18F-FDG PET诊断肿瘤应考虑的几个问题
国外医学放射医学核医学分册1999年第23卷第6期
上海医科大学附属华山医院核医学科（上海，200040） 赵 军（综述） 林祥通（审校）
摘 要 18F-FDG（18F-氟代脱氧葡萄糖）为非特异性肿瘤显像剂，熟悉与了解18F-FDG的正常分布与生理性变异、假阳性和假阴性、放疗和化疗对18F-FDG摄取的影响、血葡萄糖水平对肿瘤摄取18F-FDG的影响及肿瘤定位的局限性等，可提高18F-FDG诊断肿瘤的准确率，更好发挥18F-FDG在肿瘤应用中的独特优势。
关键词：氟代脱氧葡萄糖 正电子发射断层 肿瘤诊断
18F-FDG（18F-氟代脱氧葡萄糖）PET（正电子发射断层）已广泛应用于肿瘤的临床研究[1，2]，可归纳为：①肿瘤良恶性的鉴别诊断，②肿瘤的临床分期，③评价疗效，④鉴别肿瘤治疗后复发与坏死，⑤预测预后，⑥寻找转移性肿瘤的原发灶。但是，18F-FDG为非特异性肿瘤显像剂，除肿瘤外，正常组织及一些良性病变也可摄取18F-FDG，而且治疗过程及血葡萄糖水平等因素直接影响肿瘤组织的18F-FDG摄取。认识这些情况将有助于PET图像的正确解释。
1 18F-FDG的正常分布及生理性变异
18F-FDG不仅被恶性肿瘤细胞所摄，而且被体内许多正常的组织器官所摄取，在生理情况下存在多种变异[3，4]。
脑对18F-FDG存在明显的生理性摄取，因为脑对葡萄糖的消耗是相对恒定的，故脑可作为放射性水平定性评价的较好参照点。
心脏对18F-FDG摄取的变异较大，部分正常人在禁食状态下也可摄18F-FDG。Engel等人[3]报道，34%黑色素瘤病人心肌在禁食下摄18F-FDG的方法；口服葡萄糖后，FDG的摄取将增加。Fujii等人[5]报道1例心房颤动患者右房壁出现18F-FDG的摄取。
18F-FDG由肾排泄，不同于葡萄糖，18F-FDG不能被肾小管完全重实质呈中度摄取，肾集合系统由于肾滤过过程而呈显著摄取，肾盂、输尿管呈点状、线形，如果肾脏的集合系统有梗阻，因放射性滞留引起的重建伪影将干扰上腹部病变的检出，注射18F-FDG后20分钟注射速尿20mg并多饮水，将有助于减少泌尿系统的放射性，显像从盆腔向颅底进行，有助于泌尿系统与盆腔病变的检出。
消化道最明显的摄取是口咽部、舌、舌下、舌旁区、Waldeyer's环以及延伸至颈部，儿童的胸腺及扁桃体可见18F-FDG的摄取，胸腺呈倒“V”型，10～20岁胸片示胸腺停止生长后较长时间也可出现18F-FDG的摄取。胃的18F-FDG摄取是变化的，胃壁呈中度摄取，冠状面图像呈环状，其在左季肋部位置及矢状面相对水平位置有助于正确识别；有时与坏死的淋巴组织易混淆，此时可嘱病人进食后再行显像，胃则呈充盈状态，可见充盈的胃腔为放射性缺损区。肠道的摄取变异较大，呈不规则“蛇形”，有时末端回肠和盲肠18F-FDG代谢活性较高，正常变异与恶性病变的鉴别常有困难，末端回肠和盲肠的活性可能是淋巴组织的摄取；造瘘口表面通常可见局灶性18F-FDG摄取，这可能是由于皮肤的炎性反应引起，体格检查可予证实，可能在排除造瘘口部位的肿瘤局部复发时有困难，但此区域可以直接观察和必要时活检。
骨骼肌对18F-FDG的摄取在活动后或肌肉收缩时较明显，牙齿咀嚼引起咀嚼肌18F-FDG的摄取明显增加，眶内肌肉因视物也出现摄取，注射后谈话引起喉部肌肉摄取，因紧张可出现脊柱旁及后颈部肌肉对称性的18F-FDG摄取增加，可应用镇静剂（注射18F-FDG前30～60min口服5～10mg安定）减少肌肉的摄取。过度换气时膈膜和膈角对18F-FDG的摄取增加。注射显像剂前嘱病人保持安静，避免剧烈的活动，显像过程中病人体位舒适，将减少骨骼肌的摄取。
