18F-FDG PET 顯像對(duì)腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤與淋巴瘤的鑒別診斷

王凱，吳桐，陳謙，艾林

（首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，北京 100070）

高級(jí)別膠質(zhì)瘤、原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴瘤（Primary central nervous system lymphoma，PCNSL）和轉(zhuǎn)移瘤是成年人常見(jiàn)的惡性腦腫瘤。這些腫瘤在MRI 圖像上有時(shí)具有相似的影像表現(xiàn)，臨床鑒別診斷存在一定困難[1-2]。高級(jí)別膠質(zhì)瘤患者的一般治療方式為最大程度切除，并輔助放化療；而PCNSL 確診后一般采用無(wú)創(chuàng)性的化療方法進(jìn)行治療[3]。由于這些腫瘤的治療方法和預(yù)后差異較大，因此對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的鑒別診斷具有重要的臨床意義。

目前MRI 是鑒別腦內(nèi)膠質(zhì)瘤和PCNSL 最主要的成像方法之一，但也會(huì)出現(xiàn)鑒別診斷困難的情況。18F-FDG PET 能夠獲取病灶的代謝信息，可幫助進(jìn)行鑒別診斷[4]。對(duì)于腦轉(zhuǎn)移瘤，全身18F-FDG PET 顯像能夠顯示原發(fā)惡性病變的部位[5]，因此臨床實(shí)踐中主要需區(qū)分高級(jí)別膠質(zhì)瘤和淋巴瘤，尤其是彌漫性大B 細(xì)胞淋巴瘤（Diffuse large B-cell lymphoma，DLBCL）。既往研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤病灶18F-FDG PET 顯像的最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值（Maximum standardized uptake value，SUVmax）與正常組織SUVmax 的比值（Tumor/background ratio，TBR）可用于區(qū)分DLBCL與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤[4，6]。

腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤一般具有2 個(gè)及以上病灶，位于不同腦葉或深部灰質(zhì)核團(tuán)，不沿單一纖維束走行方向擴(kuò)散生長(zhǎng)。PCNSL 通常起源于大腦半球深處，一般為單發(fā)病灶，也可表現(xiàn)為相互分離的多個(gè)病灶[7]。由于二者的MRI 圖像特征具有一定相似性，包括占位效應(yīng)、瘤周明顯水腫和明顯強(qiáng)化，給影像學(xué)鑒別診斷造成一定困難。對(duì)于腦內(nèi)單發(fā)腫瘤性病灶，有研究發(fā)現(xiàn)腫瘤病灶的SUVmax 和TBR 能有效區(qū)分膠質(zhì)瘤和淋巴瘤[4，6，8]，但18F-FDG PET 對(duì)鑒別診斷腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 價(jià)值的相關(guān)研究較少。本研究旨在探討18F-FDG PET 對(duì)腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 的鑒別診斷價(jià)值，提出新的鑒別診斷方法，為臨床選擇治療決策提供幫助。

1 材料與方法

1.1 患者入組

回顧性研究2020 年11 月—2021 年12 月在我科首次診斷為多發(fā)性顱內(nèi)腫瘤的24 例患者。入組標(biāo)準(zhǔn)：①M(fèi)RI 對(duì)比增強(qiáng)T1加權(quán)圖像證實(shí)的多發(fā)性顱內(nèi)腫瘤灶；②術(shù)前于我院行18F-FDG PET 腦顯像檢查，圖像質(zhì)量可用于進(jìn)一步分析研究；③經(jīng)神經(jīng)外科手術(shù)或立體定向活檢病理診斷為高級(jí)別膠質(zhì)瘤（WHO 3～4 級(jí)）或DLBCL。根據(jù)病理結(jié)果將患者分為膠質(zhì)瘤組和DLBCL 組。本研究經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，免除受試者知情同意。

