泌尿系统肿瘤显像
(一)PET—CT显像
1.显像原理 正电子发射断层显像(positron emission tomography,PET)是将某种生命代谢中必需的物质,如葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸,标记上短半衰期的放射性核素(如18F、11C等)并注入人体后,通过探测器来探测湮灭辐射光子,从而获得机体内正电子核素的断层分布图,显示病变的位置、形态、大小、代谢、功能及分子生物学表现等。而PET—CT是融合性显像设备,加入CT图像不仅可以提供局部组织的解剖结构定位,弥补PET图像定位不清的缺陷,而且可以对PET图像进行衰减校正,获得显像剂分布精确的定量信息。目前,PET—CT已经逐渐取代PET显像设备,成为临床最重要的分子影像设备之一。
2.显像剂 目前应用最广泛、最成熟的显像剂是葡萄糖类似物18F—脱氧葡萄糖(18F—FDG),其与天然葡萄糖一样被细胞膜表面的葡萄糖转运蛋白(Glu)转运到细胞内,被己糖激酶磷酸化生成6—磷酸—18FDG,这种产物不能自由出入细胞膜,也不能被磷酸果糖激酶所识别进入糖酵解的下一个反应,只能滞留在细胞内,从而反映细胞的葡萄糖代谢水平。
3.标准化摄取值 临床常规采取标准化摄取值(SUV)来评估18F—FDG的摄取程度。SUV越高,则恶性肿瘤的可能性越大。SUV的计算公式如下:
4.异常图像 在排除正常生理性摄取外,出现局灶性的异常葡萄糖高代谢病灶,均可以视其为异常病灶。主要包括以下内容。
(1)恶性肿瘤:泌尿系统大部分恶性肿瘤病理类型如尿路上皮癌、睾丸肿瘤等在18F—FDG PET—CT影像中显示为局灶性、较高的显像剂摄取。少部分恶性肿瘤由于葡萄糖转运蛋白表达水平较低、去磷酸化水平较高、肿瘤组织中肿瘤细胞数量较少等因素,在图像中可表现较低甚至无显像剂摄取。如高分化肾透明细胞癌、高分化前列腺癌等。
(2)肿瘤样病变:部分良性肿瘤在18F—FDG PET/CT图像中也可表现较高的显像剂摄取。如甲状腺乳头状癌、腮腺肿瘤、结肠腺瘤样息肉和茸毛腺瘤,以及平滑肌瘤等,这些肿瘤样病变有时与早期恶性肿瘤病灶很容易相混淆。
(3)炎症:各种原因(如手术、放疗或感染等)引起的急性炎症,以肉芽组织增生为主的炎症如结节病、真菌性疾病或结核性疾病等;由免疫异常等导致的慢性炎症疾病如溃疡性结肠炎、全身淋巴结病等在18F—FDG PET—CT图像中也可表现较高的显像剂摄取。这些炎症性疾病由于与恶性肿瘤具有相类似的结构性改变和代谢改变,有时很难通过18F—FDG PET—CT鉴别,常需要结合患者的具体病史、实验室检查,甚至是组织病理学表现联合诊断。
(二)PET—CT显像在泌尿系统肿瘤诊疗中的应用(https://www.daowen.com)
1.前列腺癌
(1)18F—FDG PET—CT并不适用于前列腺癌原发灶的诊断和鉴别诊断,主要原因有:① 前列腺癌病灶较小,生长缓慢,多数为低度恶性腺癌;② 前列腺癌细胞中的葡萄糖表达低,肿瘤摄取FDG不显著;③ FDG在前列腺癌、正常前列腺及前列腺增生组织中的摄取没有明显差异;④ 由于FDG通过泌尿系统排泄,在膀胱内显像剂的滞留会影响对包括精囊腺在内的邻近组织的评估。但在前列腺癌的分期评估中,18F—FDG PET—CT具有较高的特异性和阳性预测值,可以较好地发现前列腺癌的骨转移及内脏转移。
(2)前列腺特异性膜抗原(PSMA),是一种存在于健康前列腺细胞表面的蛋白,在前列腺细胞表面处于较高的表达水平。小分子PSMA—617可以特异性地吸附在PSMA上,同时可以被多种放射性核素所标记,从而达到显像或治疗的目的。68Ga是一种放射性较弱的诊断核素,当结合PSMA—617时,在PET的帮助下,即可对前列腺癌细胞进行可视化成像。68Ga—PSMA PET—CT对于前列腺肿瘤接受局部根治性治疗后PSA上升的患者,在极低的PSA水平下(1 ng/mL以下)即有60%的概率可发现复发病灶,在PSA>5 ng/mL时,寻及复发性病灶的概率上升为85%,敏感性及特异性均高于11Cholin—PET—CT及18F—FDG PET—CT,为临床治疗策略的制订提供了重要的参考依据。
2.肾细胞癌
(1)在肾细胞癌病理类型中,85%为透明细胞癌,恶性程度以Ⅰ~Ⅱ级为多,肿瘤细胞Glu表达低,转运至肿瘤细胞内的18F—FDG较少;而高分化的肾细胞癌组织中葡萄糖—6—磷酸酶活性较高,又可将细胞内6—磷酸—18F—FDG去磷酸化生成游离的18F—FDG,进而从细胞中流出。这两方面原因导致高分化的肾细胞癌摄取18F—FDG程度低,易造成假阴性。相反,分化程度低、恶性程度高的肾细胞癌,由于葡萄糖—6—磷酸酶活性较低,则可表现出较高的FDG摄取。
(2)因此,18F—FDG PET/CT显像可以帮助平均肾细胞癌的分化程度,但对于原发灶诊断的灵敏度不高。总的来讲,18F—FDG PET—CT显像对于肾细胞癌的显著临床应用价值在于对肿瘤的分期、再分期、疗效评估与预后判断,而对于原发肿瘤病变的诊断及局部累及范围,其他显像方法如MRI则可提供更有价值的信息。
3.尿路上皮癌
(1)对于上尿路尿路上皮癌,由于尿路上皮组织对葡萄糖的摄取很高,故18F—FDG PET—CT敏感性和特异性均高于IVU和螺旋CT,为一种高效准确的临床诊断方法。但由于FDG在泌尿系统排泄,为尽量减少假阳性,需在上尿路排泄完成后的延迟相中观察上尿路受累情况。
(2)由于FDG在泌尿系统排泄,膀胱内尿潴留会明显影响对膀胱癌原发肿瘤病灶及盆腔内转移淋巴结的观察,因此在欧洲泌尿协会和NCCN指南中,并未将PET显像作为目前推荐诊断和分期的显像方法。但很多研究也表明,应用呋塞米介入双时相显像可以明显提高对肿瘤原发病变、盆腔内转移病变的检出率,从而改变分期、影响临床治疗决策并进行预后评估。