11C-胆碱联合18F-FDG PET-CT 诊断肝细胞肝癌的价值

郭素清， 李毓斌， 张奇洲， 李肖红

(新疆医科大学1第一临床医学院， 乌鲁木齐 830011; 2第一附属医院核医学科, 乌鲁木齐 830054)

肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC)发病率与死亡率较高，因此探索HCC早期诊断、早期治疗的方法非常重要，现阶段常用的诊断 HCC影像技术是 CT、MRI，其诊断灵敏度分别为80%、90%，虽然诊断效率较高，但其仍有发展空间[1-2]。18F-FDG PET-CT是一种基于分子影像学技术的非侵入型检查技术，18F-FDG作为诊断示踪剂滞留于瘤组织细胞内[3]是诊断疾病的基本原理。现今18F-FDG PET-CT对HCC的诊断率仅在50%左右[4]，对恶性程度较低的HCC，其诊断特异性及灵敏度低于50%[5]，其原因可能和低级别肝细胞癌的酶活性与正常肝细胞相似有关，使肿瘤对18F-FDG的摄取较低而出现假阴性[6]。

近年来，11C-胆碱这一新型示踪剂用于评价多种恶性肿瘤的特点受到很多关注[7]。现已有使用11C-胆碱联合18F-FDG PET-CT 诊断HCC的相关研究[8]。11C-胆碱是一种对HCC有很强亲和力的脂质示踪剂，主要见于高分化和中等分化的肿瘤。本研究旨在进一步探讨11C-胆碱和18F-FDG PET-CT双示踪成像在肝癌诊断中的临床价值，并分析11C-胆碱及18F-FDG这2种不同的核素示踪剂在不同分化程度HCC诊断中的优势和特点。

1 资料与方法

1.1 一般资料收集2016年12月-2019年1月就诊于新疆医科大学第一附属医院并经临床诊断肝细胞肝癌患者21例，所有HCC患者均符合美国肝病标准研究协会(AASLD)[9]。 (1)血清甲胎蛋白(AFP)≥400 μg/L;(2)2种及以上影像学诊断为肝细胞肝癌。其中男性14例，女性7例，年龄29～75岁, 1周内行18F-FDG和11C-胆碱PET-CT检查, 对经病理确诊的21例HCC患者、22个肿瘤病灶进行分析。

1.2 扫描方法使用美国GE discovers VCT64 PET-CT进行检查。所用11C-胆碱及18F-FDG均为新疆医科大学第一附属医院核医学科PET中心合成制备(放射性化学纯度分别为大于99%、95%)行18F-FDG PET-CT前，受检者应于检查前禁食水至少6 h，为获得质量较高的图像及诊断准确性，空腹血糖需维持在3.6～6.1 mmol/L范围内，血糖高于范围要求之外的需行降糖措施后才可进行检查。行局部11C-胆碱 PET-CT检查无需特别要求。在注射18F-FDG 314～511 MBq(5.55 MBq/kg)后60 min和注射11C-胆碱370～740 MBq后10 min行全身18F-FDG PET-CT和局部11C-胆碱 PET-CT显像。行全身18F-FDG PET-CT显像，从颅顶至大腿中部，采集6～8个床位、局部11C-胆碱 PET-CT显像采集2个床位；肝癌患者扫描上腹部需覆盖整个肝脏。2种显像时间间隔需大于24 h且不超过1周。扫描期间，患者抬起双臂，先行螺旋CT扫描，随后行PET扫描。螺旋CT采集参数为0.8 s/环，电流150 mA，电压140 kV，层厚5 mm，螺距0.75；PET显像均为三维采集，每床位采集3～4 min。

1.3 图像分析方法PET图像重建采用快速迭代算法(OSEM)，用CT进行衰减校正。由2位高年资核医学科诊断医师将图像及理论结合全面分析结果。病灶处非正常组织的肿块结节出现18F-FDG或11C-胆碱放射性浓聚高于正常肝组织为阳性，否则为阴性。将病灶肝脏病灶感兴趣区( Region of interest，ROI)勾画出来，由工作站自动计算出最大标准摄取值(Maximum standardized uptake value，SUVmax)。同理，在正常肝组织处，得出相应的ROI，测量肿瘤区域和正常肝组织的SUVmax，并计算肿瘤/肝(tumor/liver ratio，T/L)比值。

1.4 统计学方法应用SPSS17.0软件，采用配对卡方检验分析比较不同示踪剂11C-胆碱及18F-FDG对肝癌及不同分化类型的肝癌的检出率；采用两独立样本t检验分别比较11C-胆碱、18F-FDG在中高分化及低分化HCC中的SUVmax。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.111C-胆碱PET-CT与18F-FDG PET-CT对HCC诊断的比较21例原发性肝癌，单发癌结节20例，2个癌结节1例；根据组织病理学分级，22例病变均为HCC(8例高度分化HCC，7例中度分化HCC，7例低度分化HCC)。18F-FDG PET-CT阳性10例(45.5%)，其阳性率低于11C-胆碱PET-CT阳性15例(68.2%)，差异具有统计学意义(P<0.001)。8例高分化HCC中,11C-胆碱PET-CT阳性7例(87.5%)，18F-FDG PET-CT阳性1例(12.5%)，二者阳性率差异具有统计学意义(P=0.005)；7例中分化HCC中,11C-胆碱PET-CT阳性6例(85.7%)，18F-FDG PET-CT阳性3例(42.9%)，二者阳性率差异无统计学意义(P=0.212)；7例低分化HCC中,11C-胆碱PET-CT阳性2例(28.57%)，18F-FDG PET-CT阳性6例(85.2%)，二者阳性率差异无统计学意义(P=0.088)。结果见表1。具有代表性的高分化HCC PET-CT见图1。

