11C-胆碱PET/CT显像在前列腺癌诊断中对18F-FDG的补充价值

娜仁花，柴黎明，居热提·阿扎提，曹务成，李 鸣，杨小丰

（新疆维吾尔自治区人民医院核医学科，新疆 乌鲁木齐 830001）

11C-胆碱PET/CT显像在前列腺癌诊断中对18F-FDG的补充价值

娜仁花，柴黎明，居热提·阿扎提，曹务成，李 鸣，杨小丰

（新疆维吾尔自治区人民医院核医学科，新疆 乌鲁木齐 830001）

目的：探讨11C-胆碱PET/CT显像在前列腺癌诊断中对18F-FDG的补充价值。方法：前瞻性对2011年10月—2016年1月我院核医学科进行PET/CT检查的前列腺疾病患者分别进行18F-FDG和11C-胆碱显像，共有63例男性患者纳入研究，以病理或≥6月的随访为标准确诊，其中前列腺癌患者38例，平均年龄71.0（48～91）岁，良性前列腺增生患者25例，平均年龄66.5（47～81）岁。比较18F-FDG和11C-胆碱PET/CT的诊断效能，分析11C-胆碱PET/CT显像在前列腺癌诊断中对18F-FDG的补充价值。结果：11C-胆碱PET/CT显像前列腺癌组SUVmax（3.91±3.29）高于前列腺增生组（1.01±1.10），差异有统计学意义（t= 4.252，P＜0.05）；18F-FDG PET/CT显像前列腺癌组SUVmax（3.98±4.17）与良性前列腺增生组（2.17±3.33）无明显差异（t=1.824，P＞0.05）。11C-胆碱、18F-FDG PET/CT诊断前列腺癌的灵敏度分别为89.5%、81.6%，特异性分别为88.0%、60.0%，准确性分别为88.9%、73.0%；阳性预测值分别为91.9%、75.6%，阴性预测值分别为84.6%、68.2%；两者联合应用的灵敏度89.5%、特异性96.0%、准确性92.1%、阳性预测值97.1%、阴性预测值85.7%。PET/CT发现有17例骨转移，8例淋巴结转移，1例肺转移。11C-胆碱PET/CT检出骨转移病灶（584个）较18F-FDG PET/CT（497个）多，差异有统计学意义（t=2.151，P＜0.05）。11C-胆碱PET/CT显像对淋巴结转移病灶的标准摄取值及转移个数与18F-FDG PET/CT显像比较无统计学差异（P＞0.05）。结论：11C-胆碱可弥补18FFDG的不足，18F-FDG联合11C-胆碱PET/CT显像可提高PET/CT对前列腺癌的诊断效能。

前列腺肿瘤；氟脱氧葡萄糖F18；正电子发射断层显像术

前列腺癌（Prostate cancer，PCa）是我国男性泌尿生殖系统发病率最高的肿瘤之一[1]，发病率也呈上升趋势。近年来临床对PCa的诊断主要依靠直肠指诊、血清PSA、直肠内超声、CT及MRI等，虽这些检查方法对PCa的诊断均具有肯定的临床价值，但也均有一定的局限性[2-3]。PET/CT属于开放系统，使用不同的显像剂可获得不同的诊断信息。18F-FDG是葡萄糖的类似物，是最成熟、应用最广泛的显像剂，由于18F-FDG的体内代谢特点，在PCa的诊断中存在一定的不足，而11C-胆碱与18F-FDG代谢途径不同。为探讨11C-胆碱对PCa的诊断价值，本研究对63例前列腺疾病患者进行了前瞻性研究，分析11C-胆碱在PCa诊断中对18F-FDG的补充价值。现将结果报告如下。

