18F-FDG PET/CT对急性白血病髓内及髓外复发的诊断

2018-04-19李河北王茜赵赟赟李原邱李恒岳明纲

中国医学影像学杂志 2018年2期

李河北，王茜，赵赟赟，李原，邱李恒，岳明纲

李河北*，王茜，赵赟赟，李原，邱李恒，岳明纲

北京大学人民医院核医学科，北京 100044；

探讨18F-FDG PET/CT对急性白血病复发的诊断价值。对56例临床怀疑急性白血病复发的患者行18F-FDG PET/CT检查，髓内复发以骨髓活检为“金标准”，分别判断以骨髓多灶性摄取和弥漫性摄取为标准时的诊断价值；髓外复发以病理及临床综合判断为“金标准”。以骨髓多灶性摄取为髓内复发的诊断标准时，18F-FDG PET/CT的敏感度、特异度和准确度分别为72.73%、100%和94.64%；以骨髓弥漫性摄取为诊断标准时，敏感度、特异度和准确度分别为18.18%、44.44%和39.29%。18F-FDG PET/CT对髓外复发诊断的敏感度、特异度和准确度分别为90.91%、91.30%和91.07%。18F-FDG PET/CT共检出30例真阳性患者的74个髓外器官或组织病灶，平均SUVmax为6.40；3例假阴性均为中枢神经系统白血病。骨髓多灶性摄取对急性白血病患者髓内复发的诊断准确度较高；PET/CT对于髓外复发有较高的诊断价值，可以清晰显示髓外复发病灶的分布范围及FDG摄取程度，对于临床怀疑中枢神经系统白血病的患者应该警惕假阴性结果。

白血病；急性病；复发；正电子发射断层显像术；体层摄影术，X线计算机；氟脱氧葡萄糖F18

急性白血病是造血系统恶性肿瘤，根据受累细胞类型分为急性淋巴细胞白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）和急性髓系白血病（acute myeloid leukemia，AML）两大类。白血病细胞除抑制骨髓正常造血外，还可以广泛浸润肝、脾、淋巴结等髓外器官。随着化疗及异基因造血干细胞移植技术的开展与进步，急性白血病的完全缓解率明显提高，无病生存期延长，但仍有一部分患者会出现白血病复发，尤其是近年来髓外复发有增长趋势。本研究回顾性分析一组临床怀疑急性白血病复发并行18F-FDG PET/CT检查的患者，探讨18F-FDG PET/CT对于急性白血病治疗后髓内及髓外复发的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象选取2011年11月－2017年2月北京大学人民医院因临床怀疑急性白血病复发而行18F-FDG PET/CT检查的56例患者，其中男34例，女22例；年龄3~65岁，中位年龄20岁。原发病为ALL 34例，AML 22例。其中35例行单纯化疗，21例行化疗加骨髓移植。末次治疗距18F-FDG PET/CT检查的时间为30~730 d，中位时间50 d。纳入标准：①临床确诊的ALL和AML患者，经过治疗已完全缓解；②临床怀疑复发，但尚未开始治疗；③1个月内未使用激素或白细胞升高药物；④1周内已经行骨穿。

1.218F-FDG PET/CT检查所有患者检查前均空腹至少6 h，将血糖控制在8 mmol/L以下。按5.55 MBq/kg静脉注射18F-FDG（原子高科股份有限公司提供），50 min后患者仰卧于检查床上，使用GE Discovery VCT PET/CT成像仪，采集颅顶部至双侧大腿中段图像，部分下肢骨痛患者扫描范围延伸至足底。发射扫描采集3 min/床位，3D式采集模式，图像经过有序子集最大期望值法重建，重建参数：子集数28 个，迭代次数2 次，矩阵128×128，层厚4.25 mm。投射扫描参数：管电压140 keV，管电流通过SmartCT系统自动设定。经计算机处理后重建出三方位PET、CT及两者的融合图像，图像层厚3.3 mm。

1.3 图像分析由2名具有多年18F-FDG PET/CT阅片经验的核医学副主任医师进行图像分析，判断有无髓内复发和（或）髓外复发。骨髓FDG摄取以肝脏为参照，高于肝脏且放射性分布不均匀、有多发灶性高摄取定义为多灶性摄取；高于肝脏但放射性分布均匀定义为弥漫性摄取；低于肝脏定义为阴性。以骨髓活检结果为“金标准”，分别判断以多灶性摄取和弥漫性摄取为PET/CT髓内复发诊断标准时的敏感度、特异度和准确度。为避免骨髓穿刺活检对图像造成的干扰，如果图像中仅穿刺点出现FDG高摄取时，不诊断为异常。

