.临床研究. 18F-FDG PET/CT与PET/MRI在结直肠癌
肝转移诊断中的比较分析简单识字
于军'张莺丨任东栋2陈聪2李洋2任春玲2蔡君2
1浙江大学医学院附属第二医院核医学科，杭州310009; 2宁波明州医院
PET 中心 315100
通信作者：张莺，Email:zhangying5401@zju.edu
【摘要】目的比较18F-氟脱氧葡萄糖(FDG) PET/CT与PET/M RI显像对结直肠癌肝转移的
诊断价值：方法回顾性分析2018年9月至2019年9月于宁波明州医院行全身18F-FDG
PET/CT显像及上腹部18F-FDG PET/MRI显像，并疑似有结直肠癌肝转移的27例患者的临床资
料，其中男性19例、女性8例，年龄28〜78(60.6±12.2)岁。肝内病灶的最终诊断以组织病理学
检查或影像学随访结果为参考标准，分別计算2种检查方法诊断结直肠癌肝转移瘤的灵敏度、
特异度、准确率、阳性预测值和阴性预测值。根据肝转移病灶大小分长径SI cm、
2c m、长径>2c m3组，分别计算各组的2种检查方法的灵敏度。采用McNemar检验比较2种
检查方法诊断结直肠癌肝转移瘤的灵敏度、特异度和准确率；采用/检验比较2种检查方法诊
忘乎所以的意思
断结直肠癌肝转移瘤的阳性预测值和阴性预测值。结果基于27例结直肠癌患者分析，
18F-FDG PET/MRI诊断肝转移瘤的灵敏度、准确率[94%( 15/16)、96%(26/27)]均高于PET/CT
[81%(丨3/16)、89%(24/27)]，但差异均无统计学意义（McNemar检验，均P>0.05)=基于病灶分
析，在27例结直肠癌患者中共发现118个肝内病灶，其中肝转移瘤病灶72个，l8F-FDG
PET/MRI诊断结直肠癌肝转移瘤病灶的灵敏度、准确率、阴性预测值[85%(61/72)、91%( 107/
118)、81%(46/57)]均高于PET/CT[63%(45/72)、76%(90/118)、63%(45/72)]，且差异均有统
计学意义（McNemar检验，/=5.072，均戶<0.05)。对于长径幻c m的肝转移病灶，l8F-FDG
PET/MRI的诊断灵敏度[63%( 17/27)]明显高于PET/CT[7%( 2/27)]，且差异有统计学意义
穿高跟鞋的危害
(McNemar 检验，P<0.05)。结论与 18F-FDG PET/CT 相比，18F-FDG PET/MRI 在结直肠癌肝转
移中具有更高的诊断价值，尤其是在长径SI c m的病灶中-
【关键词】结直肠肿瘤；肝；肿瘤转移；氟脱氧葡萄糖F18；正电子发射断层显像术；体
层摄影术，X线计算机；磁共振成像
DOI ：10.3760/cma.j 121381 -202003009-00013
Comparative analysis of 18F-FDG PET/CT and PET/MRI in the diagnosis of colorectal cancer
liver metastas
YuJun', Zhang Ying1, Ren Dongdong2, Chen Cong2, Li Yang2, Ren Chunling2,Cai Jun2
'Department o f Nuclear Medicine, the Second Affiliated Hospital o f Zhejiang University School o f
Medicine, Hangzhou 310009, China\2PET Center, Ningbo Mingzhou Hospital, Ningbo 315100, China
Corresponding author: Zhang Ying,Email:*********************
【Abstract】Objective To compare the diagnostic values of 18F-fluorodeoxygluco (FDG)
PET/CT and PET/MRI in colorectal cancer liver metastas. Methods A retrospective analysis was
performed on data collected from 27 patients with suspected colorectal cancer liver metastas,
including 19 males and 8 females aged 28-78 (60.6±12.2) years old who underwent whole-body
lx F-FDG PET/CT and upper abdomen l8F-FDG PET/MRI examination in Ningbo Mingzhou Hospital
from September 2018 to September 2019. The result of histopathological examination and imaging
follow-up rved as the reference standards. The nsitivity, specificity, accuracy, positive predictive
value (PPV) and negative predictive value (NPV) of both methods in the diagnosis of liver metastas were calculated. Liver metastas lesions were divided into three groups according to size: lesion lengths 1cm, 1cm< lesion length^2 cm, and lesion length>2 cm. The nsitivity of lsF-FDG PET/CT and PET/MRI in each group were calculated. McNemar test was ud to compare the nsitivity, specificity, and accuracy of the two methods in the diagnosis of liver metastas. ,test was ud to compare the PPV and NPV of the two methods in the diagnosis of liver metastas. Re
sults Bad on 27 patients with colorectal cancer analysis, the nsitivity and accuracy of I H F-FDG PET/MRI in the diagnosis of liver metastas (94% (15/16) and 96% (26/27)) were higher than tho of PET/CT (81% (13/16) and 89% (24/27)), but the difference was not statistically significant (McNemar test, both P>0.05). Bad on lesion analysis, mong the 118 liver lesions found in the 27 patients, 72 lesions were liver metastas and 46 lesions were benign liver lesions. The nsitivity, accuracy, and NPV of ,8F-FDG PET/MRI in the diagnosis of liver metastas (85% (61/72), 91% (107/118) and 81% (46/57)) were significantly higher than tho of PET/CT (63% (45/72), 76% (90/118) and 63% (45/72); McNemar test, /2=5.072, all P<0.05). The nsitivity of lsF-FDG PET/MRI (63% (17/27)) for lesions with lengths 1cm was significantly higher than that of PET/CT (7% (2/27); McNemar test, P<0.05). Conclusion Compared with lsF-FDG PET/CT, 18F-FDG PET/MRI has higher diagnostic value in colorectal cancer liver metastas, especially for lesion with lengths 1cm.
