经验的核医学科医师目测确认。在病灶内最浓处勾画圆形感兴趣区，同时以同样大小的圆圈选定对侧灰质区多个感兴趣区，计算平均值。若PET未发现异常，在MRI异常区域相应PET影像区域选定圆形感兴趣区。标准摄取值（Standard uptake value，SUV）=（像素值/像素体积）/（注射的放射性核素活度/体积）×校正因子。同时作者对所有病例的T/N值（脑肿瘤组织最大SUV与对侧镜像位置正常脑组织SUV的比值）进行了整理，以期从中发现此值与胶质瘤良恶性之间的相关性，文献报道以T/N值=1.5为阈值鉴别低级别与高级别胶质瘤的负荷率高达85.7%[4]，因此本文采用了此数值。

1.3 数据处理方法

用四格表确定11C-MET PET/CT及MRI在术前诊断脑胶质瘤的敏感性、特异性和准确性。敏感性=真阳性/（真阳性+假阴性）×100%，特异性=真阴性/（真阴性+假阳性）×100%，准确性=（真阳性+真阴性）/（真阳性+假阳性+真阴性+假阴性）×100%。

2 结果

2.1 PET/CT检查情况

11例患者中，9例显示放射性摄取增高，T/N值均≥1.2；2例放射性摄取减低，T/N值分别为0.83、0.94。T/N值平均范围为0.83～5.6，中位数为1.8。其中有3例患者的T/N比值分别为1.8、2.2、2.2，按照上述T/N值=1.5的分界标准，作者将这3例患者归类为高级别胶质瘤。

2.2 术后病理及分级情况

术后共有10例患者确诊为胶质瘤（9例为PET/ CT检查放射性摄取增高者，T/N值≥1.2；1例为摄取减低者，T/N值=0.94），其中 6例星形细胞瘤（WHOⅡ级5例、Ⅲ级1例）、1例混合型少突-星形细胞瘤（WHOⅡ级）、1例少突胶质细胞瘤（WHOⅡ级）、2例胶质母细胞瘤（WHOⅣ级）。另外1例为胶质细胞增生（T/N值=0.83）。上述3例T/N值分别为1.8、2.2、2.2的患者病理均为WHOⅡ级。与PET/CT及MRI检查结果相比较，11C-MET PET/CT与MRI对胶质瘤术前诊断的敏感性、特异性及准确性分别为100%、100%、100%和100%、0、91%。依据T/N值=1.5的分界标准，11C-MET PET/CT在术前判断胶质瘤恶性程度的准确性为73%（8/11）（图1，2）。

3 讨论

传统的CT、MRI等都是解剖学显像方法，不能反映肿瘤的细胞代谢水平，且MRI存在着图像失真问题，对脑胶质瘤术前诊断有一定局限性。近年来随着正电子放射性药物和PET/CT技术的发展，肿瘤研究发展到活体病理和生化改变的分子影像阶段，PET/CT在胶质瘤中的应用价值日益受到重视。Pirotte等[5]选取66例幕上高分级胶质瘤患者在术前行PET/CT及MRI检查，发现PET检测出的肿瘤体积大于MRI，且通过手术将PET显示的示踪剂浓聚区完全切除可观察到患者的生存率延长，而将MRI检出的病灶完全切除则未见到此种改变。由此可见PET/CT在显示胶质瘤范围方面的优越性，这点对确定胶质瘤放疗靶区有重要意义。在PET/CT显像中，18F-FDG是最常用的显像剂，但由于正常脑组织中也浓聚大量18F-FDG，恶性程度相对较低的胶质瘤放射性浓聚程度较低，而在部分良性病变如脑梗塞、炎症等时也可能会浓聚，高本底的18F-FDG的图像上就难以与正常脑组织区分，从而出现假阴性或假阳性结果。

11C-MET是目前用于脑肿瘤PET显像最多的氨基酸类显像剂，它能反映体内氨基酸的转运、代谢和蛋白质合成情况。与18F-FDG相比，11C-MET PET/CT具有两大优势：肿瘤的间变坏死区对11CMET的摄取较18F-FDG明显下降；11C-MET的脑本底低，与肿瘤对比明显，因此11C-MET对脑胶质瘤的检出率高。Hatakeyama等[6]对41例新确诊的胶质瘤患者行11C-MET PET/CT显像后发现有36例患者表现为高11C-MET摄取，诊断敏感度为87.8%，同时恶性胶质瘤100%被检出。Yamaoto等[7]选取15例胶质瘤患者（其中WHOⅡ级5例、Ⅲ级3例、Ⅳ级7例）分别行18F-FDG及11C-MET PET显像，发现所有患者的11C-MET摄取均增高，诊断敏感度为100%，而18F-FDG的诊断敏感度仅为40%。本研究中11例患者，9例放射性摄取增高者均经病理证实为胶质瘤，充分说明了11C-MET PET/CT诊断胶质瘤的优越性，而另外2例摄取稍减低者，经病理证实1例为胶质瘤，1例为胶质细胞增生。作者初步推测，如果11C-MET PET/CT显像阳性则罹患胶质瘤的概率很高，但显像阴性却不能排除患胶质瘤的可能性。Branu等[8]的研究支持了作者的观点。