髓外复发的诊断标准为髓外出现异常FDG摄取，并根据影像学表现，结合临床病史及实验室检查除外炎症及其他良性病变。详细记录每个患者髓外复发所累及的器官或组织类型及其相应的SUVmax。最终以髓外病灶的组织病理学结果为“金标准”，或由临床医师根据MRI及其他影像学检查、脑脊液检查或临床随访做出综合判断。

2 结果

2.118F-FDG PET/CT对髓内复发的诊断结果最终临床诊断11例患者髓内复发，18F-FDG PET/CT结果见表1及图1。以多灶性摄取为髓内复发的诊断标准时，敏感度、特异度和准确度分别为72.73%、100%和94.64%；以弥漫性摄取为诊断标准时，敏感度、特异度和准确度分别为18.18%、44.44%和39.29%。

表1 18F-FDG PET/CT诊断髓内复发的结果（例）

图1 男，29岁，AML化疗及移植术后髓内复发，PET/CT最大密度投影（MIP）示骨髓多灶性摄取，骨髓SUVmax 4.2~5.1，肝脏SUVmax 2.1（A）；女，12岁，AML化疗后髓内复发，PET/CT MIP示骨髓弥漫性摄取，骨髓SUVmax 2.3，肝脏SUVmax 1.6（B）；女，13岁，ALL化疗后无髓内复发，PET/CT MIP示骨髓弥漫性摄取，骨髓SUVmax 2.5，肝脏SUVmax 1.7（C）；女，49岁，ALL化疗及移植术后无髓内复发，PET/CT MIP示骨髓摄取阴性，骨髓SUVmax 2.0，肝脏SUVmax 2.9（D）

2.218F-FDG PET/CT对髓外复发的诊断结果最终临床诊断33例患者髓外复发，其中23例仅髓外复发，10例髓内、髓外均复发。18F-FDG PET/CT对于髓外复发的诊断结果见表2，其敏感度、特异度和准确度分别为90.91%、91.30%和91.07%。30例真阳性患者共检出74个髓外器官或组织浸润，所有病灶的平均SUVmax为6.40，其中累及淋巴结及软组织者各16例，9例累及骨，5例累及脾，累及脊神经及胸膜者各3例，累及颅神经、脊髓、肾脏、睾丸、子宫及皮肤者各2例，累及松果体、心包、输尿管、肝脏、肌肉、肺、胃窦、肾上腺，乳腺及盆腔肿物者各1例。2例假阳性患者中，1例累及软组织及淋巴结，经病理证实为移植后淋巴组织增生性疾病；另1例颈髓及胸髓FDG代谢增高，临床无神经系统症状，脑脊液及MRI阴性。3例假阴性均为中枢神经系统浸润。见图2~4。

表2 18F-FDG PET/CT诊断髓外复发的结果（例）

图2 男，9岁，ALL化疗后髓外复发。PET/CT MIP示全身多发病灶，累及淋巴结、软组织、睾丸及骨（A）；融合图示左侧髂骨病灶（箭，B）及睾丸病灶（箭，C）

图3 男，18岁，AML化疗及移植术后髓外复发。PET/CT MIP图示全身多发病灶，累及淋巴结、软组织，胃窦及骨（A）；融合图示右侧肱骨病灶（箭，B）及右侧胸壁软组织病灶（箭，C）

图4 女，49岁，ALL化疗及移植术后，PET/CT融合图显示下颌骨前方软组织18F-FDG代谢增高灶（星），右侧咽旁间隙、右颈动脉鞘周围18F-FDG代谢增高的肿大淋巴结（箭），PET/CT诊断髓外复发，最终经淋巴结组织病理学检查证实为淋巴组织增生性疾病（A）；男，6岁，ALL化疗及移植术后，PET/CT融合图显示左侧视神经增粗伴18F-FDG代谢增高（箭），右侧视神经萎缩，视盘区18F-FDG代谢增高灶（星），临床最终诊断髓外复发（B）；男，29岁，ALL化疗后，PET/CT融合图显示左侧L5神经、S2神经、右侧L4神经增粗伴18F-FDG代谢增高，临床最终诊断为髓外复发（箭，C）

3 讨论

18F-FDG PET/CT在解剖影像的基础上增加了细胞的葡萄糖代谢信息，为恶性肿瘤的诊断和鉴别诊断提供了重要帮助，在淋巴瘤和多种实体肿瘤的诊断、分期及疗效评价中的应用得到广泛认可[1-2]，然而其用于白血病的研究多为个案报道[3-6]。白血病是造血干细胞的恶性克隆性疾病，是原发于骨髓的恶性病变，依靠骨髓活检即可以明确诊断，临床并不依赖影像学检查。然而对于白血病复发患者，特别是怀疑髓外复发时，18F-FDG PET/CT可以发挥重要作用[7-8]，这也是本研究中髓外复发患者比例较高的原因。

