68Ga-PSMA PET/CT代谢体积参数与前列腺癌临床病理特点的相关性
胡司琦，徐磊，李宛如，杨婷，邹琼，焦举，张勇*
中山大学附属第三医院核医学科，广东广州510630；*通信作者张勇
【摘要】目的探讨68Ga-前列腺特异性膜抗原（PSMA）PET/CT代谢体积参数与初诊前列腺癌患者临床病理特征之间的相关性。
资料与方法回顾性纳入中山大学附属第三医院2017年11月—2021年1月行术前68Ga-PSMA-11 PET/CT检查并经根治性切除术
smokefree治疗的初诊前列腺癌33例。通过阈值自动分割法测量前列腺病灶68Ga-PSMA PET/CT半定量指标，包括最大标准化摄取值（SUVmax）、代谢体积参数如肿瘤PSMA表达体积（PSMA-TV）和肿瘤PSMA表达总量（TL-PSMA）。分析不同代谢参数与前
列腺癌临床病理特点的关系，采用受试者工作特征（ROC）曲线获得诊断临床病理特点的最佳阈值及诊断效能。结果术前血清总
前列腺特异抗原与SUVmax（r s=0.622，P<0.001）、PSMA-TV（r s=0.385，P=0.027）、TL-PSMA（r s=0.695，P<0.001）呈显著正相关。病理格林森评分（GS）≤7分组与GS>7分组SUVmax（Z=−2.395，P=0.016）、TL-PSMA（Z=−3.406，P=0.001）差异有统计学
意义，诊断GS>7分的ROC曲线下面积分别为0.754（95% CI 0.575~0.993）和0.861（95% CI 0.735~0.987）。手术切缘状态阳性与
阴性组SUVmax（Z=−3.648，P<0.001）、TL-PSMA（Z=−0.257，P=0.009）差异有统计学意义，诊断手术切缘状态的ROC曲线下面
积分别为0.881（95% CI 0.768~0.994）和0.769（95% CI 0.609~0.930）。精囊腺侵犯、区域淋巴结转移阳性与阴性组TL-PSMA差异
发表铁幕演说的是
有统计学意义（Z=−2.115、−2.026，P=0.034、0.043），诊断精囊腺侵犯及区域淋巴结转移的ROC曲线下面积分别为0.735（95% CI 0.566~0.903）和0.753（95% CI 0.577~0.929）。结论术前68Ga-PSMA PET/CT代谢体积参数TL-PSMA与前列腺癌多项临床病理
特点存在相关性，与常规代谢参数SUVmax相比，在前列腺癌术前的临床病理特点预测方面可能提供更有利的价值。
日语幸运
【关键词】前列腺肿瘤；前列腺特异性膜抗原；镓放射性同位素；正电子发射计算机断层摄影术；病理学，外科；诊断，鉴别【中图分类号】R737.25；R730.44 【DOI】10.3969/j.issn.1005-5185.2022.04.016
Correlation Between Metabolic Volume Parameters of 68Ga-PSMA PET/CT and Clinicopathological Features in Prostate Cancer
HU Siqi, XU Lei, LI Wanru, YANG Ting, ZOU Qiong, JIAO Ju, ZHANG Yong*tensions
Department of Nuclear Medicine, the Third Affiliated Hospital of Sun Yat-n University, Guangzhou 510630, China; *Address
【Abstract】Purpo To investigate the relationship between metabolic volume parameters of 68Ga-prostate specific membrane antigen (PSMA) PET/CT and clinicopathological features of patients with newly diagnod prostate cancer. Materials and Methods A total of 33 newly diagnod prostate cancer patients who underwent preoperative 68Ga-PSMA-11 PET/CT and radical rection in the Third Affiliated Hospital of Sun Yat-n University from November 2017 to January 2021 were retrospectively enrolled. Semi-quantitative indices of 68Ga-PSMA-11 PET/CT on prostate lesions were measured by automatic gmentation algorithm method, including maximum s
