18F-FDG PET/CT棕色脂肪摄取的影像学特点、影响及干预因素

唐永祥 何婷婷 朱泽华 邹开力

（1 中南大学湘雅医院PET中心，湖南 长沙 410008；2 湖南省长沙市第四医院核医学科，湖南 长沙 410006）

18F-FDG PET/CT棕色脂肪摄取的影像学特点、影响及干预因素

唐永祥1*何婷婷1朱泽华1邹开力2

（1 中南大学湘雅医院PET中心，湖南 长沙 410008；2 湖南省长沙市第四医院核医学科，湖南 长沙 410006）

目的探讨18F-FDG PET/CT检查中棕色脂肪组织（BAT）高摄取受检者的影像学特点、影响因素，并分析可能减少患者BAT摄取的干预因素。方法回顾性分析2016年1月至2017年5月3575例次18F-FDG PET/CT全身检查受检者图像，共24例BAT摄取阳性患者，采用视觉评分、半定量法分析记录各个高摄取部位SUVmax、SUVmean及总体积，收集受检者临床相关参数通过统计学分析BAT高摄取18F-FDG的影像特征及影响因素。结果随着对BAT激活视觉评分的增高3个定量指标逐渐增大，呈正相关并有统计学差异（P＜0.01）；所有BAT摄取阳性者中年龄越低，其总体积、SUVmean和SUVmax就越大（P＜0.01），女性受检者BAT阳性所占比例明显较男性高（P＜0.01），BAT激活情况与受检者BMI指数无相关（P＞0.05）；BAT阳性组受检者的室外日平均温度明显低于阴性组（P＜0.01）。结论视觉评分法是对量化BAT摄取一个方便快捷的好方法，年龄、性别和温度可影响BAT的摄取，而BMI指数对BAT的摄取无明显影响，无论温度的高低，棕色脂肪的动员趋向与总统动员趋势。

棕色脂肪；18F-FDG PET/CT；影像学特点；高摄取

棕色脂肪组织（brown adipose tissue，BAT）可以通过摄取营养物质以非战栗方式为机体产热，常见于啮齿类动物研究中。最初认为人类的婴幼儿BAT含量很高，成年人几乎不存在BAT或可以忽略不计，但随着PET/CT在临床肿瘤诊治方面的广泛应用，部分受检者可以发现颈部、肩胛区、腋窝、肾周、胸腹腔大血管周围等处脂肪组织高摄取

18F-FDG，直至2009年病理才证实18F-FDG PET/CT这些对称性高摄取部位的脂肪密度组织为人体激活BAT[1]，在PET/CT临床检查中这种激活BAT的生理性高摄取会不同程度的对肿瘤的诊断、分期、特别是疗效评估产生明显影响，因此，了解激活BAT高摄取18F-FDG的发生规律和特点、影响因素将有利于PET/CT临床诊断医师提前做好提前干预并作出准确的判断。本研究回顾性分析我院18个月内24例次18F-FDG PET/CT全身检查BAT摄取阳性图像，对激活BAT摄取的总体视觉评估、勾画总体积、SUVmax、SUVmean、发生特点与规律等PET影像学表现进行描述分析，并与相关临床参数进行统计分析，探讨BAT激活高摄取18F-FDG预测及干预因素。

1 资料与方法

1.1 数据收集：回顾性分析我院PET中心2016年1月至2017年5月间行18F-FDG PET/CT全身检查的受检者图像，BAT糖代谢增高图像表现为CT部分脂肪密度的对称性放射性分布异常浓聚。所有患者禁食禁糖4 h以上，空腹血糖低于8.0 mmol/L，注射18F-FDG（放化纯度＞95%）剂量为444 MBq/kg，注射后在室温20～25 ℃休息床安静休息（60±15）min，进行头部至大腿中上部“全身”PET/CT（美国GE公司Discovery Elite）扫描，通过CT衰减校正、迭代法（4次迭代，8个子集）重建图像，共3575例次行18F-FDG PET/CT全身检查的受检者图像，其中男性2104例次，女性1349例次，年龄1～91岁，平均年龄（52.64±16.01）岁。