【K eyw ords】Colorectal neoplasms; Liver; Neoplasm metastasis; Fluorodeoxygluco F I8; Positron-emission tomography; Tomography, X-ray computed; Magnetic resonance imaging DOI ：10.3760/cma .j 121381 -202003009-00013
结直肠癌是最常见的恶性肿瘤之一，复发和转 移是其主要的病死原因肝脏是结直肠癌血行转移 的最常见部位，超过一半的患者在其疾病发展过程 中会发生肝转移1。结直肠癌肝转移（colorectal cancer 绿鹭
liver metastas,CRCLM)是影响患者预后 的重要因素之一，手术是其主要的治疗手段，但只 有7%〜25%的CRCLM患者在确诊后可以行根治 性切除手术14—61，大部分患者由于病灶数量、大小 和位置等原因无法行根治性手术，只能通过化疗、射频和靶向治疗等手段延长生存期及提高生活质 量。目前，CRCLM患者治疗后的5年总生存率已 提高至35%〜50%或以上，而未经治疗的患者5年 生存率低于5%〜10%12"41。因此，早期准确地诊断 CRCLM并明确转移灶的数量和位置等，对于肿瘤 的分期、治疗方案的选择和预后的评估都具有重要 的临床意义.CT、MRI和1S F-FDG PET/CT等均是 检测和诊断CRCLM的重要手段，近年来出现的一 体化PET/MRI亦被广泛关注。目前，关于CRCLM W F-FD G PET/MRI显像的文献报道较少，笔者回顾 性分析27例结直肠癌患者同日先后行全身1卞-FDG PET/CT象与上腹部PET/MR1局部显像的相关 资料，评fiVK F-FDG PET/MRI显像对CRCLM的诊 断价值，并比较其与PET/CT的差异1资料与方法
1.1一般资料
回顾性分析2018年9月至2019年9月于宁波 明州医院PET中心行全身I S F-FDG PET/CT显像和 上腹部l8F-FDG PET/MRI显像并疑似有CRCLM 的27例患者的临床资料，其中男性19例、女性 8例，年龄28〜78(60.6±12.2)岁；未行手术患者11例，已行手术患者16例：纳人标准：（丨）临床资料 及影像学资料完整；（2)经组织病理学检查证实为 结直肠癌；（3)无其他肿瘤病史或伴有其他部位的 原发肿瘤；（4)经组织病理学检查或影像学随访可 对肝内病灶做出最终诊断；（5)近期(<3个月）无肝 脏手
术、射频消融、化疗等治疗史。反之则为排除 标准所有患者均在行PET/CT和PET/MRI前知 悉流程及注意事项，并签署了知情同意书，本研究 获得宁波明州医院伦理学委员会的批准（批准号：明伦 202005001)。
1.2检查方法
PET/CT S像仪为德国 Siemens公司 Biograph mCT扫描仪318F-FDG由南京江原安迪科正电子 研究发展有限公司提供，放射化学纯度>95%。所 有患者均禁食6h以上，空腹血糖<l l.lmmol/L
国际放射医学核医学杂志2021 年2 月第45 卷第2 期l nt J Radiat Med Nucl Med, February 2021，Vol.45, No.277
患者按体重（3.70~5.55 MBq/kg)静脉注射1S F-FDG 显像剂，安静平躺休息60 min后行PET/CT显像。PET/CT扫描前饮水500 mL并排尿，扫描范围从 颅顶至股骨中段。CT扫描参数：管电压120 kV，管电流为自动毫安，螺距0.8，球管单圈螺旋时间 为0.5s，层厚为3.0mm：层厚3.0mm，层间距2.0 mm。PET扫描参数：采用三维模式，共扫描7〜10个床位，1.5min/床位。PET重建参 数：采用有序子集最大期望值迭代法(OSEM)重建 图像，2次迭代，24个子集，高斯滤波半高宽为4.0 mm，散射校正，利用CT图像进行衰减校正。将PET和CT图像传送到Syngo MMWP工作站，进行帧对帧图像对位融合。
