关于肺内炎性病变PET－CT显像的研究应用

王欣欣，李 勇

（哈尔滨医科大学附属第一医院PET－CT室，黑龙江 哈尔滨150001）

虽然目前的微生物鉴定水平与抗生素的药效研究发展迅速，但呼吸道感染的全球发病率和致死率仍呈持续上升趋势，尤其是最佳的诊断方法还存在持续的争议。鉴于炎症发病机制、病理生理过程、增殖成分和代谢活跃等生物学特性方面特点及影像学表现；再依据正电子代谢显像的基本原理以及大量的临床工作，均可以证明，18氟代脱氧葡萄糖PETCT（18F－FDG PET－CT，18－fluorodeoxyglucose positron emission tomography）在一定的范围是可以鉴别肺内炎性病变和肿瘤的。但由于炎症与肿瘤代谢影像的交叉性，如何排除恶性病变是诊断肺内炎症病变最常见的难题之一[1]。

1 肺内炎性病变葡萄糖代谢原理

众所周知，PET－CT显像最常用的示踪剂为18F－FDG。肿瘤细胞对18F－FDG摄取增加的原因之一是葡萄糖转运体的增加，但这种现象不是肿瘤细胞所特有的，同样也可在活化的炎症细胞如中性粒细胞、淋巴细胞和巨噬细胞中摄取[2－4]。国内有些学者认为，尽管大部分炎性病变中Glut－1、Glut－3表达较低，但是在一些Glut－1、Glut－3高表达的炎性病变中PET显像则呈高摄取，而且两者呈正相关[5]。

肺内炎性病变中的炎症反应会导致炎性细胞的浸润，炎性细胞表达Glut增多，转移葡萄糖的效率增加，从而摄取更多的FDG，最终导致部分肺内炎性病变在 PET 上显影[6，7]。

2 18F－FDG PET－CT肺内炎性疾病诊断方面的应用

在18F－FDG PET－CT进行肺内良恶性疾病诊断时，通常以SUV值为2.5作为区分肺部良恶性病变的临界值。尽管大多数的炎性病变在PET影像上SUV摄取值偏低。但一些特殊的炎性或感染性病变，如结核、隐球菌病、肉芽肿性病变、衣原体肺炎等，有时在PET上会呈现18F－FDG明显高摄取，给临床诊断带来困难[8－10]。另外，首次显像后的再次延迟显像也有助于鉴别炎性病变与肿瘤，两次显像结合起来有助于炎性病变和肿瘤性病变的鉴别。一般认为，肺内病变早期显像最大标准化摄取值（早期SUVmax）＞2.5或早期、延迟显像SUVmax的变化幅度＞10%－30%为诊断肺癌标准[11]。

但近年来，许多学者对早期双时相的诊断标准的不同阈值产生了分歧，某些炎性病变如结核或炎性肉芽肿，延迟显像SUV值可增加，且增加幅度与肿瘤类似[12]。郑建国等[13]发现误诊为肺癌的炎性病变平均SUVmax值为10.2，这就造成了炎性病变与恶性肿瘤鉴别困难。赵秀娟等[14]通过实验研究总结出当18F－FDG PET－CT SUVmax值＞2.45或双时显像SUVmax值增加大于24.66%时，18FFDG PET／CT鉴别肺内良恶性病变具有较高的灵敏度和特异性，但同时也需结合病灶形态学特征及临床病史等进行综合诊断。

炎性病变之所以在18F－FDG PET－CT影像上表现为多样性，主要与炎症的病因、病程及炎症反应活性程度有关。下面简述一些特殊炎性病变的PETCT影像特点。

2.1 结核18F－FDG PET－CT显像

PET－CT显像中，结核类疾病是最常见的18FFDG摄取增高的疾病之一。大多数研究证实，肺结核类疾病出现18F－FDG摄取的情况与其炎性细胞的活化程度有关[10]。一种“冷”结核分枝杆菌脓肿PET－CT影像表现为：周围中度18F－FDG浓聚，中心低摄取的显像特征。应该是因为病变中心并不伴有炎症反应。另外，高活性炎症伴随结核病变会出现明显的18F－FDG摄取[15]。正因为PET－CT中不仅有CT图像能增加形态学信息，有助于识别肺部病变的性质，还存在观测病变代谢水平的PET显像，因此更有助于确定病变的活性以及病变的范围[16]。国外学者研究了16例HIV阴性肺结核患者中，发现18F－FDG PET图像比增强CT扫描显示更广泛[17]。

2.2 隐球菌病18F－FDG PET－CT显像

隐球菌病变是由一种似酵母样真菌隐球菌引起的感染性病变。肺内病变表现为活动性的肉芽肿性炎症。大部分隐球菌病变可类似恶性病变的影像表现，部分呈单发结节样，部分聚集成团块样，有三分之二的隐球菌病患者18F－FDG PET显像呈现显示不同程度的高摄取[18－19]。

2.3 肺血吸虫病18F－FDG PET－CT显像

在2003年和2011年 Watanabe等[20]和 Kim等[21]分别报道了一例类似肺癌表现的传染性病变。这类疾病在PET－CT显像上呈较高的18F－FDG摄取，延迟显像18F－FDG摄取增高明显，最后通过血清学检测证实为肺血吸虫病。18F－FDG浓聚的确切原因虽然还没有被证实，但可能与嗜酸性粒细胞浸润，活动的炎性反应以及存活的虫体等因素有关。