1 材料与方法

1.1 临床资料

2011年10月—2016年1月在我院核医学科行18F-FDG、11C-胆碱双示踪剂PET/CT显像的前列腺病变患者。纳入标准：临床怀疑前列腺病变患者；近期未行任何前列腺有创检查或治疗；随访资料完整；检查获得患者及其家属同意，并签知情同意书者。排除标准：不能耐受PET/CT检查的患者；合并其他恶性肿瘤；患者空腹血糖＞10mmol/L。共纳入患者63例，PCa组38例，年龄（70.97±8.27）岁,良性前列腺增生组25例，年龄（66.48±9.72）岁。PCa诊断标准：经前列腺穿刺活检或手术病理组织学证实；经临床与影像学检查随访符合肿瘤表现 （随访时间≥6月）；内分泌治疗有明显疗效。良性前列腺增生诊断标准：经前列腺穿刺活检证实；经临床与影像学检查随访无变化的（随访时间≥6月）。其中PCa组有18例经穿刺或活检或手术病理组织学证实，20例是行内分泌治疗及临床随访诊断。

1.2 显像仪器及显像剂

18F-FDG及11C-胆碱的制备采用美国GE公司回旋加速器（MINItrace），Trace Lab FX FDG及Trace Lab FXc全自动化学合成系统制备18F-FDG和11C-胆碱，放化纯度均＞95%。

1.3 方法

1.3.1 显像方法

检查仪器为GE Discovery ST8 PET/CT。18FFDG PET/CT检查患者禁食6 h以上，检测血糖，确保空腹血糖水平在正常范围内，静脉注射18F-FDG显像剂3.7 MBq/kg，安静休息60 min，期间按要求饮水，并在检查前排空膀胱。第2 d无需禁食，静脉注射11C-胆碱7.4 MBq/kg，检查前饮水以充盈膀胱，安静平卧休息5 min后，行11C-胆碱PET/CT扫描。

1.3.2 数据采集

CT扫描：120 kV，225～240 mA，层厚3.75mm，进床速度13.5mm/s，螺距1.35∶1。根据患者身高采集6～8个床位，扫描范围从大腿中段至颅顶。采用自动毫安技术降低受检者吸收剂量。

PET扫描：采用3D扫描，每个床位采集3 min。PET数据经有序子集最大期望值法 （OSEM）重建，CT采用矩阵512×512，通过CT扫描数据对PET图像进行衰减校正（CTAC）。通过Xeleris工作站将校正后的PET图像与CT图像进行融合，分别得到横断面、矢状面及冠状面的PET图像、CT图像以及PET-CT融合图像。

1.3.3 图像分析

采用目测法及半定量分析法，由同一操作者在病灶显像剂浓聚程度最高的层面，采用自动勾画感兴趣区（ROI），由计算机程序自动计算出该部位的最大标准摄取值（SUVmax）。SUV是指局部组织摄取的示踪剂的放射性活度与全身平均注射活度的比值[4]，一般以体质量进行标准化。检查结果由PET/CT中心3位有经验的医师单独阅片，得出结论。目测法：前列腺增生诊断依据：前列腺体积增大，形态规则，无显像剂浓聚或对称性结节状轻度显像剂浓聚增高。PCa诊断依据：前列腺体积增大，形态规则或不规则，内局限性/灶性非对称性显像剂异常浓聚或弥漫性不均匀性显像剂异常浓聚。淋巴结出现显像剂异常浓聚视为转移，骨质出现显像剂异常浓聚伴/不伴骨质密度异常均视为骨转移。在目测法观察的同时采用半定量分析，以SUVmax＞2.5为诊断PCa的阈值，结合病变处显像剂分布的形态、CT表现（如大小、密度、形态、边界等）、有无转移灶、临床表现等多方面因素综合判定，如SUVmax＜2.5，但伴转移灶，结合病史，影像诊断为PCa。病理结果为B超引导下穿刺活检或手术后切检行免疫组化分析。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 一般情况及18F-FDG、11C-胆碱两种PET/CT显像表现