PET/MRI显像仪为美国GE公司Signa PET/MRI (3.0T)扫描仪。PET/MRI显像在PET/CT显像后进 行，扫描范围自肝脏上缘至肾脏下缘。基于M RI 的衰减校正序列与PET采集同时开始，MRI扫描 序列包括：横断面T1加权成像(weighted imaging, WI)采用屏气LAVA(可变容积加速肝脏采集）-Hex序列进行扫描，横断面T2WI采用呼吸门控 Propeller序列进行扫描，横断面弥散加权成像(diffusion-weightedimaging,DWlXi800 s/mm；和Os/mm2)采用呼吸门控进行扫描，冠状面T2W I 采用T2单次激发快速自旋回波（SSFSE)进行扫 描。PET采用时间飞行(TOF)及点扩散函数（PSF)技术，选择有序子集最大期望值迭代(OSEM)算法 进行图像重建。PET三维采集与MRI检查同步进 行，以确保PET和MRI数据具有最佳的时间和解 剖位置配准，米集时长10 min。林芝在哪
分别应用显像仪系统自带的Syngo MMWP和Advantage工作站对PET/CT和PET/MRI数据进行 图像后处理。
1.3图像分析
PET/CT图像由2位具有5年以上PET/CT诊断经验的核医学医师采用视觉分析法独立阅片，且不参考PET/MRI图像。PET/MRI图像由2位具 有1年以上PET/MRI诊断经验的核医学医师采用 视觉分析法独立阅片，且不参考PET/CT图像。为 避免回忆偏差，两次阅片时间间隔2周以上，意见 不一致时协商达成一致。PET/CT的评价标准：(1)当病灶1S F-FDG代谢高于周围肝组织时，无论 CT上病灶呈何种
密度均视为阳性；（2)当病灶代谢与周围肝组织差异不明显时，CT上病灶呈稍低 密度，且不符合囊肿和血管瘤典型特征的病灶视 为阳性；（3)当病灶代谢低于周围肝组织时，无 论CT上病灶呈何种密度均视为阴性。PET/MRI的评价标准：（1)当病灶1S F-TOG代谢高于周围肝组 织时，无论MRI上病灶呈何种信号均视为阳性；
肝炎的传播途径
(2)当病灶代谢与周围肝组织差异不明显时，MRI上病灶呈T1W I低信号，T2W I高信号，DWI 呈弥散受限，且不符合囊肿和血管瘤典型特征的病 灶视为阳性；（3)当病灶代谢低于周围肝组织时，无论MRI上病灶呈何种信号均视为阴性。在 CT及MRI图像上测量并记录病灶长径。每个患者 最多测量10个病灶，若超过10个病灶，则选择 PET/CT或PET/MRI图像上能识别的最大10个病 灶。分别基于患者及病灶分析，比较2种检查方法 对CRCLM的各项诊断效能。并根据CRCLM病灶 的长径，分为长径^1(：111组、1(；111<；长径$2〇11组 和长径>2 cm组，计算和比较各组的2种检查方法 诊断CRCLM的灵敏度。
1.4诊断标准
对所有符合纳人、排除标准的患者，根据其组 织病理学检查、现有的检查结果以及随访数据进行 综合考虑，具体的诊断标准：（1)行组织病理学 检查的患者以其结果为“金标准”；（2)在PET/CT、PET/MRI以及另外一种影像学检查方法中[CT和 (或）MRI]均有典型CRCLM表现者判定为恶性[9];
(3) 在影像学随访过程中，病灶长径增大（增大> 20%[1°])、增多者判定为恶性[w°];(4)在随访期间 行化疗或其他治疗的患者，病灶长径缩小（缩小> 20%_)、减少者判定为恶性；（5)在随访间期未行 治疗的患者，影像学随访(>3个月）期间病灶缩小 或无明显改变者判定为良性；（6)影像学随访（>3 个月）期间肝内均未见任何病灶者判定为良性。本 研究中纳入的患者影像学随访时间为97〜386 d，均未失访。
1.5统计学分析
应用SPSS24.0软件对数据进行统计学分析。定 性资料用率表示，采用McNemar检验比较18F-FDG PET/CT与PET/MRI诊断CRCLM的灵敏度、特 异度和准确率；采用Pearson/•’检验比较2种检查 方法诊断CRCLM的阳性预测值和阴性预测值。尸<0.05为差异有统计学意义。
2结果翁息
2.1组织病理学检查及影像学随访结果
根据诊断标准可知，27例结直肠癌患者中，肝转移瘤患者16例，肝良性病变患者11例。16例 肝转移瘤患者中，6例肝内病灶经组织病理学检查 确诊，6 例在 18F-FDGPET/CT、PET/MRI和另外一 种影像学检查[CT和(或)MR[]中均有典型肝转移 瘤表现，4例在随访期间（随访时间：126〜386 d)显示病