tandardized uptake value (SUVmax), metabolic volume parameters such as PSMA-derived tumor volume (PSMA-TV) and total lesion PSMA (TL-PSMA). The relationship between SUVmax, PSMA-TV, TL-PSMA and clinicopathological characteristics of prostate cancer patients were analyzed. The optimal cut-off value and diagnostic efficacy were measured and obtained by receiver operating characteristic (ROC) curve analysis. Results Preoperative rum total PSA was positively correlated with SUVmax (r s=0.622, P<0.001), PSMA-TV (r s=0.385, P=0.027) and TL-PSMA (r s=0.695, P<0.001), respectively. There were significant differences in SUVmax (Z=2.395, P=0.016) and TL-PSMA (Z=3.406, P=0.001) between Gleason score (GS) ≤ 7 group and GS > 7 group, and the area under the curve were 0.754 (95% CI 0.575-0.993) and 0.861 (95% CI 0.735-0.987), respectively. There were statistical differences in SUVmax (Z=−3.648, P<0.001) and TL-PSMA (Z=−0.257, P=0.009) between positive and negative of surgical margin status. The area under the curve were 0.881 (95% CI 0.768-0.994) and 0.769 (95% CI 0.609-0.0.930), respectively. There were statistical differences in TL-PSMA (Z=−2.115, −2.026; P=0.034, 0.043) between the positive and negative groups with minal vesicular invasion and regional lymphatic metastasis, and the area under the curve were 0.735 (95% CI 0.566-0.903) and 0.753 (95% CI 0.577-0.929), respectively. Conclusion The preoperative 68Ga-PSMA PET/CT metabolic volume parameter such as TL-PSMA is correlated with veral clinicopathological features of prostate cancer, and may provide more favorable value in
predicting preoperative clinicopathological features of prostate cancer compared with conventional SUVmax.
【Key words 】Prostate neoplasms; Prostate-specific membrane antigen; Gallium radioisotopes; Positron emission tomography computed tomography; Pathology, surgical; Diagnosis, differential Chine Journal of Medical Imaging, 2022, 30 (4): 384-389