PCa组年龄（（70.97±8.27）岁）与良性前列腺增生组（（66.48±9.72）岁）无统计学差异（t=1.967，P= 0.054），提示两组患者基线均衡较一致，可比性良好。

PCa PET/CT表现：18F-FDG显像31例有显像剂异常浓聚影，6例未见显像剂浓聚，1例SUVmax＜2.5。而11C-胆碱33例有显像剂异常浓聚影，5例SUVmax＜2.5。

良性前列腺增生PET/CT表现：18F-FDG PET/ CT显示15例未见显像剂浓聚，10例SUVmax＞2.5。而11C-胆碱PET/CT显示11例未见显像剂浓聚，11例SUVmax＜2.5，3例SUVmax＞2.5。

18F-FDG PET/CT显像示PCa组SUVmax（3.98± 4.17）与良性前列腺增生组（2.17±3.33）无统计学差异 （t=1.824，P=0.073），而11C-胆碱PET/CT显像示PCa组SUVmax（3.91±3.29）较前列腺增生组（1.01± 1.10）高，差异有统计学意义（t=4.252，P=0.000）。

2.218F-FDG PET/CT显像对PCa的诊断与病理/随访结果比较

63例患者中，18F-FDG PET/CT显像诊断PCa 41例，前列腺增生22例。病理/经随访诊断PCa 38例，前列腺增生25例。将18F-FDG PET/CT显像与病理/经随访结果比较，18F-FDG显像诊断PCa的灵敏度81.6%（31/38），特异度60.0%（15/25），准确性73.0%（46/63），阳性预测值75.6%（31/41），阴性预测值68.2%（15/22）。

2.311C-胆碱PET/CT显像对PCa的诊断与病理/随访结果比较

63例患者中，11C-胆碱PET/CT显像诊断PCa 37例，前列腺增生26例。病理/经随访诊断PCa 38例，前列腺增生25例。将11C-胆碱PET/CT显像与病理/经随访结果比较，11C-胆碱PET/CT显像诊断PCa的灵敏度 89.5%（34/38），特异度 88.0%（22/ 25），准确性88.9%（56/63），阳性预测值91.9%（34/ 37），阴性预测值84.6%（22/26）。

2.418F-FDG联合11C-胆碱PET/CT显像对PCa的诊断与病理/随访结果比较

63例患者中，11C-胆碱PET/CT联合18F-FDG PET/CT显像诊断PCa 35例，前列腺增生28例。病理/经随访诊断PCa 38例，前列腺增生25例。将两种显像联合与病理/经随访结果比较，诊断PCa的灵敏度89.5%（34/38），特异度96.0%（24/25），准确性92.1%（58/63），阳性预测值97.1%（34/35），阴性预测值85.7%（24/28）。

2.511C-胆碱PET/CT与18F-FDG PET/CT显像对转移灶诊断结果表现

38例PCa患者中有17例骨转移，8例淋巴结转移，1例肺转移。本研究显示11C-胆碱PET/CT显像对5例18F-FDG PET/CT显像无摄取的骨转移病灶（CT示骨质呈成骨性改变）均有显像剂异常浓聚。11C-胆碱PET/CT显像的骨转移病灶SUVmax（平均4.44±2.41）较18F-FDG PET/CT显像（3.92±3.44）高，但无统计学差异 （t=0.746，P=0.466）；而11C-胆碱PET/CT检出骨转移病灶（共584个）高于18F-FDG PET/CT（共497个），差异有统计学意义（t=2.151，P= 0.047）。11C-胆碱PET/CT显像的淋巴结转移病灶SUVmax（平均4.25±2.08）低于18F-FDG PET/CT显像 （平均7.1±7.76），但无统计学差异 （t=1.047，P= 0.330）；11C-胆碱PET/CT显像检出淋巴结转移病灶（共88个）较18F-FDG PET/CT显像（共80个）高，差异无统计学意义（t=1.871，P=0.104）。