1.2 图像分析：由AW4.6工作站辅助两位有丰富PET/CT诊断经验的医师进行PET图像视觉评估，选取PET摄取增高部位在相对应的CT图像上为脂肪密度（-250～-50 HU）判断为激活的BAT，并进行半定量分析计算出感兴趣区域的SUV最大值（SUVmax），SUV平均值（SUVmean）及勾画出激活BAT总体积。

1.3 统计学分析：同时记录患者的如下的信息：检查日期、性别、年龄、空腹血糖值、身高、体质量，计算出体质量指数（Body Mass Index，BMI）。室外平均气温数据来源于中国国家气象局，统计学分析使用统计软件包SPSS16.0进行统计描述与分析。

2 结 果

2.1 BAT高摄取18F-FDG的情况及特点：我们从3575例次中分析记录出棕色脂肪高摄取18F-FDG 24例次，男性11例，女性12例，BAT高摄取特征性表现为对称性分布于颈部、锁骨上区、腋窝、脊柱两旁、纵隔血管间隙及肾周的斑片状、结节状18F-FDG摄取增高，CT部分对应为脂肪密度，未见明显软组织占位性病变；这24例次患者中棕色脂肪不同程度的高摄取18F-FDG，利用视觉评估法将BAT摄取18F-FDG浓聚情况分为4个评分等级[2]：1分低于肝脏摄取，2分接近肝脏摄取，3分高于肝脏摄取，4分接近大脑皮质摄取，共得到1分1例次，2分3例次，3分6例次，4分14例次；每位BAT摄取阳性者收集5各区域（颈部、锁骨上、纵膈、脊柱旁和膈下区域）数据；SUVmax 3.1～10.1（7.9± 2.0），SUVmean 2.2～5.7（4.6±0.9）；棕色脂肪3D软件勾画总体积13.6～326.3 mL[（257±8.2）mL]。可以得出激活的BAT视觉评分越高，其体积越大且摄取值也越高，视觉评分与SUVmean、SUVmax及激活棕色脂肪体积明显正相关（P＜0.01），故棕色脂肪被激活得越明显，被激活的程度与范围也就越大（图1）。

图1 A图表示视觉评分在中18F-FDG PET MIP图一览情况，表B表示视觉评分各类的例次数（n），SUVmean，SUVmax及总体积的均数，随着评分的增高3个定量指标逐渐增大，呈正相关并有统计学差异（P＜0.01）

2.2 棕色脂肪高摄取18F-FDG与自身年龄、性别及BMI指数相关性分析：在所有BAT摄取阳性者中年龄越低其BAT高摄取总体积、SUVmean和SUVmax就越大（P＜0.01），说明低龄受检者棕色脂肪更容易被动员激活、激活的范围越广，而性别、BMI与激活BAT的个数和体积并不相关（P＞0.05）。虽然在棕色脂肪激活部位总体积、SUVmean和SUVmax上男女无明显差异，24例次有BAT高摄取的受检者中，男性11例次，占同期男性受检者的0.5%（11/2104），女性13例次，占同期女性受检者的0.9%（13/1349），对比同期BAT无高摄取受检者，女性BAT阳性所占比例明显较男性高（P＜0.01）。