前列腺癌居世界范围内常见癌症的第二位，居男性癌症致死原因第五位[1]。近年我国前列腺癌发病率及死亡率均呈快速上升趋势[2]。与其他影像学检查相比，以前列腺特异性膜抗原（prostate specific membrane antigen ，PSMA ）为靶点的特异性显像对前列腺癌的早期诊断及分期具有更高的敏感度和特异度，逐渐在前列腺癌诊疗中得到广泛应用。68Ga-PSMA-11是目前使用最广泛的PSMA PET 显像剂。前列腺活检无法明确肿瘤组织与周围结构的关系以及肿瘤整体的病理特点，这些均可能影响患者治疗方案的选择。研究发现，前列腺癌原发灶的PSMA 最大标准化摄取值（maximum standardized uptake value ，SUVmax ）与病理格林森评分（Gleason score ，GS ）、疾病转移程度和前列腺特异抗原（prostate-specific antigen ，PSA ）水平等临床病理特点相关[3]。以FDG 为基础的肿瘤显像中，代谢体积参数是肿瘤负荷和侵袭性的有用指标[4]，较SUVmax 能更加全面地反映肿瘤
bac
整体代谢情况。目前，PSMA PET/CT 相对应的代谢体积参数如肿瘤前列腺特异性膜抗原表达体积（prostate specific membrane antigen tumor volume ，PSMA-TV ）、肿瘤前列腺特异性膜抗原表达总量（total lesion prostate specific membrane antigen ，TL-PSMA ）与前列腺癌临床病理相关指标的研究较少，本研究旨在明确
68Ga-PSMA-11 PET/CT 代谢体积参数与初诊前列腺癌临床及病理特点之间的相关性，为初诊前列腺癌患者选择治疗方法及评估预后提供参考。 1 资料与方法
1.1 研究对象 回顾性纳入2017年11月—2021年1月
于中山大学附属第三医院经病理确诊的前列腺癌33例，年龄52~81岁，平均（68.1±6.7）岁。纳入标准：①行前列腺癌根治术，并经病理证实为前列腺腺泡癌；②术前3周内行68Ga-PSMA-11 PET/CT 检查。排除标准：①术前接受过局部或系统性抗肿瘤治疗；②合并其他恶性肿瘤；③临床或病理资料不完整。本研究经我院伦理委员会审核批准（〔2021〕02-327-01）。
1.2 仪器与方法
1.2.1 PET/CT 检查 采用PET/CT 扫描仪（Discovery Elite ，GE Healthcare ，Milwaukee ，WI ）进行68Ga-PSMA PET/CT 成像。每例患者经静脉注射68Ga-PSMA-11（放化纯度92%~98%）2.96~5.5
5 MBq/kg ，注射后60 min 左右行诊断性非增强CT 扫描（电压120 keV ，电流70~220 mA 自动调节，螺距0.984∶1，层厚3.75 mm ），随后从颅骨至股骨中段进行PET 成像（2~4 min/床位，共6~7个床位）。采用三维模式进行PET 采集，利用CT 数据对PET 图像进行衰减校正。PET 图像重建采用有序子集最大化期望值（OSEM ）算法和具有飞行时间信息和点扩散函数的VUE PointFX 软件（3次迭代，24个子集）。
1.2.2 图像分析 在GE AW4.6工作站上，采用三维勾画法在PET/CT 融合图像上自动测量和勾画肿瘤病灶感兴趣区，系统自动计算病灶SUVmax ，以SUVmax 的40%为阈值[5]，自动勾画感兴趣区内SUVmax 大于上述阈值部分的体积，得到病灶PSMA-TV ，TL-PSMA 为半定量指标SUVmean 与TV-PSMA 的乘积（图1）。
图1 男，64岁，前列腺癌患者68Ga-PSMA-11 PET/CT 勾画。前列腺横断位CT 未见明显异常密度影，PET 及PET/CT 融合图示前列腺右侧份明显结节状放射性浓聚，A
、B 、C 分别为3个连续层面。采用三维勾画法自动勾画出病灶感兴趣区（图中红框所示），病灶SUVmax 为21.20、病灶PSMA-TV 为3.825 cm 3、病灶TL-PSMA 为47.212 cm 3
1.3 统计学分析采用SPSS 25.0软件，符合正态分布的计量资料以⎯x±s表示，不符合正态分布的计量资料采用[M（Q1，Q3）]表示。采用Spearman相关性分析、Mann-Whitney U检验等分析SUVmax、PSMA-TV、TL-PSMA与初诊前列腺癌临床病理特点的关系。绘制受试者工作特征（ROC）曲线获得诊断最佳阈值及评估诊断效能，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 一般情况33例初诊前列腺癌患者术前血清总PSA为18.2（8.5，44.5）ng/ml，病理GS≤7分21例（6