3 讨论

前列腺增生和PCa是老年男性中常见的疾病，两者可以共同发生，虽然两者临床症状和体征相似，但治疗和预后截然不同，因此鉴别诊断对于临床治疗方案的制定至关重要。

18F-FDG是目前应用最为广泛的正电子糖代谢显像剂[5]，研究显示其在PCa中的应用受到限制，①18F-FDG通过尿液排泄导致膀胱内高放射性从而影响了对前列腺病变及盆腔淋巴结的观察，需要进行利尿剂促排，以减低或消除膀胱内尿液放射性的影响；②部分前列腺肿瘤组织生长缓慢，对18F-FDG的摄取不高[6-7]，对PCa的检出灵敏度较低。胆碱在体内有3条代谢途径[8]：①通过氧化反应生成三甲胺乙内酯；②通过乙酰化反应生成乙酰胆碱；③在胆碱激酶的催化下发生磷酸化反应生成磷酸胆碱，进一步转化为胞嘧啶二磷酸胆碱，最后转化为磷脂酰胆碱整合到细胞膜上。肿瘤细胞的分裂增生旺盛，细胞膜的生物合成也同样活跃，磷脂酰胆碱水平升高，肿瘤细胞内用于催化胆碱磷酸化为磷酸胆碱的胆碱激酶活性明显增高，造成肿瘤细胞胆碱利用率增高，胆碱一旦被磷酸化后就停留在细胞中，即“化学滞留”[9]，造成了肿瘤与正常组织间的差异。文献报道11C-胆碱具有前列腺肿瘤内高度浓聚的特性，并且不在膀胱内存留，不干扰前列腺的显示[10]，故新型正电子显像剂11C-胆碱成为PCa的研究热点。

本研究显示PCa组18F-FDG SUVmax较前列腺增生组高，但差异无统计学差异，提示18F-FDG SUVmax在鉴别诊断前列腺病变良恶性上特异性不高，仅60.0%。SUV作为一种半定量分析的指标和方法，现已被广泛应用于良恶性肿瘤的鉴别诊断与疗效评估[11]，通过量化比较诊断期、放化疗期、康复随访期显像的SUV，来判断患者的诊疗情况与肿瘤的变化情况[12]。文献报道胆碱在组织中的SUV临床价值存在争议[13]，其值受多种因素影响，个体差异较大，单凭胆碱摄取值难以有效鉴别前列腺良恶性病变，但本研究以SUVmax>2.5为诊断PCa的阈值，结合病变处显像剂分布的形态、CT表现（如大小、密度、形态、边界等）、有无转移灶、临床表现等多方面因素综合判定，显示11C-胆碱PET/CT显像PCa组SUVmax较良性前列腺增生组高，差异有统计学意义，表明11C-胆碱PET/CT对于前列腺良恶性的判断具有重要的价值。