1.2 18F-FDG PET 圖像采集

本研究入組患者均在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科進(jìn)行18F-FDG PET 腦顯像，所有患者均按照相同方法進(jìn)行18F-FDG PET 圖像采集?；颊咝?8F-FDG PET 圖像采集前1～2 d 避免做劇烈運(yùn)動(dòng)，檢查前4～6 h 禁食，停服一切不必要的藥物，環(huán)境氣溫較低時(shí)應(yīng)注意保暖。注射18F-FDG 前空腹血糖應(yīng)控制在11.1 mmol/L 以下。通過(guò)肘靜脈注射18FFDG 溶液，放化純度＞95%，注射活度為3.7 MBq/kg。注射后患者在安靜、黑暗環(huán)境中等待40～60 min，之后進(jìn)行圖像采集，采集范圍為1 個(gè)床位，采集時(shí)間為8～10 min?；颊卟扇⊙雠P位，在整個(gè)檢查過(guò)程中保持靜止?；颊逷ET 圖像采集使用PET/MR 一體化掃描儀（Discovery 750w，GE Healthcare，美 國(guó)），MRI 采集序列包括軸位T1WI、T2WI、FALIR、DWI 和對(duì)比增強(qiáng)T1WI。成像參數(shù)：T1WI，TE/TR 為24 ms/1 750 ms；T2WI，TE/TR 為110 ms/8 425 ms；FLAIR，TE/TR 為120 ms/9 000 ms；DWI，TR 為11 121 ms，TE 取 值minimum，擊發(fā)次數(shù)為1.0；圖像層厚為5 mm，層間距為0.5 mm。采用零回波時(shí)間（Zero echo time，ZTE）方法對(duì)PET 圖像進(jìn)行衰減校正。PET/MR 多模態(tài)數(shù)據(jù)采集后圖像傳送至GE AW VolumeShare 4工作站進(jìn)行圖像重建和數(shù)據(jù)測(cè)量。

1.3 圖像測(cè)量與分析

在GE AW VolumeShare 4 工作站上讀取患者圖像，使用工作站內(nèi)置測(cè)量軟件在腦內(nèi)病灶部位勾畫(huà)感興趣區(qū)（ROI）。由兩位分別具有6 年和8 年神經(jīng)影像診斷經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師以上職稱的核醫(yī)學(xué)科醫(yī)師在不了解患者臨床和病理結(jié)果的情況下，采用單盲法對(duì)例24 例患者腦內(nèi)病灶進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，每例患者各參數(shù)測(cè)量結(jié)果取兩名醫(yī)師測(cè)量的平均值。7 d 后重復(fù)上述測(cè)量方法，取前后兩次測(cè)量的平均值納入統(tǒng)計(jì)分析。PET 圖像上以病灶處18F-FDG 最高攝取區(qū)域?yàn)镽OI區(qū)，病灶攝取閾值取42%，測(cè)量病灶部位的SUVmax 和TBR 值。

本研究所有入組患者腦內(nèi)均具有多發(fā)病灶，不同病灶具有其各自的SUVmax。因此對(duì)于高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 患者，我們定義同一患者腦內(nèi)病灶中SUVmax 最高者為最大SUVmax，SUVmax 最低者為最小SUVmax；同理，同一患者不同病灶中TBR 最高者為最大TBR，TBR 最低者為最小TBR。多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤或DLBCL 病灶間SUVmax 最大差值（DSUV）為最大SUVmax 和最小SUVmax 之間的差值，TBR 最大差值（DTBR）為最大TBR 與最小TBR 之間的差值。病灶的DSUV或DTBR百分比計(jì)算如下：DSUV%=DSUV/最大SUVmax；DTBR%=DTBR/最大TBR。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。采用兩獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)或秩和檢驗(yàn)比較膠質(zhì)瘤組和DLBCL組之間的18F-FDG PET 攝取參數(shù)差異，檢驗(yàn)類型取決于兩組數(shù)據(jù)的分布特征。采用卡方檢驗(yàn)對(duì)兩組間分類變量進(jìn)行比較。對(duì)兩名醫(yī)師間數(shù)據(jù)測(cè)量的差異進(jìn)行Kappa 一致性檢驗(yàn)。應(yīng)用受試者工作特征（ROC）曲線比較不同參數(shù)對(duì)鑒別高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 的診斷效能，并計(jì)算診斷閾值、敏感度和特異度。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者臨床信息