3.6%），>7分12例（36.4%），前列腺包膜外侵犯阳性9例（27.3%），阴性24例（72.7%）；精囊腺侵犯阳性10例（30.3%），阴性23例（69.7%）；手术切缘状态阳性13例（39.4%），阴性20例（6
0.6%）；区域淋巴结转移阳性7例（21.2%），阴性26例（78.8%）；SUVmax 11.7（6.6，19.8）；PSMA-TV 5.9（3.9，10.2）cm3；TL-PSMA 38.3（20.4，83.3）cm3；所有患者均行前列腺癌根治术，其中6例行机器人辅助前列腺癌根治术，7例行单纯前列腺癌根治术，20例行前列腺癌根治术+盆腔淋巴结清扫。
2.2 68Ga-PSMA PET/CT代谢参数与临床病理特点术前血清总PSA与SUVmax（r s=0.622，P<0.001）、PSMA-TV（r s=0.385，P=0.027）、TL-PSMA（r s=0.695，P<0.001）呈显著正相关。病理GS评分≤7分组与GS评分>7分组SUVmax、TL-PSMA比较，差异有统计学意义（P<0.05）。手术切缘状态阳性与阴性组SUVmax、TL-PSMA比较，差异有统计学意义（P<0.05）。精囊腺侵犯阳性与阴性组TL-PSMA差异有统计学意义（P=0.034）。区域淋巴结转移阳性与阴性组TL-PSMA 差异有统计学意义（P=0.043）。其余68Ga-PSMA PET/CT代谢参数与临床病理特点分析结果见表1。
表1 68Ga-PSMA PET/CT代谢参数与前列腺癌临床病理特点的关系[M（Q1，Q3）]
项目（−）（+）Z值P值
GS评分
SUVmax 9.36（5.47，15.44）18.42（12.19，25.55）−2.395 0.016 PSMA-TV 5.43（3.56，9.50）
7.67（5.49，21.20）−0.168 0.096 TL-PSMA 23.97（17.31，38.87）77.47（46.87，204.18）−3.406 <0.001
前列腺包膜外侵犯
SUVmax 10.19（5.80，18.65）16.02（9.66，23.13）−1.334 0.193 PSMA-TV 5.63（3.94，9.74）8.95（3.63，18.04）−0.707 0.486 TL-PSMA 32.05（18.83，77.88）64.75（64.75，106.89）−1.294 0.207
精囊腺侵犯
SUVmax 10.08（5.56，16.85）16.39（10.49，21.27）−1.175 0.253 PSMA-TV 5.74（3.85，9.17）7.67（5.01，16.92）−1.214 0.237 TL-PSMA 27.18（27.18，79.32）62.82（37.92，122.98）−2.115 0.034
手术切缘状态
SUVmax 7.01（5.32，13.08）18.88（13.69，25.36）−3.648 <0.001 PSMA-TV 6.37（3.47，10.20） 5.74（3.93，11.49）−0.184 0.870 TL-PSMA 25.58（16.77，58.93）73.55（33.07，198.51）−0.257 0.009
区域淋巴结转移
SUVmax 10.19（6.29，17.13）20.7（11.74，26.41）−1.717 0.090 PSMA-TV 5.61（3.79，10.09） 6.78（5.52，14.78）−0.925 0.375 TL-PSMA 27.55（18.70，79.84）73.55（41.47，187.17）−2.026 0.043 注：GS评分（－）、（＋）分别表示GS评分≤7分，>7分，其余参数（－）、（＋）分别表示阴性组与阳性组；SUVmax为最大标准化摄取值；PSMA-TV为肿瘤前列腺特异性膜抗原表达体积；TL-PSMA为肿瘤前列腺特异性膜抗原表达总量
2.3 68Ga-PSMA PET/CT代谢参数SUVmax、TL-PSMA诊断临床病理特征的效能SUVmax、TL-PSMA以11.03、40.44为截断值，诊断病理GS>7分组的ROC曲线下面积（AUC）分别为0.754、0.861；SUVmax、TL-PSMA以8.5、27.55为截断值，诊断手术切缘状态的AUC分别为0.881、0.769，见图2。TL-PSMA以40.44为截断值，诊断精囊腺侵犯和区域淋巴结转移的AUC分别为0.735和0.753，见图3。SUVmax、TL-PSMA诊断临床病理特征的ROC曲线参数见表2。
