PET/MRI在胃癌术前分期的应用及与PET/CT比较研究

郑冬，刘怡，刘家金，李科，徐白萱，田嘉禾*

1.战略支援部队特色医学中心放射诊断科，北京 100101；2.解放军总医院第一医学中心核医学科，北京 100853；3.解放军总医院第一医学中心普通外科，北京 100853；*通信作者 田嘉禾 tianjh301@163.com

胃癌居恶性肿瘤第五位、癌症死亡原因第三位[1]。2020年我国胃癌新发病例及病死率约占全世界的44%和50%[2]。PET/MRI已应用于16种以上肿瘤疾病，其诊断效能与PET/CT相似或更好[3-7]。由于呼吸和胃蠕动运动伪影，既往MRI很少应用于胃部。随着MRI技术的飞速发展，其越来越多地应用于胃部，有研究显示MRI 在T 分期准确率约83.5%～92.7%[8-9]，这也为PET/MRI应用于胃部创造了条件。本研究拟评估PET/MRI 在胃癌术前分期中的诊断效能，并与PET/CT对比。

1 资料与方法

1.1 研究对象 本研究为前瞻性研究，纳入2016年12月—2017年11月收治的胃癌30例。纳入标准：胃镜确诊胃癌，年龄>18岁，无胃癌治疗史，无PET和MRI检查禁忌证。排除标准：有其他肿瘤，有梗阻或出血并发症。本研究经解放军总医院伦理审查委员会审批（第S2017-119-01号），患者均签署知情同意书。

1.218F-FDG PET/CT显像 患者空腹6～8 h，空腹血糖<11 mmol/L。平卧约20 min后静注18F-FDG显像剂，用量约为5.5 MBq/kg，休息40～60 min，排空膀胱，饮800～1 000 ml生理盐水后仰卧，扫描范围为颅底至大腿中部。PET/CT（西门子）扫描方案为CT扫描：管电压120 kV，电流40～100 mAs，层厚5.0 mm，螺距0.75，重建层厚3.0 mm；PET扫描：2～2.5 min/床位，每人5～7个床位。

1.318F-FDG PET/MRI显像 PET/MRI（西门子）在PET/CT检查3 d后进行，检查前准备及注射显像剂用量与PET/CT检查相同，扫描包括全身扫描（头到腹股沟，时间约30～40 min）及胃部精细扫描（左侧膈肌至肾门，时间约20 min），胃部扫描参数见表1。

表1 MRI各序列扫描参数

1.4 图像分析 在Syngo-True D工作站（西门子）得到MRI、CT图像与PET图像的融合图像。由3位具有至少5年PET/CT和2年PET/MRI经验的核医学医师（2名主治医师、1名副主任医师）进行图像分析。分期标准为第8版TNM分期系统。PET/CT分期分析：根据黏膜层和黏膜下层厚度占胃壁厚度约50%这一解剖基础上观察融合图像PET高代谢区占据胃壁深浅程度判断T分期（图1）。PET/MRI分期分析：PET主要作用为发现、定位病灶，MRI图像印证高代谢区域是否为病灶，如确定为病灶，由于黏膜下层为疏松结缔组织，含水量多，T2WI呈高信号，可与内层稍低信号黏膜层、外层低信号肌肉和浆膜层达到分层的效果，在此基础上进行T分期判断（图2）。淋巴结转移标准：①短径>5 mm；②中心有坏死征象；③DWI呈高信号，且在表观扩散系数（ADC）图像上呈低信号；④代谢高于本底。2位医师采用盲法独立分析图像，结论不一致时，由第3位医师进行判断，并与其他2位医师达成共识。首先分析PET/CT 图像，4 周后打乱顺序分析PET/MRI图像，以减少回忆偏倚。阅片者确定T1～4、N0～3及M0或M1。

图2 PET/MRI的T分期影像。A、B.男，58岁，影像及病理诊断为T1期。T2图像显示胃小弯局限性胃壁增厚，呈高代谢，低信号病灶局限于黏膜下层高信号影中，高信号尚连续（箭）。C、D.女，46岁，影像及病理诊断为T2期。T2像显示贲门部局限性胃壁增厚，PET高代谢，病灶突破高信号的黏膜下层局限于胃壁肌层，肌层的低信号影尚连续（箭）。E、F.男，68岁，影像及病理诊断为T3期。T2显示胃窦局限性壁增厚，PET为高代谢，低信号病灶浸润整个胃壁，浆膜面光滑（箭）。G、H.男，74岁，影像及病理诊断为T4期。T2像显示胃贲门部壁不规则增厚，PET高代谢，增厚胃壁边缘不规则，低信号病灶浸润整个胃壁，突入胃周脂肪层（箭）