本研究入組的24 名顱內(nèi)多發(fā)腫瘤患者中，多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤14 例（男10例，女4 例），年齡16～71歲，平均（53.1±14.3）歲；14 例高級(jí)別膠質(zhì)瘤患者中WHO 3 級(jí)6例，WHO 4 級(jí)8 例。DLBCL 患者10例（男3例，女7 例），年齡34～70歲，平均（59.4±10.1）歲。所有入選患者均接受18F-FDG PET/MR 檢查。腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 患者的18FFDG PET/MR 圖像見(jiàn)圖1，2。

2.2 腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 患者之間臨床特征及18F-FDG PET 顯像參數(shù)比較

腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 患者之間臨床信息、PET 腦顯像參數(shù)（最大SUVmax、最小SUVmax、最大TBR、最小TBR、DSUV、DTBR、DSUV%、DTBR%）比較結(jié)果見(jiàn)表1。兩名醫(yī)師對(duì)兩組患者腦內(nèi)病灶PET參數(shù)值測(cè)量一致性的Kappa 值為0.88（P=0.026）。

表1 腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 患者臨床及影像參數(shù)比較

2.3 18F-FDG PET 腦顯像各參數(shù)對(duì)鑒別腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 的診斷效能

18F-FDG PET 腦顯像各參數(shù)對(duì)鑒別診斷多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 的效能見(jiàn)表2 所示。其中DSUV%和DTBR%的曲線下面積（AUC）最高且二者診斷效能一致，AUC 為0.944。當(dāng)DSUV%或DTBR%≥39.8%時(shí)，提示診斷為腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤，其敏感度為92.9%，特異度為88.9，約登指數(shù)為0.818。

表2 18F-FDG PET 圖像參數(shù)對(duì)腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 的鑒別診斷效能

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)DLBCL對(duì)18F-FDG 的攝取明顯高于高級(jí)別膠質(zhì)瘤。此外，18F-FDG PET 顯像的DSUV%和DTBR%可作為鑒別腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 的有效方法。

18F-FDG 作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變使用最廣泛的放射性示蹤劑，已在臨床實(shí)踐中用于腦腫瘤的診斷。膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)18F-FDG 的攝取與腫瘤細(xì)胞密度和代謝活性有關(guān)。腫瘤細(xì)胞數(shù)量增加和細(xì)胞外基質(zhì)減少與18F-FDG PET 圖像上葡萄糖攝取增加相關(guān)[9]。相比之下，當(dāng)膠質(zhì)瘤組織中細(xì)胞密度下降或細(xì)胞外基質(zhì)增加時(shí)，膠質(zhì)瘤的18F-FDG SUVmax 降低[10]。因此，SUVmax 可提示腫瘤組織內(nèi)細(xì)胞密度和腫瘤分級(jí)。膠質(zhì)瘤通常表現(xiàn)出明顯異質(zhì)性，同一腫瘤內(nèi)可能存在不同的組織學(xué)特征和分級(jí)。由于膠質(zhì)瘤起源的異質(zhì)性，在多發(fā)膠質(zhì)瘤病灶間，18F-FDG 的攝取程度存在不同程度的差異，因此其SUVmax 和TBR 的差異相對(duì)顯著。

PCNSL 以前被認(rèn)為是一種罕見(jiàn)的腦內(nèi)腫瘤，但在過(guò)去20 年中其發(fā)病率一直上升[11]。在組織學(xué)上，大多數(shù)PCNSL 屬于DLBCL，由豐富的腫瘤細(xì)胞組成，在DWI 圖像上表現(xiàn)為高信號(hào)，反映腫瘤的細(xì)胞密度較高[12]。DLBCL 很少發(fā)生瘤內(nèi)壞死和出血，MRI對(duì)比增強(qiáng)通常表現(xiàn)為明顯均勻強(qiáng)化[13]。既往研究發(fā)現(xiàn)，DLBCL對(duì)18F-FDG 的攝取程度較高，在18F-FDG PET 顯像中的TBR 明顯高于高級(jí)別膠質(zhì)瘤，引起這種差異的原因可能是因?yàn)镈LBCL 中腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞密度和消耗率均較高[14]。腦內(nèi)DLBCL 一般多為單發(fā)病灶，位于深部腦組織，但也可表現(xiàn)為多發(fā)病變，侵犯大腦各個(gè)結(jié)構(gòu)，包括腦葉、胼胝體和腦室等。在這種情況下，一些病變可能位于大腦半球的淺表位置，同時(shí)對(duì)18F-FDG 的攝取程度可能不如典型的DLBCL高[15]。盡管18F-FDG PET 顯像被認(rèn)為是診斷PCNSL 的有用方法，但對(duì)腦內(nèi)多發(fā)性DLBCL的18FFDG 攝取特征的研究尚未充分。有研究發(fā)現(xiàn)在18FFDG PET 顯像中，高級(jí)別膠質(zhì)瘤或DLBCL 有時(shí)表現(xiàn)為低代謝或等代謝，這可能是該技術(shù)的一個(gè)局限性[1]。

