胰腺癌18F-FDG PET/CT诊断及预后评估的研究进展

任胜男 李丹妮 潘桂霞 李潇 袁渊 左长京

1海军军医大学附属长海医院核医学科，上海 200433；2海军军医大学附属长海医院放射科，上海 200433

【提要】 胰腺癌是一种恶性程度高、预后极差的消化道肿瘤，临床症状一般无特异性。对于怀疑胰腺癌或胰腺癌高危人群可选用多种筛查方法，如血清学肿瘤标志物、胰液分子生物学、超声、CT、 MRI或PET/CT检查等。近年来18氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层显像(18F-FDG PET/CT)在胰腺癌的诊断与鉴别诊断、分期及预后中发挥重要的作用。

胰腺癌是一种进展快、恶性程度高、预后差、诊断和治疗困难的消化道肿瘤，90%以上的胰腺癌起源于胰腺导管上皮，称之为胰腺导管腺癌[1]。胰腺癌的临床症状无特异性，主要包括上腹饱胀不适、体重下降、恶心、腹痛、脂肪泻及黄疸等[2]。早期诊断、早期治疗是治疗胰腺癌的关键。近年来，临床检验技术、分子生物学、影像学及其分子学基础研究不断进步与提高，对于临床上怀疑胰腺癌或胰腺癌高危人群，应首选无创性检查手段进行筛查，如血清学肿瘤标志物、胰腺胰液分子生物学、超声、CT、磁共振成像(MRI)或正电子发射型计算机断层显像(PET/CT)检查等。PET/CT可以提供解剖学及分子代谢信息，在胰腺癌的诊断、分期、疗效评价及预后预测中均有重要的价值。本文旨在探讨18氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层显像(18F-FDG PET/CT)在胰腺癌诊断及预后评估中的应用价值。

一、18F-FDG PET/CT概况

PET/CT是一种具有高敏感度和特异性的影像学诊断方法，其显像技术结合了CT和PET的优势，葡萄糖类似物18F-脱氧葡萄糖(18F-FDG)作为最常用的PET示踪剂，通过肿瘤的高葡萄糖摄取率能够实现精准解剖定位和功能影像同机融合。PET/CT能从分子水平反映组织和病变生理生化信息，其反映的人体器官、组织和病变的改变早于其形态结构的变化，在功能、代谢、受体分布显像方面具有优势。18F-FDG摄取浓聚程度与肿瘤的大小、病理类型以及肿瘤所处的增殖周期相关，肿瘤恶性程度越高，摄取的18F-FDG越多，放射性浓聚愈明显。故PET/CT有助于确定肿瘤恶性程度、累及病变范围、评估治疗效果及患者预后。

《胰腺癌诊治指南(2014)》[3]指出，18F-FDG PET/CT虽不可取代胰腺CT或MRI，但在排除和检测远处转移方面具有优势，对于原发病灶较大且疑有区域淋巴结转移以及伴有CA19-9显著升高的患者，推荐应用PET/CT检查。《胰腺癌综合诊治中国专家共识(2014)》[4]也提出，18F-FDG PET/CT在早期发现胰腺远处转移方面具有明显的优势。PET/CT能够从分子影像学角度分析机体代谢情况，能较形态学改变前发现较小的胰腺癌，其在胰腺癌的临床分期、监测治疗疗效、检测有无远处转移以及是否复发等方面具有优势，为临床提供有价值的治疗决策。

二、18F-FDG PET/CT在胰腺癌诊断与鉴别诊断中的价值

对已发表的相关文献进行荟萃分析，结果显示PET/CT显像诊断胰腺癌的敏感度和特异度分别为90%(95%CI0.70～0.98)和85%(95%CI0.38～0.98)，表明PET/CT可作为胰腺癌诊断和预后评估的重要的影像学方法[5]。此外，由于胰腺癌淋巴结转移通常早于形态结构的改变，PET/CT功能显像能够根据转移淋巴结摄取18FDG的多少进行定性诊断，如果仅根据淋巴结的大小、形态的改变进行诊断容易漏诊[6]。

Delbeke等[7]对65例胰腺肿块患者的研究表明，最大标准摄取值(maximum standard uptake value, SUVmax)=3.0作为界值诊断胰腺癌的敏感度和特异度分别为92%和85%；方艺等[8]以SUVmax=3.4作为诊断胰腺癌的临界值，其敏感度、特异度及准确度分别为92.3%、66.7%及82.9%。这是因为SUVmax不仅受患者体格大小、血糖水平、注射后显像时间、病灶大小、感兴趣区的勾画等因素的影响，同时还受图像采集模式、计算机算法以及衰减校正方式等影响，故各研究的SUVmax诊断良恶性病变的临界值不同。