1.5 统计学方法 采用MedCalc 12.2.1.0进行统计学分析。正态分布的计量资料以±s表示，非正态分布的计量资料以M（Q1，Q3）表示；计数资料比较采用χ2检验。以术后病理结果及随访结果作为TNM分期“金标准”，计算PET/MRI及PET/CT对胃癌分期的敏感度、特异度和准确率。绘制受试者工作特征（ROC）曲线，以评估各成像模态在T、N、M期的诊断能力。McNemar检验比较两种影像学检查的敏感度、特异度和总准确率。采用De Long检验比较AUC的差异。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病理分期 26例患者接受D2淋巴结清扫胃癌根治术，1例在术前化疗后接受姑息性胃切除术。腹膜种植、肝脏、腹膜后淋巴结、锁骨上淋巴结转移各1例。胃癌组织类型见表2。根治性胃切除术后分期见表3。

表2 30例胃癌患者临床及肿瘤特征

表3 胃癌患者病理分期及影像学分期[例（%）]

2.2 诊断效能分析

2.2.1 T分期的诊断价值 总体T分期，PET/MRI与PET/CT的诊断准确率分别为76.9%（20/26）和57.7%（15/26）（χ2=3.2，P>0.05）。PET/MRI与PET/CT的诊断敏感度、特异度、准确率及各期AUC值比较，差异无统计学意义（P>0.05），见表4。在T1和T4期，PET/MRI 的诊断敏感度均为100%，PET/MRI 和PET/CT 对T4 期的特异度均为75%。PET/MRI 或PET/CT在T2和T3期表现较差，PET/CT在T3期的敏感度仅为25%。T分期的代表性病例见图1、2。

图1 PET/CT的T分期影像。A、B.男，58岁，影像及病理诊断均为T1期。胃体近贲门区局部胃壁增厚伴高代谢，高代谢区域未达正常胃壁厚度的1/2，考虑病灶未突破胃壁黏膜下层（箭）。C、D.女，46岁，影像及病理诊断为T2期，贲门部胃壁局限性增厚并高代谢，高代谢区域深度>1/2但未达到胃壁边缘，考虑病灶突破黏膜下层，但未侵犯胃壁全层（箭）。E、F.男，68岁，影像学诊断及病理为T3期，病灶位于胃窦部，高代谢病灶深度达到胃壁边缘，但胃壁边缘光滑，考虑浸润胃壁全层，但未侵犯浆膜（箭）。G、H.男，74岁，影像学及病理诊断为T4期，贲门胃底部胃壁局限性明显增厚，呈高代谢，其范围覆盖胃壁全层并向外突，考虑病灶突破浆膜（箭）

表4 PET/MRI与PET/CT诊断效能的比较

2.2.2 N和M分期的诊断价值 PET/MRI和PET/CT对N分期的准确率分别为53.8%（14/26）和34.6%（9/26），而对N0与N+的准确率分别为84.6%（22/26）和73.1%（19/26）。PET/MRI对N0期的敏感度、特异度和AUC分别为0.73、0.93和0.85，PET/CT为0.67、0.79和0.77，两者以上指标差异均无统计学意义（P>0.05）。N1期PET/MRI和PET/CT的AUC分别为0.63和0.53（Z=2.16，P=0.03），N2期的敏感度分别为0.25和0.20。对N3期，PET/MRI与PET/CT的敏感度分别为0.67和0。图3显示PET/CT判断为阴性的小淋巴结，PET/MRI通过DWI图像高信号及ADC图像低信号判断为淋巴结转移。PET/MRI和PET/CT均未对腹膜种植转移做出正确诊断，但对于其他3例肝脏、腹膜后淋巴结或左锁骨上淋巴结转移，两者的检出率相似。

图3 男，48岁，胃窦低分化腺癌。增强CT（A）及MR T2WI（B）见8组区域直径3 mm小结节（箭头），PET图像（C）局部代谢不高，考虑良性小淋巴结，而DWI（b=800 s/mm2）图像（D）呈明显高信号，ADC图（E）呈低信号，考虑淋巴结转移，术后病理证实（F）。图中可见转移淋巴结（箭头）、胆总管（箭）、胃窦腺癌原发灶（星号）

