PET/CT-MRI三模式对头颈部肿瘤的诊断价值

王 珍，王 琪，徐 凯

（徐州医科大学附属医院影像科，江苏 徐州 221000）

头颈部肿瘤包括颈部肿瘤、耳鼻喉肿瘤及口腔颌面部肿瘤，占全身恶性肿瘤的5%～8%［1］。头颈部肿瘤位置表浅，易穿刺获得病理结果，但头颈部解剖结构复杂，神经及血管分布丰富，易因穿刺位置误差或观察者间的差异导致病理诊断不准确［2］。PET/CT-MRI三模式作为PET/CT和MRI的结合，既能提供骨骼信息，辨别重要器官［3］，又能提供病变的代谢情况，一定程度上弥补了PET/CT在头颈部肿瘤应用中的不足，在头颈部肿瘤的检出、分期、范围确定、疗效评估，以及在肿瘤复发的长期监测中具有重大价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 搜集2014年3月至2017年3月于我院行PET/CT-MRI三模式检查并在检查后2周内行穿刺活检、手术治疗有明确病理结果的47例头颈部病变患者，其中男32例，女15例；年龄13～77岁。所有患者均无PET/CT、MRI检查禁忌证，无糖尿病史，检查前均未行穿刺、放化疗及手术。

1.2 仪器与方法

1.2.1 PET/CT扫描 47例空腹血糖＜8.10 mmol/L，静脉注射18F-FDG（标准剂量3.70～4.44 MBq/kg体质量）。采用GE Discovery PET/CT行全身扫描，层厚3.75 mm，层距3.27 mm。PET扫描层厚3.30 mm，层距3.27 mm，采集时间3 min/床位，床位6～7个。

1.2.2 MRI扫描 47例PET/CT检查后使用GE 3.0 Discovery MRI扫描仪检查。扫描序列及参数：采用T2WI抑脂、T1WI序列，视野420 mm×380 mm，层厚6.6 mm，无间隔，TE 84 ms。45例能继续配合的患者行多b值DWI序列：b值分别为0、50、100、150、200、300、500、800、1 000、1 300、1 500、1 700、2 000、2 500、3 000、3 500、4 000和4 500 s/mm2。

1.3 图像处理 ①标准摄取值（standardized uptake value，SUV）值获得：利用GE的Advantage Windows 4.6工作站融合软件融合PET/CT图像，后将PET图像和MRI图像进行融合和显示。由2位有经验的影像学医师在未知病理的情况下对病变SUV的平均值（SUVmean）和最大值（SUVmax）进行测量，取两者测量的平均值作为最终值。②视觉分析：在未知病理结果的情况下，由2位有经验的影像诊断医师根据临床经验独立、随机阅读PET/CT、MRI图像，2周后再阅读PET/CT-MRI三模式图像，并对病灶行良恶性诊断，诊断不一致时讨论取得一致结果。③多b值DWI图像处理：由2位有经验的影像学医师在未知病理情况下利用AW 4.6工作站的MADC和AQP软件对多b值图像进行处理，测量病变的快速、慢速及水通道蛋白（AQP）的ADC值，即ADCfast、ADCslow及ADCAQP，取两者测量的平均值作为最终值。

1.4 统计学分析 采用SPSS 16.0统计软件进行数据分析。以病理为金标准，比较PET/CT、MRI、PET/CT-MRI三模式对头颈部良恶性病变的诊断敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及准确率，计量资料以表示，对良恶性病变组的SUV、ADC行独立样本t检验。根据良恶性病变的SUVmax、ADCAQP绘制ROC曲线，确定鉴别良恶性病变的最佳SUVmax、ADCAQP界值，2组间AUC比较行Z检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 手术病理结果 47例中，颈部转移瘤11例，淋巴瘤10例，鳞状细胞癌5例（下咽癌2例，喉癌3例），甲状腺腺癌4例，促结缔组织增生性小圆细胞瘤1例，甲状腺腺瘤5例，炎症4例，腮腺多形性腺瘤4例，炎性淋巴结3例。