2.3 激活BAT摄取情况与室外平均气温的相关性分析：我们同时选取24例BAT摄取阴性的受检者编成BAT阴性组，与所分析的24例BAT阳性组之间年龄、性别构成、BMI、18F-FDG注射剂量及检查等待时间均无差异，同时两组间分析疾病种类没存在明显差异，消除以上因素的影响，构成病例对照研究：最后来分析室外温度对棕色脂肪摄取FDG的影响，BAT阳性组受检者的日平均稳定明显低于阴性组（P＜0.01）；而对于BAT阳性组内室外平均温度与BAT高摄取的勾画总体积、SUVmax，SUVmean均无相关性（P＞0.01）。说明室外温度是BAT激活情况的独立预测因素，这与以前的报道是一致的[3]，但室外平均温度的高低均不能对激活程度和范围造成影响，换而言之，受检者BAT的激活程度与范围不受室外平均温度的影响，激活后更趋向于总体激活，这是我们本次研究的新发现。

3 讨 论

人体内的脂肪组织主要有两种类型，即白色脂肪与棕色脂肪，白色脂肪通过以三酰甘油的形式储存能量和保持体温，而BAT是人体适应寒冷刺激通过非战栗性产热维持体温的主要器官，通过18F-FDG PET/CT显像可以观察到激活BAT糖代谢明显增高，并明显影响肿瘤的诊断，因此探讨导致BAT激活并分析可能抑制其激活因素对临床18F-FDG PET/CT检查意义非常重大。以往研究表明成年人全身18F-FDG PET/CT检查出现棕色脂肪高摄取概率在1%～10%[4]，而本研究出现BAT摄取阳性概率仅为0.67%（24/3575），这可能与本地区位于中国南方地区，纬度较低，属于亚热带海洋性季风气候，冬季气温偏高有关。本研究以肝脏和大脑为参照，通过视觉评分法将激活棕色脂肪摄取分为4个评分等级，评分与棕色脂肪摄取程度与总体积正相关，证实该方法对量化棕色脂肪摄取是一个方便快捷的好方法。由于棕色脂肪在激活和动员的时候会以机体的脂肪和血糖为能量底物[5]，所以BAT的活动情况可以影响血糖血脂，并对一些代谢性疾病产生明显的影响，因此快速判断棕色脂肪含量及激活情况可能会对一些代谢性疾病诊断和治疗提供一个有趣和新型的靶点和方向[6]。

本研究与以往研究结果一致的表现：激活的BAT在PET/CT的影像学特征为对称性分布于颈部、锁骨上区、腋窝、脊柱两旁、纵隔血管间隙及肾周的斑片状、结节状18F-FDG摄取增高，CT部分对应为脂肪密度，与人体棕色脂肪分布区域一致。部分研究表明棕色脂肪激活高摄取可能与年龄、性别、体质量指数、血糖水平、季节、室外温度及部分药物的摄入有关[7-8]，本次研究表明男女在激活BAT总体积及程度上无明显差异，但女性BAT高摄取所占的比例高于男性，低龄受检者BAT激活程度和范围更广，这可能与低龄及女性体内棕色脂肪含量更高有关；BAT高摄取与BMI无明显相关，BMI更多肺反应是人体内白色脂肪的含量。研究还证实室外平均温度可以作为预测BAT激活的独立预测因子，并与室外平均温度程负相关，BAT主要受交感神经支配，主要的原因是当人体受到寒冷刺激时，交感神经释放大量的去甲肾上腺素作用于BAT，促进脂肪动员，使胞质中自由脂肪酸增加，它的氧化作用需要利用葡萄糖代谢产生的ATP[9]，同时在去甲肾上腺素和胰岛素的作用下，BAT细胞表面的葡萄糖转运蛋白活性明显增加[10]，转运入BAT细胞内的葡萄糖或FDG量明显增加。但更低的温度病并不能增加棕色脂肪摄取的程度和范围，寒冷对BAT的动员似乎呈现一个总体动员的趋势（视觉评分4分所占比例最高，58.3%）。