慢性胰腺炎常表现为弥漫性、条带状18F-FDG轻度摄取增多，而胰腺癌细胞内由于无氧糖酵解增强，细胞表面常表达更多的葡萄糖转运体Glut，胰腺癌细胞摄取18F-FDG增多，导致病灶部位FDG显著浓聚，其SUVmax值显著高于慢性胰腺炎，故SUVmax测定值可用于胰腺癌与慢性胰腺炎鉴别诊断。Friess等[9]认为SUVmax=3.0可作为胰腺癌与胰腺炎鉴别诊断的界值。Lodge等[10]发现高度恶性的软组织肿块其平均18F-FDG摄取高峰为注射后4 h，而炎性软组织肿块多在注射后30 min达到高峰；炎症反应单核细胞增多，其摄取FDG的量随着时间延长而降低，而肿瘤细胞则随着时间延长而摄取FDG增多，故通过病灶摄取达峰时间和SUVmax的不同可以区分肿瘤和炎症。但是，根据18F-FDG摄取多少难以鉴别胰腺癌与急性发作期的慢性胰腺炎和肿块型胰腺炎。此外，研究发现几乎所有的自身免疫性胰腺炎(autoimmune pancreatitis, AIP)患者均表现为FDG高摄取，结核、炎性肉芽肿等胰腺良性病变摄取18F-FDG也随着时间延长而增高，应用SUVmax作为测定值可导致假阳性[8]。以增殖为主的结核患者，由于含有大量类上皮细胞、淋巴细胞和朗汉斯巨细胞等代谢旺盛的细胞，18F-FDG摄取很高，难以与恶性胰腺肿块相鉴别。但AIP患者除了累及胰腺外，还可累及胆管、唾液腺、淋巴结和前列腺等胰腺外器官，故临床上应根据胰腺摄取以及全身显像的特点，如病灶数目、摄取FDG是否均匀，血清IgG及IgM浓度，结合病史发展进程，相关血清肿瘤标志物水平等进行综合判断，提高胰腺癌诊断的准确度。

三、18F-FDG PET/CT在胰腺癌分期中的作用

2017美国国家综合癌症网络(National Comprehensive Cancer Network, NCCN)[11]胰腺癌诊疗指南已经将腹腔镜和剖腹探查作为临床分期的主要手段，临床上MDCT、MRI、PET/CT及EUS常应用于胰腺癌临床分期的评估。由于PET/CT显像为功能与解剖的融合图像，不仅能反映肿瘤组织的代谢和增殖情况，还能评估肿瘤与周围结构的毗邻关系，因此在胰腺癌的诊断与分期方面具有独特价值。

Sharma等[12]在一项前瞻性临床研究中对38例经手术或转移部位穿刺病理确诊的胰腺癌患者进行分析，比较PET/CT、MDCT和MRI/MRCP在胰腺癌分期中的应用价值，结果发现3项检查手段在TNM分期中的N分期的敏感度相似，均为30%左右，而对M期的诊断敏感度差异性较大，PET/CT约88%，MDCT、MRI/MRCP各38%，PET/CT对M期胰腺癌诊断价值明显高于CT和MRI。PET/CT能发现更多远处转移灶，对胰腺癌患者临床分期更准确，使发生远处转移的晚期患者避免了不必要的手术，减轻了患者的负担和风险。Kauhanen等[13]对96例准备行手术切除的胰腺癌患者进行 PET/CT检查后，15例(15.6%)因临床分期重新评估使治疗方案发生了改变，优化了治疗方案。于江媛等[14]对77例初诊胰腺癌患者进行PET/CT检查后，18.2%患者改变了术前分期及治疗方案。此外，PET/CT与增强CT异机或同机融合成像技术能够提供更加详细精确的解剖学和生理学信息，获取更加准确的术前分期，在胰腺病变诊断与鉴别诊断及临床分期及治疗策略制定方面的优势明显高于常规PET/CT[13]。

四、18F-FDG PET/CT代谢参数在胰腺癌预后中的价值

SUVmax是最广泛使用的PET测量参数之一，其定量地评价了肿瘤细胞中葡萄糖代谢摄取的速率。但是SUVmax为一个感兴趣区域内的单像素值，易受噪声的影响。代谢肿瘤体积(metabolic tumor volume, MTV)和糖酵解总量(total lesion glycolysis, TLG)是基于18F-FDG PET的肿瘤代谢信息的参数，其既可以反应肿瘤的代谢，又能反应肿瘤的体积，更准确地反应出患者肿瘤负荷状况。这些参数在胰腺癌预后判断中均有所报道，如SUVmax与无事件存活期(event free survival, EFS)、MTV与EFS、SUVmax与整体存活率(overall survival, OS)及无疾病进展生存期(disease-freeprogression survival, PFS)等，在预测疾病进展的研究中展现出明显的临床价值。