图1，2 男，74岁，以“发现血清PSA高10 d”入院。偶有腰痛，排尿不畅，夜尿增多。查总前列腺特异抗原（TPSA）＞100 ng/mL，游离前列腺特异性抗原（FPSA）29.95 ng/mL。图1为18F-FDG PET/CT显像，图2为11C-胆碱PET/CT显像。CT示前列腺外形增大，大小53mm×48mm，密度欠均等 （图1a，2a）。18F-FDG PET/CT显像于前列腺右叶见FDG代谢略增高，SUVmax 1.8（图1b，1c），左侧耻骨及坐骨骨质未见异常并未见FDG代谢 （图1d～1f），腹膜后区淋巴结见FDG代谢略增高，>SUVmax 2.1（图1g～1i）。而11C-胆碱PET/CT显像于前列腺右部见胆碱代谢增高，SUVmax 3.6（图2b，2c），左侧耻骨及坐骨见胆碱代谢增高，SUVmax 5.0（图2d～2f），腹膜后区淋巴结见胆碱代谢增高，SUVmax 3.8（图2g～2i）。Figure 1,2. Male,74 years old.For“serum PSA was found increased 10 days ago”in hospital.He has back pain,micturition not free,nocturia increased.Check the total prostate specific antigen(TPSA)＞100 ng/mL,free prostate specific antigen(FPSA)29.95 ng/mL.Figure 1:18F-FDG PET/CT imaging.Figure 2:11C-choline PET/CT imaging.CT showed that prostate enlargement and uneven density.The size is 53mm× 48mm(Figure 1a,2a).18F-FDG PET/CT imaging showed that metabolism in the right lobe of prostate was increased slightly,SUVmax 1.8(Figure 1b,1c).Left side of the pubic and sciatic bone is normal and not seen FDG uptake(Figure 1d～1f).Retroperitoneal region lymph node with metabolism increased slightly,SUVmax 2.1(Figure 1g～1i).11C-choline PET/CT imaging showed that choline metabolism in the right lobe of prostate was increased,SUVmax 3.6(Figure 2b,2c).Left side of the pubic and sciatic bone with higher choline uptake,SUVmax 5.0(Figure 2d～2f).Retroperitoneal region lymph node with choline uptake increased,SUVmax 3.8(Figure 2g～2i).

本研究显示11C-胆碱PET/CT显像对PCa的诊断灵敏度、特异度、准确性、阳性预测值、阴性预测值均高于18F-FDG PET/CT显像，分别为89.5%vs 81.6%，88.0%vs 60.0%；88.9%vs 73.0%；91.9%vs 75.6%；84.6%vs 68.2%。而两种显像剂联合应用对PCa的诊断灵敏度89.5%、特异性96.0%、准确性92.1%、阳性预测值97.1%、阴性预测值85.7%，除灵敏度无明显提高外，其余均高于两者单独应用。提示11C-胆碱PET/CT与18F-FDG PET/CT显像联合应用对PCa的诊断效能优于两者单独应用。11C-胆碱显像诊断PCa也存在假阳性及假阴性病例，PCa SUV虽高于良性前列腺病变，但二者存在交叉重叠现象，故需结合前列腺的形态、前列腺内胆碱放射性摄取分布的均匀程度。相关文献报道假阴性可能与病变的分化程度及代谢状态有关，肿瘤分化较高，代谢率偏低，导致SUV低可表现为假阴性[14]。其次，由于当前PET/CT的固有空间分辨率所限，对于肿瘤体积小，尤其是＜5mm也可导致假阴性结果。而良性前列腺增生、前列腺炎症及HGPNI均可表现有11C-胆碱摄取增加[15]，造成假假阳性可能。

本研究11C-胆碱PET/CT显像与18F-FDG PET/CT显像对骨转移病灶标准摄取值无统计学差异，但11C-胆碱PET/CT显像显示骨转移病灶个数较18FFDG PET/CT显像多，差异有统计学意义，提示11C-胆碱PET/CT显像在PCa骨转移灶的显像方面比18F-FDG PET/CT相对灵敏。张成琪等[16]对PET/CT在PCa中的诊断价值研究中发现11C-胆碱PET/CT对骨转移灶（134处）的检出高于18F-FDG PET/CT（103处），此与本研究相仿。而本研究显示对PCa淋巴结转移灶的检出，18F-FDG与11C-胆碱两种显像剂无明显差异，此与李亚军等[17]报道11C-胆碱PET对PCa在淋巴结转移的检出方面明显优于18F-FDG PET/CT不符，可能与本研究样本量较少有关，有待扩充样本继续进行深入研究。

在明尼苏达州罗切斯特的梅奥诊所，11C-胆碱被食品药品生产管理局 （FDA）批准可以用来探测PCa的复发[18]。在临床对治疗效果不佳的病人，当其PSA水平高于1 ng/mL，PSA的增长速率高于1 ng/（mL·y）以及PSA倍增时间＜6月的时候，应推荐胆碱PET/CT显像为第一项检查[19]。2015年NCCN指南中也已将11C-胆碱PET/CT作为PCa诊断、随访中的检查项目[20]。