鉴于BAT被激活高摄取18F-FDG影响因素及BAT的自身生理特点，对于存在可能会出现BAT摄取阳性受检者，PET/CT检查前可以提前采取一些干预性措施来抑制BAT 活性，从而减少乃至消除其对18F-FDG的摄取。在低温季节，因寒冷刺激导致BAT动员的可能性增加，受检者可在检查前防寒防冻，保温24 h以上，特别是注射18F-FDG后休息等待时间的室温需要保持在较高水平，同时需要关注低龄、女性受检者，因这类受检者BAT高摄取比例更高；部分研究表明检查前24 h低糖/高脂肪餐饮食将有助于降低BAT对18F-FDG的摄取[11]，部分抑制交感神经活性药物，可有效减少BAT对18F-FDG的摄取，由美国核医学协会（SNM）制定的18F-FDG PET/CT肿瘤显像操作程序指南[12]中，推荐使用普纳洛尔或安定来减少BAT摄取阳性率的发生。

4 结 论

视觉评分法是对量化棕色脂肪摄取一个方便快捷的好方法，年龄、性别和温度可影响棕色脂肪的摄取，而BMI指数对棕色脂肪的摄取无明显影响，无论温度的高低，棕色脂肪的动员趋向与总统动员趋势。因此受检者特别是低龄、女性检查前保温、高脂肪餐和部分抑制交感神经活性药物对减少BAT摄取阳性率的发生可能有一定的帮助。

[1] Van Marken Lichtenbelt WD,Vanhommerig JW,Smulders NM,et al. Cold activated brown adipose tissue in healthy men[J].N Engl J Med,2009,360(15):1500-1508.

[2] Gerngroß C,Schretter J,Klingenspor M,et al.Active brown fat during 18FDG-PET/CT imaging defines a patient group with characteristic traits and an increased probability of brown fat redetection[J].J Nucl Med,2017 Jan 19. pii: jnumed.116.183988.

[3] Ouellet V,Routhier-Labadie A,Bellemare W,et al.Outdoor temperature,age,sex,body mass index,and diabetic status determine the prevalence,mass,and glucose-uptake activity of 18F-FDG-detected BAT in humans[J].J Clin Endocrinol Metab,2011,96(1):192-199.

[4] Park JY,Lim JS,Park EY,et al.The prevalence and characteristics of brown adipose tissue in an (18)F-FDG PET study of koreans[J]. Nucl Med Mol Imaging,2010,44(3):207-212.

[5] Boon MR,Bakker LE,van der Linden RA,et al.High prevalence of cardiovascular disease in South Asians:Central role for brown adipose tissue? [J].Crit Rev Clin Lab Sci,2015,52(3):150-157.

[6] Poher AL,Altirriba J,Veyrat-Durebex C,et al.Brown adipose tissue activity as a target for the treatment of obesity/insulin resistance [J].Front Physiol,2015,6:4.

[7] Nedergaard J,Bengtsson T,Cannon B.Three years with adult human brown adipose tissue[J].Ann N Y Acad Sci,2010,1212:E20-36.

[8] 刘斌,匡安仁.18F-FDG PET/CT 显像中的棕色脂肪组织摄取[J].中国临床医学影像杂志,2008,19 (10) :732-735

[9] Penicaud L,Cousin B,Leloup C,et al.The autonomic nervous system, adipose tissue plasticity,and energy balance[J].Nutrition,2000,16 (10):903-908.

[10] Cannon B,Nedergaard J.Brown adipose tissue:function and physiological significance[J].Physiol Rev,2004,84(1):277-359.

[11] Shao D,Tian XW,Gao Q,et al.Preparation methods prior to PET/CT scanning that decrease uptake of 18F-FDG by myocardium,brown adipose tissue,and skeletal muscle[J].Acta Radiol,2017,58(1):10-18.

[12] Delbeke D,Coleman RE,Guiberteau MJ,et al.Procedure Guideline for Tumor Imaging with 18F-FDG PET/CT 1.0[J].J Nucl Med, 2006,47(5):885-895.

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1671-8194（2017）19-0161-02

*通讯作者：E-mail:xyyf0401@qq.com