乳腺的摄取呈对称性，活度较低，乳头部位18F-FDG摄取可增加，哺乳期妇女注意显像剂前哺乳侧18F-FDG的摄取可增加。Jacobsson等人[6]报道，1例糖尿病引起严重植物神经病变患者做18F-PET检查时由于低血糖大量出汗，引起双侧腋下肝腺摄取18F-FDG。Kosuda等人[7]报道，8例肿瘤病人正常睾丸可见摄取18F-FDG，呈两个孤立的圆形团块，标准摄取值（SUV）为1.90～3.34(平均2.44±0.53),睾丸与肌肉的摄取比值为1.54～4.05(平均2.41±0.81)。
2 良性病变对18F-FDG的摄取
Bakheet等人[8]综合文献报道了18F-FDG全身显像时诸多良性病变可出现18F-FDG的浓聚，其中较为常见的有：活动期结核、肺结节病、组织浆细胞病、慢性甲状腺炎、Grave's病、慢性上颌窦炎、牙龈炎、乳腺炎、胸腺增生、化疗后骨髓增生、细胞活素治疗后骨髓代谢亢进、急慢性胰腺炎、子宫肌瘤、滤泡性卵巢囊肿、Paget's病、活检穿刺部位、手术创口、截肢残端等。急性炎性病变因摄取18F-FDG而被误认为是肿瘤，而且慢性胰腺炎、囊腺瘤、腹膜后纤维化和淋巴细胞浸润可对胰腺肿块病人的PET显像引起假阳性结果。Shreve[9]对42例胰腺疾病患者进行18F-FDG pET显像，其中12例局灶18F-FDG摄取者（SUV为3.4～1.2）经外科手术、活检或长期临床及影像学随访排除肿瘤，作者认为，即使在临床、实验室和CT认为无炎症或可疑的情况下，胰腺炎也可引起胰腺癌样局灶18F-FDG摄取。Lowe等人[10]研究一组肺部病变患者的PET图像，发现炎症与肉芽肿可引起假阳性，如曲霉病、隐球菌病、组织浆细胞病、肺结核、韦格纳肉芽肿、结节病及一些良性肿瘤如神经纤维瘤、炎性假瘤、神经鞘瘤、间皮瘤等。18F-FDG在腺体组织中的优先聚集将带来进一步问题，Keyes等人[11]对26例唾液腺肿瘤进行18F-FDG pET显像，仅69%为真阳性，31%为假阳性。脓肿在CT表现为环状病灶，但是这种形态学标准并不具有特异性，PET图像上脓肿可表现为热区，肿瘤也可出现环形灶。原发肺癌患者肿瘤与炎性组织可同时存在，对炎性反应与肿瘤的浸润进行可靠的鉴别也是有困难的。Kapucu等人[12]报道1例肺鳞癌患者同时伴有对侧上肺细菌性炎症的18F-FDG pET显像结果，炎症区18F-FDG明显摄取，与肿瘤部位具有相同的SUV（4.9,5.4)，经抗炎治疗11个月后PET复查，炎症高摄取消失。
一些作者探讨了根据18F-FDG摄取特征或局部18F-FDG摄取的时间活度曲线鉴别炎症与肿瘤病变的可能性。Inoue等人[13]对38例临床怀疑复发或残余肺癌进行PET显像，敏感性100%，特异性61.5%，作者发现假阳性病例SUV值低，且良性病变18F-FDG的摄取呈月芽型而不呈结节型，然而这一标准仅根据病变的形态学特征，一些恶性病变如间皮瘤与胸膜肿瘤也可呈这一形态而被误认为是良性病变。Kubota等[14]应用微观自显影技术研究18F-FDG在FM3A与MH134肿瘤的时间依赖性，试图鉴别巨噬细胞、坏死与存活的肿瘤细胞，早期摄取动力学示注射示踪剂后5分钟之内，两种肿瘤与非肿瘤成分明显不同，巨噬细胞、肉芽肿组织和坏死对示踪剂的聚集高于肿瘤，但是将这一方法用于病人研究是有困难的。