图2TL-PSMA、SUVmax诊断前列腺癌病理GS评分（A）和手术切缘状态（B）的ROC曲线图3TL-PSMA诊断精囊腺侵犯（A）和区域淋巴结转移（B）的ROC曲线
表2 SUVmax与TL-PSMA诊断前列腺癌临床病理特征的相关参数
mba报名
项目截断值敏感度（%）特异度（%）AUC
95% CI
revenues下限上限
GS评分
veral造句SUVmax 11.03 0.833 0.667 0.754 0.575 0.933 TL-PSMA 40.44 0.917 0.810 0.861 0.735 0.987 精囊腺侵犯
TL-PSMA 40.44 0.800 0.696 0.735 0.566 0.903 手术切缘状态
SUVmax 8.50 1.000 0.600 0.881 0.768 0.994 TL-PSMA 27.55 0.846 0.600 0.769 0.609 0.930 区域淋巴结转移
TL-PSMA 40.44 0.857 0.654 0.753 0.577 0.929 注：SUVmax为最大标准化摄取值；TL-PSMA为肿瘤前列腺特异性膜抗原表达总量
3 讨论
3.1 研究背景及意义PSMA在前列腺癌细胞表面显著高表达[6]，以靶向PSMA的抗体为示踪剂的PET/CT检查能反映PSMA在前列腺癌病灶中的表达情况，为前列腺癌的诊断[7]及其累及范围提供准确的描述。SUVmax是PET/CT检查中最常用的参数，常用于鉴别前列腺良、恶性病灶[8]和前列腺癌分级[9]，但单一的半定量指标缺乏对肿瘤整体负荷的精确评估。Schmuck等[10]首次提出PSMA-TV及TL-PSMA这2个代谢体积参数的概念，并将其应用于前列腺病灶的描述，研究发现前列腺癌术后生化复发患者PSMA-TV和TL-PSMA比常规代谢参数SUVmax能更准确地评估复发转移病灶的肿瘤负荷。然而，目前前列腺内病灶的PSMA-TV
及
TL-PSMA与初诊前列腺癌临床病理特点的相关性研究较少，因此本研究重点分析68Ga-PSMA PET/CT显像中，初诊前列腺癌病灶代谢体积参数PSMA-TV及TL-PSMA与临床病理特点的相关性，并与SUVmax进行比较，明确代谢体积参数在前列腺癌诊断及分期中的作用，为初诊前列腺癌患者选择治疗方法及评估预后提供一定的参考。3.2 68Ga-PSMA PET/CT代谢体积参数与GS评分的相关性GS
评分是一种被广泛采用的前列腺癌组织学分级方法，是用于评估前列腺癌风险分层和临床预后的重要参数[11]。多项研究显示PSMA摄取值与GS评分显著相关[12-13]。Aksu等[13]分析88例初诊前列腺癌患者
的68Ga-PSMA PET/CT图像，发现前列腺内病灶PSMA-TV及TL-PSMA在病理GS≤7分和>7分组间有显著差异。本研究发现SUVmax和TL-PSMA均与GS 相关，PSMA摄取值越高，GS越高，同时TL-PSMA在预测GS方面较SUVmax的敏感度和特异度更高，AUC 更大，对于GS的评估价值更大，可以作为术前评估GS 的辅助指标。与Aksu等[13]的结果相比，尽管本研究中GS>7分的患者PSMA-TV更高，但两组间无显著差异，可能需要扩大样本量深入研究PSMA-TV与GS之间的相关性。
3.3 68Ga-PSMA PET/CT代谢体积参数与前列腺癌分期指标的相关性前列腺包膜外侵犯、精囊腺侵犯（minal vesicle gland invasion，SVI）、淋巴结转移是前列腺癌分期的重要指标，通常预示着侵袭性更强和预后不良。赵强等[14]和李建芳等[15]的研究显示，区域淋巴结转移阳性组SUVmax高于阴性组，但无显著差异，与本研究结果相仿。与Aksu等[13]的结果相似，本研究发现TL-PSMA与是否发生区域淋巴结转移存在相关性，提示前列腺癌TL-PSMA越高，发生区域淋巴结转移的可能性越大。TL-PSMA是结合了肿瘤PSMA表达强度和肿瘤体积的综合参数，因此可能比PSMA表达强度参数SUVmax
更能反映肿瘤的整体负荷及肿瘤的侵袭性。本研究中转移的淋巴结均经病理证实，因此结果更为可靠。68Ga-PSMA PET/CT诊断前列腺包膜外侵犯和精囊腺侵犯具有一定的价值[16-17]。本研究结果显示，仅TL-PSMA与SVI存在相关性，SUVmax、PSMA-TV与包膜外侵犯、SVI均无显著相关性，TL-PSMA越高，越可能发生精囊腺侵犯，对临床具有一定的提示作用。与赵强等[14]和李建芳等[15]的研究结果不同，本研究发现术后切缘阳性患者SUVmax、TL-PSMA显著升高，在预测术后切缘状态时均具有较高的诊断价值，可能与本研究相对扩大了样本量有关，因此有必要在后续研究中进行深入探讨。