2.2 PET/CT、MRI及PET/CT-MRI三模式视觉分析（表1） 与PET/CT、MRI相比，PET/CT-MRI三模式在诊断敏感度、阳性预测值、阴性预测值及准确率上有一定程度的提高（图1）。

表1 PET/CT、MRI与PET/CT-MRI三模式对头颈部病变诊断结果比较

2.3 良恶性病变的SUV值、ADC值比较（表2） 头颈部良恶性病变的SUVmax、SUVmean及ADCAQP（mean）比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。

2.4 良恶性病变SUVmax、ADCAQP（mean）的临界值 以病理诊断为金标准，45例SUVmax的AUC为0.839，95%置信区间（95%CI）（0.718，0.959），6.65 g/mL为最佳诊断界值（图2），其诊断的敏感度、特异度分别为80.6%、78.6%。45例头颈部病变的ADCAQP（mean）的AUC为0.881，95%CI（0.780，0.983），0.212 5 μm2/s为最佳诊断界值（图3），其诊断敏感度、特异度分别为93.5%、71.4%。

表2 良恶性病变SUV、ADC值比较（）

表2 良恶性病变SUV、ADC值比较（）

注：SUV，标准摄取值；ADCfast、ADCslow、ADCAQP 分别为快速、慢速及水通道蛋白ADC值；mean，平均值；max，最大值。P＜0.05（双侧）差异有统计学意义。

3 讨论

头颈部肿瘤是第六大常见的恶性肿瘤，男性多见，尤其是年龄＞50岁，其治疗方式主要包括手术切除和放化疗［4］。头颈部解剖结构复杂，血管神经丰富，肿瘤一旦侵犯邻近器官或血管、神经，则会影响呼吸、吞咽、咀嚼、发声等，影响患者的生活质量。尽早发现、准确定位及分期对治疗方案的制订尤为重要。

PET/CT、MRI虽已广泛应用于头颈部病灶的诊断中，但其在肿瘤检出、良恶性淋巴结鉴别及肿瘤复发的检出中具有一定局限性：MRI检查主要依靠肿瘤的形态、大小及ADC值对原发灶、肿大淋巴结及肿瘤复发进行分析，对一些小结节或微小结节，不能准确检出，尤其是术后或放疗后肿瘤患者，正常解剖结构破坏，MRI在鉴别治疗后反应和肿瘤残余或复发上更困难。而PET/CT虽在原发灶、转移性淋巴结、远处转移及复发的检出上敏感度较高［5］，但治疗过程中炎症引起的假阳性使其应用受到一定限制，当肿瘤较小、出现坏死时，由于代谢降低，也易出现假阴性［6］，这时MRI检查更易发现。PET/CT-MRI三模式作为MRI、PET/CT的结合，一定程度上弥补了MRI、PET/CT单独使用时的缺点。本研究中，与PET/CT、MRI相比，PET/CT-MRI三模式对头颈部病变的诊断敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及准确率均较PET/CT、MRI有一定提高。CALABRIA等［7］利用18F-choline PET/CT、MRI对1例前列腺癌复发伴颅内脑膜瘤患者进行分析，并对PET、MRI图像进行融合，在PET及MRI上均能发现该病灶，但在相同层面的CT图像上并未发现异常，表明MRI在颅脑影像检查中的重要性。

图1 男，70岁，甲状腺腺癌图1a～1c 分别为PET、CT和PET/CT融合图像，甲状腺左侧叶明显增大，密度均匀，邻近气管受压右移，病变表现为明显的高代谢，良恶性无法定性图1d T1WI呈低信号图1e～1g分别为T2WI横断面、冠状面及PET/MRI图像，表现为甲状腺左侧叶占位性病变，T2WI呈高信号，周围无明显肿大淋巴结影，FDG高摄取。结合PET/CT、MRI表现，PET/CT-MRI三模式诊断为恶性肿瘤图2 标准提取值的最大值鉴别头颈部良恶性病变ROC曲线图3 水通道蛋白ADC值的平均值鉴别头颈部良恶性病变ROC曲线