综上所述，18F-FDG联合11C-胆碱PET/CT显像可提高PET/CT对PCa的诊断效能。11C-胆碱PET/ CT显像对骨转移灶的检出优于18F-FDG PET/CT显像，且可以弥补18F-FDG的不足。PET/CT不仅能比较清晰的显示出PCa，并能发现PCa骨、淋巴结及全身其他脏器转移灶[21]，为PCa的诊断和鉴别诊断以及术前分期提供可靠依据[22]。有关18F-FDG、11C-胆碱双示踪剂PET/CT显像与PSA、病理Gleason分级、MRI等的比较我们将在后续发表的论文中进行讨论。

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Added value of11C-choline PET/CT imaging to18F-FDG PET/CT in primary prostate cancer

NA Ren-hua,CHAI Li-ming,JURETI Azhati,CAO Wu-cheng,LI Ming,YANG Xiao-feng
(Department of Nuclear Medicine,Xinjiang General Hospital,Urumqi 830001,China)

Objective:To analyse the added value of11C-choline PET/CT imaging to18F-FDG PET/CT in primary prostate cancer.Methods:A prospective study of18F-FDG PET/CT and11C-choline PET/CT imaging in prostate patients encountered in our hospital from Oct 2011 to Jan 2016,a total of 63 male patients were included in the study.Including 38 cases of prostate cancer(mean age:71 years old),25 cases of benign prostatic hyperplasia(mean age:66.5 years old),all cases were diagnosed by histopathology or follow-up or more for the standard diagnosis.Comparing11C-choline with18F-FDG PET/CT imaging for further analysis of the added value of11C-choline PET/CT imaging to a18F-FDG PET/CT in primary prostate cancer patients.Results:The11C-choline PET/CT imaging showed that the SUVmax of the prostate cancer group(3.91±3.29)higher than the benign prostatic hyperplasia(1.01±1.10).The SUVmax of18F-FDG was no stastistical difference with the prostate cancer(3.98±4.17)and the benign prostatic hyperplasia(2.17±3.33).The sensitivity,the specificity,the accuracy,the positive predictive value and the negative predictive value of11C-choline PET/CT and18F-FDG PET/CT are 89.5%,81.6%,88.0%, 60.0%,88.9%,73.0%,91.9%,75.6%,84.6%,68.2%,respectively.The sensitivity,the specificity,the accuracy,the positive predictive value and the negative predictive value of combined two radioactive tracers scan is 89.5%,96%,92.1%,97.1%, 85.7%,respectively.Seventeen cases of bone metastases,8 cases of lymph node metastasis,1 case of pulmonary metastasis were recognized by PET/CT.The SUVmax of bone metastasis of11C-choline PET/CT has no obviously variance compared with18F-FDG PET/CT.11C-choline PET/CT imaging showed that bone metastases lesions(584)were more than18F-FDG PET/CT (497),that difference was statistically significant(t=2.151,P＜0.05).The SUVmax of lymph node metastasis and total number is no statistical difference between11C-choline PET/CT imaging and18F-FDG PET/CT(P＞0.05).Conclusions:11C-choline PET/CT imaging combined with18F-FDG PET/CT imaging has better diagnostic value in the prostate cancer.11C-choline PET/CT can make up for the inadequacy of18F-FDG PET/CT.

Prostatic neoplasms;Fluorodeoxyglucose F18;Positron-emission tomography

R737.25；R817.4

A

1008－1062（2016）11－0799－05

2016－05－20；

2016－07－04

娜仁花（1988-），女，新疆人，医师。E-mail：243185446@qq.com

杨小丰，新疆维吾尔自治区人民医院核医学科，830001。E-mail：yangxf5100@126.com

新疆维吾尔自治区自然科学基金（2013211A104）。