SUV、Patlak值测定及隔室模型分析是否有助于准确鉴别肿瘤与待排除的炎症尚有争议。应用其它示踪剂可获得有关病变的其它生物学信息，如11C标记的氨基异丁酸（AIB）反映了氨基酸的钠依赖性运输，是一种纯转运标志物，不再进一步代谢，但AIB的聚集受几个因素的调节，胰岛素和胰岛素样生长因子I（IGF-1）刺激AIB的摄取，而TNF（肿瘤坏死因子）与IL-1（白细胞介素-1）抑制正常肌肉摄取AIB。
当18F-FDG显像难以进行良恶性肿块鉴别时，可考虑采用多种显像剂联合应用。Strauss[15]对6例原发性肝癌与结直肠癌、9例恶性淋巴瘤和5例炎性肿块进行15O-H2O、11C-AIB、18F-FDG显像，11C-AIB在炎性病人的聚集与良性病变无显著性，1例膈下脓肿对18F-FDG明显浓聚，而不摄取11C-AIB，初步结果表明氨基酸显像有助于鉴别炎性与恶性肿块。
3 18F-FDG PET显像的假阴性
肺类癌瘤为低度恶性，占肺肿瘤的1%～2%，Erasmus等人[16]报道，7例类癌瘤中6例的18F-FDG为低代谢，提示良性病变，作者认为，对怀疑类癌瘤而18F-FDG为低代谢的任一孤立肺结节应进行活检或密切随访。Jadvar等人[17]报道1例类癌瘤肝转移患者，18F-FDG pET为假阴性，而111In-奥曲肽可显示末端回肠的原发灶及肝内多发转移灶。Higashi等人[18]报道，7例细支气管肺泡癌（BAC）中4例（57%）的18F-FDG pET显像，11C-胆碱可清晰显示前列腺癌及其转移灶，而18F-FDG因其在尿道及膀胱内的高放射性，对前列腺癌及转移灶的检出存在困难，诊断前列腺癌的骨转移不敏感，11C-胆碱PET检测骨转移比常规骨显像敏感，这时的骨转移应称为骨髓转移。
4 治疗对18F-FDG摄取的影响
了解不同治疗手段对局部18F-FDG代谢的影响，对正确解释PET图像是非常必要的。试验研究表明，放射治疗中，细胞由于直接或间接作用受到损伤，引起DNA损伤或非DNA病变，而与放射损伤的修复有关的几个生化旁路是消耗ATP的过程，糖酵解与有氧氧化是细胞内两条主要的产生ATP的途径，因此放射治疗后一段时间内18F-FDG的浓聚是增加的。
虽然肿瘤的代谢在放疗过程中可能会不断地减低，但因继发反应对18F-FDG摄取增加，使肿瘤区总的FDG摄取在随访期间可能保持不变。Rozental jM等人（1991年）评价胶质瘤与脑转移瘤立体定向放射治疗后第1、7天局部18F-FDG摄取，结果示与治疗前相比，治疗后第1天增加25%～42%，第7天减低12%到增加10%。这些早期效应可能与放射治疗对肿瘤的直接影响有关，但放疗结束后18F-FDG摄取的多样化主要与非特定效应有关，尚无足够数据支持18F-FDG pET在放疗开始后6个月内精确评价肿瘤的代谢。Marriott等人[20]报道，10例原发性脑肿瘤术后注射131I-McAb于手术腔周围出现一环状18F-FDG摄取，比周围正常的脑组织摄取更多的18F-FDG，随访2～26个月无变化，病理结果示肿瘤的高代谢环与巨噬细胞的浸润显著增加有关，而摄取环的结节与肿瘤有关。