3.4 本研究的局限性本研究为回顾性研究，样本量较小，在一些临床病理资料分组中组间数量不平衡，可能影响统计学效力，这可能是SUVmax、TL-PSMA、PSMA-TV与一些临床病理特征之间无显著差异的原因。此外，本研究中为非连续入组患者，仅纳入根治性切除术后患者，可能造成选择偏倚。因此，未来需要继续扩大样本量，设计相应的前瞻性研究进行更加深入的探讨。另外，本研究以SUVmax的40%作为阈值获得肿瘤代谢参数PSMA-TV及TL-PSMA，尽管40%是常用的阈值参数，但目前尚无统一的测量标准，受样本量限制，本研究未对其他阈值进行分层对比研究，这也是未来的研究方向之一。
综上所述，68Ga-PSMA PET/CT代谢参数可为预测前列腺癌的临床病理特征提供一定的参考，其中代谢体积参数TL-PSMA的诊断效能可能更佳，在辅助诊断GS分期、术前制订淋巴结清扫方式、手术切
除范围以及评估术后辅助放疗等方面具有一定的帮助。因此，初诊前列腺癌患者在制订治疗方案前应考虑行68Ga-PSMA PET/CT检查，同时更多地关注代谢体积参数TL-PSMA。
利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突
4级考试时间参考文献
[1] Bray F, Ferlay J, Soerjomataram I, et al. Global cancer statistics
2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries[J]. CA Cancer J Clin, 2018, 68(6): 394-424. DOI: 10.3322/caac.21492.
[2] 李星, 曾晓勇. 中国前列腺癌流行病学研究进展[J]. 肿
瘤防治研究, 2021, 48(1): 98-102. DOI: 10.3971/j.issn.1000-
8578.2021.20.0370.
[3] Ergül N, Güneş BY, Yücetaş U, et al. 68Ga-PSMA-11
PET/CT in newly diagnod prostate adenocarcinoma[J].
Clin Nucl Med, 2018, 43(12): e422-e427. DOI: 10.1097/ RLU.0000000000002289.
[4] Dosani M, Yang R, McLay M, et al. Metabolic tumour
volume is prognostic in patients with non-small-cell lung cancer treated with stereotactic ablative radiotherapy[J]. Curr Oncol, 2019, 26(1): e57-e63. DOI: 10.3747/co.26.4167. [5] Thomas L, Kantz S, Hung A, et al. 68Ga-PSMA-PET/CT
imaging of localized primary prostate cancer patients for intensity modulated radiation therapy treatment planning with integrated boost[J]. Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2018, 45(7): 1170-1178. DOI: 10.1007/s00259-018-3954-y.
[6] Mannweiler S, Amersdorfer P, Trajanoski S, et al.
emba和mba有什么区别Heterogeneity of prostate-specific membrane antigen (PSMA) expression in prostate carcinoma with distant metastasis[J]. Pathol Oncol Res, 2009, 15(2): 167-172. DOI:
10.1007/s12253-008-9104-2.
[7] 刘亚超, 程诺, 李云钢, 等. 68Ga-PSMA-11 PET/CT显像
应用miPSMA评分诊断前列腺癌的价值[J]. 中国医学影
像学杂志, 2021, 29(1): 47-50. DOI: 10.3969/j.issn.1005-
