PET及PET/CT显像在前列腺癌诊断中的应用

美国通用电气有限公司(中国)医疗系统部  王 冰

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前列腺癌的发病率很高,占男性新发癌症的 29%。特别是西方国家,是各种恶性肿瘤第二位致死原因。我国的前列腺癌发病率近年来有所上升。前列腺癌临床表现不多,直肠指诊、前列腺特异抗原检测是较为灵敏和特异的诊断方法。PSA是实验室检测,无法直观的进行肿瘤显示。另外,PSA 也无法区分局部病灶或远端转移灶。传统的影象TRUS、CT、 MRI在诊断探测肿瘤范围,手术前淋巴结浸润分期,肿瘤复发等方面有很大的局限性。对于原发肿瘤分期,MRI 灵敏度率为68% 高于CT和TRUS;对于手术前淋巴结分期CT灵敏度为32-78%,稍高于MRI 35-65%。

PET显像在前列腺癌诊断中的应用

PET 是基于分子水平的功能显像,这种显像技术与传统影象不同,它可以根据肿瘤细胞与正常细胞在代谢,合成等方面的差异,来实现显像。恶性肿瘤的DNA合成、氨基酸的利用、葡萄糖代谢等明显高于正常细胞, PET肿瘤显像正是利用肿瘤的这些生化特性实现的。 但由于前列腺癌的自身特性,如绝大多数前列腺癌来自前列腺泡,97%为腺癌,其中多数分化好或较好,少数分化差;鳞状上皮癌只占3%;另外,前列腺靠近膀胱,因此如果示踪剂是经肾脏排泄的,那么,尿内的放射性势必会影响前列腺病变的显示1。所以前列腺癌的PET显像与其他恶性肿瘤又有区别。

18F-FDG:FDG就是一种成熟的技术,它依据肿瘤细胞Glut-1葡萄糖转运蛋白增加,葡萄糖利用增加的生化特性,在许多肿瘤的诊断方面显示出优良的价值。如肺癌、乳腺癌、淋巴瘤、结肠直肠癌、头颈部肿瘤、黑色素瘤等,在许多肿瘤的诊断灵敏度,特异性和准确性达到85-99%。但它在前列腺癌显像中的作用并不理想。这主要由于: 18F-FDG在分化好的前列腺癌组织中的摄取相对偏低(SUV 2.5-3.5),18F-FDG在评价前列腺原发肿瘤的灵敏度、特异性均不高,不能很好的鉴别诊断良性增生与前列腺癌1。另外,由于膀胱内放射性的影响,前列腺癌本身及盆腔淋巴结均难于显示。对于激素治疗后的病人FDG PET显像,一些研究表明FDG PET的诊断灵敏度只有70%左右,在根治性前列腺切除术后其灵敏度仅为50%左右。FDG-PET显像并非对于前列腺癌诊断毫无价值。根据FDG PET显像具有一定的特异性,FDG高吸收的前列腺癌灶一般对放疗和雄性激素消除治疗不敏感,FDG的下降通常与PSA的下降相关的特点,FDG PET可以用于:淋巴结分期,远端转移灶探测,前列腺癌不明确病变的诊断分析,对治疗疗效的判断和治疗方案的选择;疗效的检测等。

11C标记物:近年来,由于11C标记物的开发和应用,一些11C标记的化合物在前列腺癌PET显像中的作用引起人们的兴趣。
碳和氟相比,11C标记物有以下优点:

  1. 碳是构成生物分子的主要元素,11C可取代有机分子中任意位置上的C,而不致引起该分子的生物化学性质发生改变;
  2. 与15O和13N相比半衰期较长,11C的半衰期20.4分钟,因此有相对充足的药物标记时间,比较适合PET显像。
  3. 11C因其标记灵活,方法多样 ,可形成许多种类的标记物,为PET显像剂的开发和应用研究提供了坚实的基础2。用于前列腺癌显像的11C 标记物主要有:11C-乙酸盐和11C-胆碱。

11C-乙酸盐(11C-acetate)

11C-乙酸作为三羧酸代谢循环(TCAC)的直接底物,被细胞摄取后,在线粒体内被合成酶转变为11C-乙酰辅酶A,然后经TCAC氧化,产生11C-CO2,其量反映TCAC流量。由于11C-乙酸与心肌氧耗量呈正比,因而被用于无创伤心肌TCAC流量和局部心肌的氧化代谢估测。近期发现,11C-乙酸对前列腺癌和肝细胞癌的诊断和鉴别诊断亦有较好的价值,并且研究显示11C-乙酸的PET图象显示均匀,平滑,图象质量较好。肿瘤中乙酸代谢的机制尚不十分清楚,现推测是通过非氧化途径进入细胞脂质池。有研究发现,对于前列腺癌治疗后局部复发及局部淋巴结转移的诊断11C-乙酸PET 显像优于18F-FDG,前列腺癌局部复发灶和局部淋巴结转移灶的11C-乙酸SUV 值(平均2.9和3.8)高于相应的18F-FDG显像SUV 值(平均1.0和1.1)3

但由于11C-乙酸存在年龄相关性前列腺摄取,年龄<50岁的人群中,11C-乙酸的摄取高于>50岁者。再有11C-乙酸在良性增生和前列腺癌摄取存在重叠现象:良性增生的SUV是2.8 ± 0.9;前列腺癌的SUV为3.6 ± 1.5,两者的差异无显著性意义。因此在对11C-乙酸局部摄取增加的判断也应谨慎4