PET/CT-MRI三模式在头颈部疾病的诊断上不仅能够提供PET、CT及MRI常规图像，还能获得病灶的SUV及ADC值。以往研究［8-9］多采用SUVmax进行分析，因其不依赖ROI的大小，而SUVmean可能会随ROI的变化而有所改变。大部分研究认为良恶性肿瘤的SUVmax差异有统计学意义，在肿瘤的良恶性鉴别上有一定价值：BOEEKMANN等［10］研究认为，SUVmax=4.2 g/mL时对甲状腺良恶性结节有一定的鉴别能力，敏感度、特异度分别为64.3%、78.0%。而LEE等［11］认为，鼻咽癌与鼻咽部良性病变的SUVmax=6 g/mL时有一定的鉴别能力，敏感度、特异度分别为88.1%、91.7%。本研究中31例恶性肿瘤与14例良性病灶的SUVmax及SUVmean差异均有统计学意义，与之前的研究相同。本研究认为SUVmax=6.65 g/mL为头颈部良恶性病变的诊断界值，较以往的研究稍高，可能与本研究选择的肿瘤类型、解剖结构有关。也有研究认为，SUVmax不足以对良恶性进行鉴别，DE GEUS-OEI等［12］的研究指出良恶性病变的SUVmax差异无统计学意义，在肿瘤的鉴别上无价值。目前，关于SUVmax对肿瘤良恶性的鉴别还存在争议，需进一步研究。

在头颈部肿瘤的DWI研究中多利用单指数信号衰减模型或单一b值测量ADC值对头颈部良恶性病变进行鉴别。PERRONE等［13］对32例颈部淋巴结行b=0、500、1 000 s/mm2的DWI检查，利用单指数信号衰减模型测量ADC值发现，在b=1 000 s/mm2时转移性淋巴结、淋巴瘤淋巴结的ADC值比良性淋巴结低，差异有统计学意义，提示DWI在良恶性肿瘤的鉴别上有一定价值。本研究基于多指数模型的研究基础，即当b值＜200 s/mm2时，反映微循环灌注［14］，获得ADCfast；当b值＞1 000 s/mm2时，活体水分子信号衰减与ADCfast、ADCslow有关，反映水分子在细胞外和细胞内的扩散运动［15-16］，获得ADCslow；当b值＞1 700 s/mm2时，反映的是水分子通过细胞膜AQP的信息，得到水通道蛋白分子成像［15］，获得ADCAQP。研究［17-18］指出，高b值反映细胞膜AQP功能和数量，与良性病灶相比，恶性肿瘤的肿瘤细胞膜AQP表达增高，导致ADC值升高。本研究恶性病变的ADCAQP（mean）大于良性病变，差异有统计学意义，有助于头颈部肿瘤良恶性的诊断。同时本研究认为ADCAQP（mean）=0.212 5 μm2/s为头颈部良恶性病变的诊断界值，敏感度、特异度分别为93.5%、71.4%。

综上所述，SUV与ADC在良恶性疾病的诊断中具有重要价值，但具体的诊断界值仍存在争议。原因可能是研究部位及比较的病灶病理类型不同。随着PET/CT-MRI三模式在临床上的广泛应用，会有越来越多学者基于SUV联合ADC对疾病诊断、分期进行研究。同时，本研究尚存在一定的局限性：例数较少，仅将病变分为良性及恶性，未对具体病理类型进行分组分析，未对多种恶性病变之间的定量数据差异进行分析；未对病灶组织行AQP免疫组化分析；未对病例进行TNM分期的比较。这些将在后续研究中搜集更多病例进一步研究。