本研究结果显示，骨髓多灶性摄取对于急性白血病髓内复发诊断准确度较高，与Arimoto等[9]的报道一致。本研究中骨髓弥漫性摄取的价值不大，尹吉林等[10]的研究指出，多种良性及恶性病变均可出现骨髓弥漫性FDG摄取增高，轻度增高者见于自身免疫性溶血性贫血、各种原因引起的发热、l~2周前曾注射过白细胞升高药物、多发性骨髓瘤、骨髓纤维化和T淋巴细胞性白血病；明显增高者见于急性淋巴细胞性白血病、非霍奇金淋巴瘤、B淋巴母细胞性白血病及l周内注射升白细胞药物。Alam等[11]将骨髓异常摄取分为轻度、中度及“超级摄取”3类，分别指骨髓摄取轻度高于肝脏、明显高于肝脏及接近或高于脑组织，31例骨髓“超级摄取”中29例为恶性病变，因此提出骨髓“超级摄取”对于恶性病变有高度提示作用，而轻度或中度摄取对于恶性病变的价值不大。本研究中髓内复发病例较少，未按摄取程度分类，今后将进行大样本的前瞻性研究，进一步探讨骨髓弥漫性摄取的临床意义。

与髓内复发相比，18F-FDG PET/CT对于髓外复发的诊断更加重要。髓外复发的影像学表现类似于淋巴瘤等实体肿瘤，18F-FDG PET/CT可充分发挥其优势全面诊断髓外病灶，准确评价肿瘤负荷。本研究中18F-FDG PET/CT对于髓外复发的诊断敏感度为90.91%，特异度为91.30%，准确度为91.07%，共检出30例真阳性患者的74个髓外器官或组织浸润，多数患者累及2种或2种以上的髓外器官或组织，累及频率最高者为淋巴结、软组织及骨，脾脏、神经系统及胸膜受累也较为常见，还有肺、胃窦、肾上腺及乳腺等少见部位的浸润。本研究中，髓外浸润病灶的18F-FDG代谢活性较高，平均SUVmax为6.40，预示18F-FDG PET/CT在治疗后随访时的作用。Cribe等[8]的研究指出18F-FDG PET/CT能够比临床检出更多的髓外病灶；Zhou等[7]的研究中18F-FDG PET/CT诊断髓外病灶的敏感度较高（93.3%），但特异度较低（71.4%），其真阳性病灶和假阳性病灶的SUVmax无显著差异。本研究对于髓外出现异常FDG摄取，要根据影像学表现，并结合临床病史及实验室检查排除炎症及其他良性病变，在此基础上才能做出髓外复发的诊断。因此本研究中18F-FDG PET/CT诊断髓外复发的特异度明显高于Zhou等[7]的研究。

本研究中3例假阴性均为中枢神经系统浸润。中枢神经系统是白血病的常见复发部位，随着白血病治疗效果的提高和生存期延长，中枢神经系统白血病的发病率有上升，其主要原因是化疗药物不能通过血-脑屏障，使得白血病细胞聚集于中枢神经系统[12]。中枢神经系统白血病的浸润部位包括脑实质、脑膜和脊髓。由于脑组织以葡萄糖为唯一能量底物，正常脑组织摄取FDG较高，因此发生于脑实质和脑膜的较小的白血病浸润易出现假阴性。此时应用18F-FDG以外的其他正电子显像剂可能会提高诊断的准确度[13-14]。本研究提示，对于临床有中枢神经系统症状，或MRI有异常表现的患者，当18F-FDG PET/CT未见异常FDG摄取或结构改变时，应充分认识到其对于中枢神经系统白血病的局限性。本研究中2例脊髓浸润、2例颅神经和3例脊神经浸润患者18F-FDG PET/CT亦均清晰显示，提示18F-FDG PET/CT对于脑膜和脑实质以外的神经系统浸润灶具有较高的诊断价值。

总之，骨髓多灶性摄取对急性白血病患者髓内复发的诊断准确度较高，弥漫性摄取的临床意义还需进一步研究；18F-FDG PET/CT对于髓外复发有较高的诊断价值，可以清晰显示髓外复发病灶的分布范围及FDG摄取程度，对于临床怀疑中枢神经系统白血病的患者应该警惕假阴性结果。

[1] 陈素芸, 马超, 傅宏亮, 等.18F-FDG PET/CT在儿童及青少年淋巴母细胞淋巴瘤/白血病中的影像学表现及其分期价值. 中华核医学与分子影像杂志, 2016, 36(4): 304-309.