2.4 结节病18F－FDG PET－CT显像

结节病是一种多系统非干酪性肉芽肿病。结节病中炎症细胞的聚集会导致18F－FDG的浓聚[22]，而18F－FDG摄取的强度可能反映病变的活动度[23]。特别是累及肺实质、复杂的结节病，PET－CT显像可以提供完整的形态－功能显像图[24]。在一项137例患者的研究中[25]，18F－FDG PET影像发现了约15%的患者存在常规CT未检测到的隐匿性病变，为确诊结节病提供有力的证据。Nishiyama等[26]研究得出18F－FDG PET对于诊断结节病的敏感性为90－100%，要明显高于其他显像剂，而且在检测胸外侵润的病变方面更具优势。

2.5 肺尘病18F－FDG PET－CT显像

肺尘病是一种由于粉尘在肺组织沉积引起的炎性反应疾病。病理形态之一表现为纤维化。影像特点是以肺上叶为著聚集的小结节（＜1厘米），当这些小结节聚集形成较大的结节，有时会引发恶变的可能。有学者发现尘肺患者肺野中大块纤维化病变可明显摄取18F－FDG，致使PET－CT显像呈浓聚状态，SUV值不同程度的增加。这种糖代谢的摄取形态可能与炎症细胞如巨噬细胞，成纤维细胞聚集程度有关[27，28]。Reichert和 Bensadoun[29]认为，18FFDG PET呈阳性显像往往存在于活动性的尘肺患者，由于假阳性率很高，需要结合其他方法对尘肺结节和恶性肿瘤进行鉴别。

3 18F－FDG PET－CT在炎症治疗监测方面的应用

PET－CT可在炎症早期阶段监测临床疗效，这一优势可以避免不必要的手术，及时调整治疗方案，使群体医疗费用下降。Rodrigues报道了一组胸部外伤患者，通过PET显像观察肺内弥漫性18F－FDG摄取，可以早于临床1－3天诊断出 ARDS[30]。Ozsahin等人[31]研究表明，侵袭性曲霉菌肺炎经过有效的治疗后，18F－FDG PET糖代谢显像可恢复正常。动物实验中也显示出，18F－FDG PET可准确地监测抗生素治疗软组织感染的疗效反应[32]。Bleeke等[33]在一项临床实验中，利用PET－CT早期诊断念珠菌感染引起的肺脓肿，并评价了抗真菌治疗的疗效。

研究证实，PET－CT不但可以检测疗效，还能评估肺内炎性病变对抗炎治疗的特异性反应。Chen等[34]将18名健康志愿者作为诱导引发炎症反应的人体模型，评价18F－FDG PET对羟甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂（他汀类药物）和重组人活化蛋白C（rhAPC）抗炎作用的检测能力。发现18F－FDG PET显像是一种对肺特异性抗炎疗效反应敏感的量化方法。如果PET－CT影像可以在药物发展过程的早期阶段评估新型抗炎疗法的疗效，那么这很可能为临床建立一个非常有价值的药物治疗效果研究的高端平台。

4 其他显像剂在炎性病变中的应用及发展前景

4.1 67 Ga／68 Ga－citrate

67Ga／68Ga－citrate是转铁蛋白67Ga／68Ga复合物的一种主要构型，可通过毛细血管运输到炎性病变中，在病灶内，67Ga／68Ga－citrate可被白细胞和细菌摄取，或是吸附到乳铁蛋白和细菌铁载体上。最近研究已表明，68Ga－TAFC高度选择性积累在人体内的曲霉菌中，从而提供侵袭性肺曲霉病的PET图像[35]。

Hiruma等[36]已经确定生长抑素受体（SSRS）存在于包括单核白细胞和外周血淋巴细胞的人体免疫细胞中，而粒细胞和红细胞中并不表达SSRs。111In－奥曲肽是一种放射性标记生长抑素类似物，通过这种生长抑素受体显像可以反应病变的活性，预测病情的预后情况，目前有实验已经证明111In－奥曲肽可用于肉芽肿性疾病的显像[37]。

4.2 68 Ga－DOTATATE

DOTATATE也是一种生长抑素2型受体（SSR－2）类似物，被标记上68Ga后，成为一种正电子显像剂。目前，68Ga－DOTATATE作为SSR－2替代品与其他配体相比具有更高的亲和力[38]。因此对于SSR－2受体表达的肉芽肿性疾病是一种理想的潜在候选示踪剂。

4.3 18F－喹诺酮类等抗生素类药物

喹诺酮类抗生素的放射性标记物也是近年来研究的热点，结合PET的灵敏度以及CT的准确定位可以提高诊断率。袁志斌等人[39]利用18F－levofloxacin作为炎症的靶向探针，认为可以鉴别炎症和感染性病变，并可随访左旋氧氟沙星的治疗效果，因此认为该示踪剂是一种较有潜力的炎症靶向显像剂。如果可用正电子发射同位素标记如异烟肼和利福平等一类抗结核药物，最终可能引领结核病特定的正电子放射性药物的发展方向。

5 结论

综上所述，近年来PET－CT的临床应用已不再局限于肿瘤研究，越来越多的学者将目光转向了炎性病变研究进程中。为肺内炎性病变与恶性病变的诊断与鉴别诊断提供了新的思路和拓展空间。作为一项新兴的影像技术，PET－CT不但能解决常规影像不能完成的诊断难题，还能够利用其反应细胞活性的特性评估炎症的治疗疗效。目前一些新的示踪剂正逐渐开发使用，这将发挥PET－CT更大的潜能，在未来的临床应用中拥有更广阔的前景。

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