3 讨论

既往研究显示，18F-FDG PET/MRI由于呼吸或胃蠕动引起的运动伪影以及检查时间长、费用高，使其在胃癌中的应用受限[10]。有研究表明，MRI在胃癌分期中的表现优于CT[11]。

3.1 T分期分析 根据第8版AJCC TNM胃癌分期系统[12]，T3期定义为肿瘤穿透肌层至浆膜下结缔组织而未侵犯浆膜，浆膜下结缔组织的厚度小于胃壁的1/10，因此难以识别。PET/MRI可提供高分辨解剖资料，有望优于PET/CT。PET/MRI的敏感度高于PET/CT，AUC也大于PET/CT。尽管两者在T3期均未达到最佳效果，但PET/MRI具有优势。两者对T2分期的敏感度较低，是由于多将其误诊为T3期。与PET/CT相比，PET/MRI在诊断T2或T3期的错误较少，其识别T1和T4期的准确率极高。PET/MRI对T分期的总准确率为76.9%，PET/CT为57.7%。由诊断实验和图像比较结果可见，PET/MRI在T分期方面的表现优于PET/CT。

3.2 N分期分析 转移性淋巴结中一部分很难通过影像学发现，因转移性淋巴结的标准是大小依赖性的（从>5 mm到>1 cm）[13-15]。然而，转移性淋巴结并不总是会肿大[16]。本研究中，有病理诊断的淋巴结768例，转移性淋巴结126例，直径<5 mm者占58%（73/126），PET高代谢者仅占9.5%（12/126）。此外，肿大淋巴结并不总是转移，可能是由于炎症而肿大[17]。以上结果显示，通过大小依赖性或代谢标准进行准确的N分期极其困难。根据既往经验及文献报道，转移

性淋巴结可通过DWI和ADC图像信号变化而不是大小识别，因此PET/MRI可以识别更多的转移淋巴结[18]。PET/MRI N分期的总准确率为53.8%，PET/CT的准确率为34.6%。在N3期，PET/MRI的诊断正确率为4/6，PET/CT的诊断正确率为0。PET/MRI诊断N3期10例（其中4例真阳性），PET/CT仅诊断1例（其为假阳性）。以上结果支持PET/MRI比PET/CT更能识别转移淋巴结的观点。因此，PET/MRI是N分期较好的成像技术。

3.3 M分期分析 本研究中，PET/MRI与PET/CT在M分期腹膜种植均未能做出正确诊断。既往研究显示PET/MRI诊断M分期表现满意，但由于本研究样本量小，不能支持这一结论。肝转移图像表明PET/MRI在诊断肝脏病变和预测可切除性方面有显著优势。

3.4 本研究的局限性 本研究纳入样本量小，尽管绝大多数指标PET/MRI优于PET/CT，但不能确定2种方法之间的差异，仅在N1期AUC上有显著差异。另外，胃切除离体淋巴结清扫术（EVD）可获得更多的淋巴结，比无EVD组N分期更准确，无EVD组中28%的病例分期不充分[19]。可能需要将EVD与PET/MRI相结合的前瞻性研究进一步评估PET/MRI在N分期中的真实价值。

3.5 PET/MRI的优势 首先，PET/MRI对T1和N0分期有较高的诊断价值（准确率：T1期100%；N0期85%），可为内镜黏膜下剥离术提供更全面准确的证据。其次，与其他检查相比，PET/MRI可识别更多的转移淋巴结。在临床实践中，T分期主要用于确定新辅助化疗的必要性，但如果有更精确的N分期证据，外科医师可提供更准确的手术选择和化疗。一般在增强CT或超声内镜首次评估胃癌后，如有疑似的转移性病变，则可行PET/CT。如有肝转移，将行MRI检查。整个过程时间长，费用昂贵。而PET/MRI可以在1～2 h内为临床决策提供全身和局部的证据，其成本仅与PET/CT相当。

总之，PET/MRI在T、N分期方面优于PET/CT，其通过优化MRI序列平扫即可对胃壁分层，功能成像与代谢显像结合有望在N分期中更具优势，其在胃癌中的应用值得推荐。