常规化疗对肿瘤代谢的非特定影响知之甚少。用六磷酸胆碱（HPC）对人乳腺癌细胞株（MCF7）的试验结果发现，化疗开始后6小时肿瘤代谢增高，18F-FDG摄取的增加具有剂量依赖性。乳腺癌动物试验示HPC化疗后70%的动物第1、7天18F-FDG摄取增加。有的学者评价了doxorubocin对Lewis肺癌的影响，发现治疗后18F-FDG摄取增加。
除了肿瘤本身外，化疗后骨髓等正常组织对18F-FDG摄取可增高，因此关于细胞生长抑制剂18F-FDG代谢的影响应予熟悉，以便正确解释PET显像结果。为了避免因非特定治疗效应产生的假阳性结果，应选择初次PET显像、化疗、PET随访的间隔。大多数病人化疗前及第三疗程化疗前进行PET显像临床评价治疗效果是可取的。但是，化疗的影响可存在数年，Strauss[15]对一例MRI可疑的骨髓原发非何杰金氏淋巴瘤病变进行首次PET显像，目测法发现一热区而怀疑肿瘤组织残余，半定量分析SUV较低（0.983),正常骨髓SUV为0.688，因此主为此病变为非恶性，并得到骨髓活检证实，3年后PET随访，18F-FDG摄取未见任何变化，这一热区可能为瘢痕组织所取代，提示定量分析有助于对病变的精确评价。
Hollinger等人[21]报道，白细胞集落刺激因子（G-CSFs）可以促进骨髓造血组织的增生，引起骨髓对18F-FDG的摄取增加，这种骨髓反应随疗程的结束很快下降，因此，作者建议接受G-CSFs治疗者的18F-FDG pET显像应在结束治疗后5天进行。
5 血葡萄糖水平对肿瘤摄取18F-FDG的影响
研究结果证明，血葡萄糖水平的升高将显著减低肿瘤对18F-FDG的摄取，降低PET图像的质量，影响恶性病变的检出。Diederichs等人[22]对171例胰腺疾病进行禁食状态下的18F-FDG pET显像，其中19例血糖水平≥1.3g/L（130mg/dl），24例有糖尿病史，结果示血糖＜1.3g/L组胰腺恶性病变检测敏感性为86%，而血糖≥1.3g/L组敏感性为42%，平均SUV分别为4.2,2.3；无糖尿病史组敏感性为83%，SUV3.3，有糖尿病史组敏感性为69%，SUV2.5；15例有糖尿病史但血糖＜1.3g/L者敏感性为885。在PET显像过程中，应注意测定空腹血糖水平及询问有无糖尿病史，其中前者更为重要。但是有人报道，葡萄糖负荷有助于18F-FDG pET对脑肿瘤的检出，Ishizu K等人（1994年）对10例脑肿瘤患者（9例胶质瘤，1例转移瘤）进行葡萄糖负荷及禁食状态下18F-FDG pET显像，葡萄糖负荷下，脑皮层与肿瘤对18F-FDG PET的摄取均减低，但肿瘤/皮层摄取比值增加（26.0±5.7)%，结果提示葡萄糖负荷可增加18F-FDG pET对复发或残余脑肿瘤的检出。有关葡萄糖负荷对脑肿瘤的诊断价值，尚需大量病例进一步研究证实。
6 18F-FDG PET对肿瘤定位有一定局限性
由于PET为功能性显像技术，正常解剖结构的显示尚不及MRI、CT，如PET对右下肺与右肝顶部病灶、胸膜与肋骨病变的鉴别、肝脏肿瘤门脉浸润与肝内转移灶的精确定位等尚不足，因此结合解剖影像是必要的。
总之，正确熟悉与了解18F-FDG的非肿瘤性摄取及不同治疗方式对肿瘤摄取18F-FDG的影响，多种显像剂联合应用，密切结合临床及其它影像学资料，尤其是PET-CT、PET-MRI图像融合技术的应用，无疑可提高18F-FDG诊断肿瘤的准确率，更好地体现18F-FDG pET在肿瘤应用中的独特优势。
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