图1 女，71岁，系“右手乏力伴言语不畅2周”入院。头颅MRI：左侧额颞叶类圆形长T1长T2信号，信号不均，其内可见小片状更长T1长T2信号，病灶周围见环形水肿带，增强后病灶明显不均匀强化。PET/CT：左额颞叶团块状稍高密度影，11C-MET放射性摄取异常增高，SUV最大值5.8，对侧正常位置SUV最大值2.0，考虑高级别胶质瘤可能。术后病理：胶质母细胞瘤（WHOⅣ级）。 图2 男，36岁，系“头痛伴抽搐1次”入院。头颅MRI：增强后左侧岛叶及左额叶皮层及皮层下区可见一大小约4.5 cm×3.2 cm不均匀强化区，病灶内部可见较散在斑片状强化。PET/CT：左侧额颞叶弥漫性轻度放射性摄取增高，11C-MET代谢轻度增高，病变处SUV最大值1.9，对侧SUV最大值1.6。术后病理：星形细胞瘤（WHOⅡ级）。Figure 1. Female,71 years old,was admitted because of right-hand weakness with poor expression for two weeks.Brain MRI showed a round lesion of long T1and long T2signal in the left frontal and temporal lobe.The signal was uneven with small pieces of a longer T1and long T2signal inside and ring-like edema around.The lesion enhanced significantly and heterogeneously after enhancement.PET/CT showed a slightly high density lesion in the left fronto-temporal lobe,with abnormal increased uptake of11C-MET.Its SUVmax was 5.8,and that from the contralateral area was 2.0,indicating the possibility of high-grade gliomas.Pathology:glioblastoma cell tumor(WHO Ⅳ grade). Figure 2. Male,36 years old,was admitted for headache associated with convulsions.MRI showed a lesion with a size of about 4.5 cm×3.2 cm in the cortical and subcortical zone of left insular and frontal lobes.The lesion showed heterogeneous patchy enhancement.PET/CT showed diffuse mild increased radiotracer uptake in the left frontal temporal lobe.Metabolism of11C-MET slightly elevated,with SUVmax value of 1.9,and that from the contralateral area of 1.6.Pathology:astrocytoma(WHOⅡ grade).

不仅如此，11C-MET PET/CT在低级别脑肿瘤的检出及鉴别诊断病变的良恶性方面也具有重要意义。Narayanan等[9]选取17例疑诊星形细胞瘤（WHOⅡ级9例、Ⅲ级8例）的患者进行18F-FDG和11CMET PET/CT显像。在所有WHOⅡ级患者中，18FFDG摄取未见明显增高，而11C-MET摄取却显著增高；在WHOⅢ级患者中，18F-FDG和11C-MET的摄取均增高，以11C-MET增高更明显。作者认为11CMET的摄取增高反映了肿瘤组织的蛋白质合成增加，较18F-FDG更具特异性。Cai等[10]认为高级别、低级别肿瘤及非肿瘤病变对18F-FDG和11C-MET的摄取程度均不同，但从统计学角度而言，仅11C-MET在低级别肿瘤和非肿瘤病变中的摄取差异有意义，因此11C-MET在区分低级别肿瘤与非肿瘤性病变方面更有价值。值得指出的是，尽管11C-MET PET/ CT显像能较好地区分高级别与低级别胶质瘤，但在某些相邻病理级别胶质瘤的区分上仍存在较大困难，Nariai等[11]选取194例患者行11C-MET PET/CT显像，应用T/N值对图像进行分析，发现在低级别与高级别胶质瘤组之间存在显著差异，但在WHOⅠ级与Ⅱ级之间及WHOⅢ级与Ⅳ级之间却未发现统计学差异。本研究以T/N值=1.5为阈值鉴别低级别与高级别胶质瘤，准确性仅为73%，出现这种现象可能是因为注射药物的质量、开始检查及采集时间、患者的年龄、体重等均会影响示踪剂在脑内的分布、转运、清除及信息的采集和表达，从而导致SUV值变化较大，影响结果的判读，加强PET的质控技术可能会减少这种差异的产生。且本研究所选病例较少，无法对T/N值与分级间关系进行相关性分析，若增加样本量，可能会得出更有意义的结论。

尽管如此，仍有大约20%的低级别脑肿瘤不能被检测到，同时一些非肿瘤病变如梗死、血肿及炎性组织等却可能显示高摄取[12]。本研究中的11例患者尽管全被诊断及鉴别出，可能与选取病例较典型及病例数不够多有关，增加样本量势必会得出更具说服力的结论。多种显像剂的联合应用、多种成像技术的相辅相成可能是目前提高胶质瘤诊断准确性的最佳途径，如将PET与MRI融合进行显像，Boss等[13]认为PET/MRI的空间分辨率要高于PET/CT，在显示较小的解剖结构时更具优势。可以推测，PET/MRI作为一项崭新的技术，将具有广阔的应用前景，同时临床仍需开发其它显像剂以更灵敏特异地诊断脑部肿瘤及定性。

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