由于腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 的MRI和18F-FDG PET 圖像特征相似，因此準(zhǔn)確區(qū)分這兩種腫瘤對(duì)于確定合適的治療策略非常重要。既往研究發(fā)現(xiàn)PCNSL的18F-FDG PET 參數(shù)值（包括SUVmax 和TBR）均明顯高于高級(jí)別膠質(zhì)瘤[16-17]。ROC曲線分析結(jié)果提示SUVmax 閾值在12～15 之間可能是鑒別PCNSL 和高級(jí)膠質(zhì)瘤的可靠指標(biāo)[18]。然而，膠質(zhì)瘤的SUVmax 可能受到各種因素的影響，包括血糖水平和類固醇治療，為了消除這些混雜因素的影響，既往研究將TBR 作為診斷指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)其與SUVmax 相比具有更高的準(zhǔn)確性，對(duì)PCNSL 的鑒別診斷閾值為2.36～2.79[19-20]。

對(duì)于腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 患者，在本研究中我們旨在探究新的鑒別診斷方法，可以更好地區(qū)分這兩種腫瘤。本研究發(fā)現(xiàn)，18F-FDG PET顯像的DSUV%和DTBR%能夠有助于區(qū)分腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL，ROC 曲線分析示DSUV%和DTBR%的AUC 最大（AUC=0.944），鑒別診斷效能最優(yōu)。本研究中，對(duì)于腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤或DLBCL 的不同病灶，每個(gè)病灶對(duì)18F-FDG 的攝取程度均不相同，這可能是由于病灶的異質(zhì)性造成的，尤其是在多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤病灶。為了更好地利用每個(gè)病灶的圖像信息，我們研究了DSUV和DTBR對(duì)腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 的鑒別診斷能力，結(jié)果提示效能較弱，可能是因?yàn)?8F-FDG PET 顯像的DSUV和DTBR不能較好反映腦內(nèi)多病灶對(duì)18F-FDG的攝取間差異。因此，我們進(jìn)一步采用DSUV%和DTBR%對(duì)腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL 進(jìn)行鑒別診斷，發(fā)現(xiàn)其更適用于二者的鑒別。與現(xiàn)有診斷方法相比，18F-FDG PET 顯像中DSUV%和DTBR%可以更好地反映多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤或DLBCL 病灶葡萄糖代謝的實(shí)際變化程度，以及腦內(nèi)多發(fā)病灶對(duì)18F-FDG攝取的實(shí)際差異。相反DSUV、DTBR、最大/最小SUVmax、最大/最小TBR 均不能有效反映腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤（或DLBCL）不同病灶的葡萄糖代謝水平的差異。本研究認(rèn)為，腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤不同病灶對(duì)18F-FDG 攝取程度存在較大差異，可能是因?yàn)椴≡畹漠愘|(zhì)性較大，包括組織病理學(xué)起源和腫瘤成分的差異。相比之下，DLBCL 多發(fā)病灶間的18F-FDG 攝取的差異相對(duì)不明顯。

本研究存在一些局限性：首先，本研究為單中心、小樣本、回顧性研究；其次，本研究結(jié)果未在驗(yàn)證性患者樣本中進(jìn)行診斷檢驗(yàn)。因此，本研究提出的鑒別診斷方法還需在未來(lái)大樣本前瞻性研究中進(jìn)一步驗(yàn)證。

綜上，腦內(nèi)多發(fā)性高級(jí)別膠質(zhì)瘤和DLBCL的18F-FDG PET 顯像參數(shù)DSUV%和DTBR%能夠反映二者各自多個(gè)病灶之間的實(shí)際葡萄糖代謝水平的差異，可用于對(duì)二者進(jìn)行鑒別診斷。