[2] 丁重阳, 李天女.18F-FDG PET/CT诊断小肠恶性肿瘤的价值. 中国医学影像学杂志, 2015, 23(1): 19-22.

[3] Su Kan-Ae, Nakamoto Y, Nakatani K, et al. Diffuse homogeneous bone marrow uptake of FDG in patients with acute lymphoblastic leukemia. Clin Nucl Med, 2013, 38(1): E33-E34.

[4] Arslan F, Yilmaz M, Cakir T, et al. Significant contribution of fluorodeoxyglucose positron emission tomography /computed tomography (FDG PET/CT) in a case of acute lymphoblastic leukemia presenting with fever of unknown origin. Intern Med, 2014, 53(7): 789-791.

[5] Parida GK, Soundararajan R, Passah AA, et al. Metabolic skeletal superscan on F-18-FDG PET/CT in a case of acute lymphoblastic leukemia. Clin Nucl Med, 2015, 40(7): 567-568.

[6] Elojeimy S, LuanaStanescu A, Parisi MT. Use of18F-FDG PET-CT for detection of active disease in acute myeloid leukemia. Clin Nucl Med, 2016, 41(3): e137-140.

[7] Zhou WL, Wu HB, Wang LJ, et al. Usefulness and pitfalls of F-18-FDG PET/CT for diagnosing extramedullary acute leukemia. Eur J Radiol, 2016, 85(1): 205-210.

[8] Cribe AS, Steenhof M, Marcher CW, et al. Extramedullary disease in patients with acute myeloid leukemia assessed by 18F-FDG PET. Eur J Haematol, 2013, 90(4): 273-278.

[9] Arimoto MK, Nakamoto Y, Nakatani K. Increased bone marrow uptake of 18F-FDG in leukemia patients:preliminary findings. Springerplus, 2015, 4(1): 521-526.

[10] 尹吉林, 王欣璐, 张金赫, 等. 18F-FDG PET/CT显像全身骨髓代谢弥漫增高原因分析. 中华核医学杂志, 2011, 31(3): 151-154.

[11] Alam MS, Fu L, Ren YY, et al. 18F-FDG super bone marrow uptake:a highly potent indicator for the malignant infiltration. Medicine (Baltimore), 2016, 95(52): e5579.

[12] 杨希茹, 潘凯丽. 儿童中枢神经系统白血病的诊治进展. 国际儿科学杂志, 2016, 43(4): 307-310.

[13] Calabria F, Cascini GL. Current status of F-18-DOPA PET imaging in the detection of brain tumor recurrence. Hell J Nucl Med, 2015, 18(2): 152-156.

[14] Giovannini E, Lazzeri P, Milano A, et al. Clinical applications of choline PET/CT in brain tumors. Curr Pharm Des, 2015, 21(1): 121-127.

（本文编辑周立波）

Diagnosis of18F-FDG PET/CT in Intra and Extramedullary Relapse of Acute Leukemia

LI Hebei*, WANG Qian, ZHAO Yunyun, LI Yuan, QIU Liheng, YUE Minggang

s】To explore the diagnostic efficacy of18F-FDG PET/CT on relapse of acute leukemia.Fifty-six patients with clinically suspected relapse of acute leukemia were given18F-FDG PET/CT examination. With bone marrow biopsy as golden standard of intramedullary relapse, diagnostic value of multifocal and diffuse uptake in bone marrow was determined respectively. Extramedullary recurrence took pathological and clinical comprehensive judgment as golden standard.When the multifocal bone marrow uptake was taken as the diagnostic criteria of intramedullary relapse, the sensitivity, specificity and accuracy of18F-FDG PET/CT were 72.73%, 100% and 94.64% respectively. When taking diffuse bone marrow uptake as diagnostic criteria, the sensitivity, specificity and accuracy were 18.18%, 44.44% and 39.29% respectively. Sensitivity, specificity and accuracy of18F-FDG PET/CT on diagnosis of extramedullary relapse were 90.91%, 91.30% and 91.07% respectively. In Totally, 74 extramedullary organ or tissue lesions of the 30 true positive patients were figured out with18F-FDG PET/CT and average SUVmax was 6.40. Three false negative patients were central nervous system leukemia.Multifocal bone marrow uptake has a high diagnostic accuracy for intramedullary relapse of patients with acute leukemia. PET/CT is of high diagnosis value on extramedullary relapse and can clearly show the distribution range and FDG uptake of extramedullary relapsed lesions. For patients with clinical suspected central nervous system leukemia, false negative results should be paid attention to.

Leukemia; Acute disease; Recurrence; Positron-emission tomography; Tomography, X-ray computed; Fluorodeoxyglucose F18

R817.4；R733.71

10.3969/j.issn.1005-5185.2018.02.015

2017-10-18

2018-01-08