2.2 中高分化、低分化HCC的SUVmax比较11C-胆碱PET-CT与18F-FDG PET-CT对诊断不同分化程度的HCC的比较，示踪剂的SUVmax的大小呈现不同特点：中高分化及低分化HCC中的SUVCHO分别为(8.23±2.78)、(4.81±1.76)，差异具有统计学意义(P=0.008)；中高分化及低分化HCC中的SUVFDG分别为(5.81±2.63)、(14.57±4.24)，差异具有统计学意义(P<0.001)。结果见表2。

表1 11C-胆碱PET-CT与18F-FDG PET-CT对HCC诊断的比较

(图左边为18F-FDG PET-CT显像阴性，图右边为11C-胆碱PET-CT显像阳性)

表2 中高分化、低分化HCC的SUVmax比较

3 讨论

本研究结果提示，11C-胆碱PET-CT可用于提高在18F-FDG PET-CT中被误诊的中高分化肝癌的检出率，11C-胆碱PET-CT在诊断中高分化肝癌中具有18F-FDG PET-CT不具备的特异性。从高分化肝癌在2种不同示踪剂PET-CT图像可看出，18F-FDG PET-CT显像阴性，11C-胆碱PET-CT显像呈现明显放射性高摄取，这充分体现了11C-胆碱对于诊断HCC的特异性。本研究结果表明，在低分化肝癌诊断中18F-FDG更具优势，其未出现差异可能是由于样本量过少所致。中高分化HCC的SUVCHO高于低分化HCC，低分化HCC的SUVFDG高于中高分化HCC，说明11C-胆碱对诊断中高分化HCC有较高的灵敏性，而18F-FDG对诊断低分化HCC有较高的灵敏性。本研究结果显示，2种示踪剂共发现阳性病灶为22例，其灵敏度为100%，充分说明11C-胆碱及18F-FDG联合诊断具有很高的灵敏度。

18F-FDG PET-CT在诊断转移性肝癌中具有优势，Delbeke等[10]研究显示，18F-FDG PET-CT成像在诊断转移性肝癌中，灵敏度为96%、特异度为99%。有研究表明，18F-FDG PET-CT诊断原发性HCC癌结节的敏感性为50%～60%[11]。本研究中18F-FDG PET-CT显象对所有病例的阳性检率为60%，与相关研究[5，10，12]相一致。有研究提示，随着HCC分化程度的不同，葡萄糖-6-磷酸酶的活性变化很大，高分化的肝癌细胞在组织学上较中分化及低分化HCC更接近正常肝细胞[6，13]，因此，葡萄糖-6-磷酸酶活性较强的肿瘤细胞无法被检测。在低分化的HCC中，由于葡萄糖-6-磷酸酶活性降低，18F-FDG滞留于肿瘤细胞内致使其阳性检测率增高[11]。Torizuka等[14]研究表明，18F-FDG PET-CT在低分化肝癌病灶中的SUVmax和T/L比值显著高于高分化型和中分化型，因此，可通过SUVmax的大小预测HCC的分化程度。本研究结果显示18F-FDG PET-CT显像在中高分化及低分化中的SUVmax存在统计学差异。

近年一些相关研究提出，用11C-胆碱PET-CT显像检测大脑和前列腺等器官的肿瘤，其灵敏度高于18F-FDG PET-CT显像[15]。细胞膜上磷脂的主要成分是磷脂酰胆碱，胆碱作为磷脂酰胆碱的组成成分之一能够通过磷酰胆碱合成进入细胞，并整合到细胞膜磷脂中，大多数恶性肿瘤细胞具有快速增殖和高代谢的特征，导致恶性肿瘤细胞中胆碱数量的增加[16]。中高分化的HCC中胆碱激酶和胆碱转运蛋白活性较高，使胆碱大量滞留于分化程度较高的HCC细胞中[17]。本研究结果表明，11C-胆碱PET-CT显像对中高分化HCC的检出率明显高于18F-FDG PET-CT。

Ho等[18-19]研究认为报道指出11C-乙酸盐与18F-FDG双示踪剂联合显像诊断可提高HCC的检出率。Wu等[16]证实11C-胆碱能明显提高肝癌诊断的敏感性。Yamamoto等[15]研究认为，11C-胆碱PET对中分化的HCC有更高的灵敏性，对于低分化HCC灵敏性较低，而18F-FDG PET则相反。

本探究结果提示，在HCC阳性检出率上，11C-胆碱PET-CT显像高于18F-FDG PET-CT显像，二者联合显像的阳性检出率为100%；11C-胆碱PET-CT显像对高分化HCC的检出率(87.5%)明显高于18F-FDG PET-CT显像(12.5%)，18F-FDG PET-CT显像对低分化HCC的检出率(85.2%)明显高于11C-胆碱PET-CT的检出率(28.57%)，提示这2种示踪剂在肝癌病灶的检测中是互补的。二者互补能够提高HCC的诊断率并能准确对HCC进行分期，从而为临床治疗及预后判断提供有价值的信息。