1．SUVmax在胰腺癌预后评估中的价值：Moon等[15]回顾分析了2006至2012年晚期胰腺癌患者，该研究共纳入21例胰腺癌Ⅲ～Ⅳ期患者，将EFS设定为终点事件，探讨SUVmax与预后之间的关系。研究将SUVmax的界值设定为6.8，结果表明EFS长的患者SUVmax明显低于EFS较短的患者(2.9个月比6个月，P=0.012)。Pimiento等[16]研究了SUVmax在局限期胰腺癌患者OS和EFS中的预测价值，结果低SUVmax组OS及EFS均较高SUVmax组长，因此SUVmax可作为早期预测胰腺癌患者远期预后的重要依据。Topkan等[17]对同步放化疗的胰腺癌患者治疗前后行PET/CT检查，发现治疗后SUVmax下降明显的患者其生存时间、局部区域无复发时间较下降不明显患者明显延长。Pergolini等[18]对连续入选的46例接受手术切除的胰腺导管腺癌患者术前行18F-FDG-PET/CT检查，术后随访约27(4～67)个月，结果发现术后复发的患者其术前SUVmax明显高于非复发患者(8.1比6.1，P=0.039)，患者无病生存期(disease-free survival, DFS) 和疾病特异性生存率(disease specific survival, DSS)的ROC曲线提示SUVmax=6为最佳临界值，多因素回归显示SUVmax≥6.0是评估胰腺癌术后DFS和DSS的独立预测因子(HR=2.288，P=0.024)，SUVmax≥6.0结合CA19-9≥200 U/ml与患者的生存结局显著相关。Sperti等[19]分析118例胰腺癌患者预后影响因素，包括年龄、性别、糖尿病严重程度、SUVmax、CA19-9水平、肿瘤分期、组织学分级和治疗方式，结果发现肿瘤分期和SUVmax是评估胰腺癌患者预后的两个独立的指标。

2．MTV和TLG在胰腺癌预后评估中的价值：Im等[20]将MTV、TLG及SUVmax同时应用于患者EFS和OS预测评估中，结果显示TLG和MTV可预测晚期胰腺癌患者EFS和OS事件，而SUVmax虽然可评估OS，但对EFS的诊断意义不大。Lee等[21]将87例手术切除后未接受辅助化疗胰腺癌患者的肿瘤大小、SUVmax、MTV、TLG、T分期、年龄等作为影响因素纳入研究，进行预后判断。单因素分析结果表明，肿瘤大小、MTV、TLG、T分期、SUVmax与患者的预后有明显相关性(P<0.05)。多因素分析结果表明MTV和TLG在对患者OS及无复发事件生存率(recurrence free survival, RFS)的预测中具有较高的价值，SUVmax差异无统计学意义。Dholakia等[22]研究了接受吉西他滨化疗及立体定向放射治疗的胰腺癌患者，结果表明，接受治疗前MTV≥26.8 cm3(HR=4.46，95%CI1.46～5.88，P<0.003)、TLG>79.0 g(HR=5.13，95%CI1.19～22.21，P=0.029)的患者具有较短的OS，因此MTV和TLG可作为SBRT治疗后OS的预测因子。另一项临床实验[23]采用两种方法对106例胰腺癌患者TLG和MTV进行测量，即基于梯度的分割模型(通过梯度边缘检测MTV和TLG)和固定阈值模型法，对患者PFS和OS进行相关分析。多因素回归分析认为PFS与SUVmax(HR=1.12，P<0.01)、峰值SUV(HR=1.25，P<0.01)、TLG之间差异无统计学意义，并且这些指标可预测胰腺癌患者PFS情况。在多因素COX分析中仅发现TLG有明显的相关性(P=0.04)。

3．SUV和MTV的异质性指数在胰腺癌患者预后评估中的价值：最新的临床研究[24]将平均标准摄取值(SUVmean)与偏差相除得出的方差系数作为异质性指数-1(I-1)；另外在SUV设定不同阈值下，计算出MTV的线性回归斜率作为异质性指数-2(I-2)，应用于胰腺癌患者预后的判断。研究纳入了93例胰腺导管腺癌的患者，在外科手术前均行18F-FDG PET/CT扫描，将测量的SUV值和肿瘤本底比值作为代谢指标，MTV和TLG作为肿瘤的体积代谢指标，另外I-1和I-2作为异质性指标纳入该项研究，探讨以上指标对胰腺癌患者预后的影响。结果发现MTV、TLG及I-2均可评估胰腺癌患者的预后。作为无创检查，18F-FDG PET/CT在胰腺癌患者的预后判断中具有不可替代的价值。

综上所述，18F-FDG PET/CT在胰腺癌的诊断、分期及预后评价中发挥重要作用。然而由于FDG非肿瘤特异性显像剂，FDG PET/CT显像仍存在假阳性和假阴性，需要进一步通过寻找高特异性的显像剂、联合增强CT显像或利用18F-FDG PET/MR新型成像技术等方法，提高PET在胰腺癌临床应用中的价值。

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