灶增多或体积增大。】1例肝良性病变患者 在随访期间（97〜308 d)肝内病灶均无明显改变（随 访期间无肿瘤治疗史)。在27例结直肠癌患者中，共发现118个肝内病灶，其中肝转移瘤病灶72 个，长径（2.2±1.5)cm；肝良性病灶46个，长径 (0.8±0.6) cm〇
2.2 l8F-FDG PET/CT与 PET/MRI 对 CRCLM患者
诊断效能的比较
由表1可知，18F-FDGPET/MRI诊断CRCLM的灵敏度和准确率均高于PET/CT，但差异均无统计 学意义(均P>0.05)，二者特异度一致。16例CRCLM 患者中，PET/CT假阴性3例，PET/MR丨检出了其 中的2例，病灶长径均<1.0 cm(图1)，另外1例 PET/MRI亦呈假阴性，病灶长径为U cm。该假 阴性患者的病灶在PET/C T中不可见，在PET/MR1中未见呷-FDG代谢增高，影像学随访结果示病灶明显增大(图2)。
2.3 18F-FDG PET/CT与 PET/MRI 对 CRCLM病灶
诊断效能的比较
由表2可知，I S F-FDG PET/MR丨诊断CRCLM 的灵敏度、准确率和阴性预测值均高于PET/CT，且差异有统计学意义（均P<〇.〇5)。1例患者在行 PET/CT检查时，在肝尾状叶见18F-FDG代谢增高 病
灶，考虑为肝转移瘤，但PET/MRI及影像学随 访在肝尾状叶均未见异常病灶，考虑肝尾状叶病灶 在PET/CT上呈假阳性（图3)。在16例CRCLM 患者中，与PET/CT相比，44%( 7/丨6)的患者在 PET/MRI上发现更多肝转移病灶。72个肝转移病 灶中，PET/CT假阴性病灶27个，其中长径$ 1cm
表127例结江肠癌肝转移患者“F-F D G P E T/C T与P E T/M R I
诊断效能的比较(％)
Table 1C o m p a r i s o n of diagnostic efficacy between 18F-F D G
P E T/C T a n d P E T/M R I in colorectal cancer liver meastas
bad o n 27 patients (%)
影像学方法灵敏度特异度准确率阳性预测值阴性预测值P E T/C T81(13/16) 100(11/11) 89(24/27) 100( 13/13)79(11/14)
肉包子打狗歇后语
P E T/M R I94(15/16) 100(11/11) 96(26/27) 100(15/15)92(11/12)检验值---=0.000,’=0.851
P值0.500 1.0000.500 1.0000.598
注：F D G为氟脱氧葡萄糖；P E T为正电子发射断层显像术；
C T为计算机体层摄影术；M R I为磁共振成像；-为M c N e m a r
检验，无检验值
图1直肠癌患者(女性，69岁）肝右前叶转移瘤的l8F-F D G P E T/C T、P E T/M R I象阍A为P E T/C T M I P图，肝脏未见明显18F-F D G 代谢增高灶；B为C T图，肝内未见明显异常密度灶；C、D为P E T、P E T/C T融合图，肝内未见明显18F-F D G代谢增高灶；E为 P E T/M R I M I P图，肝内可见l8F-F D G代谢轻度增高灶（箭头所尔）；F为D W i m，肝右前叶上段可见高信号病灶，长径为0.8c m (箭头所示）；G、H为P E T、P E T/M R I融合图，病灶l8F-F D G代谢轻度增高，S U V max=3.74，考虑为肝转移瘤（箭头所示）。F D G 为氟脱氣葡萄糖；P E T为正电子发射断层显像术；C T为计界•机体层摄影术；M R丨为磁共振成像；M I P为最大密度投影；D W I为弥散 加权成像；S U V max为最大标准化摄取值
Figure 1I K F-F D G P E T/C T a n d P E T/M R I images of metastasis in right anterior lobe of liver in a patient with rectal cancer (female, 69 years
old)
图2结肠癌患者(女性，61岁）肝顶部转移瘤的l8F-F D G P E T/C T、P E T/M R I显像图A为P E T/C T M I P图，肝脏未见明显I S F-F D G代 谢增高灶；B为C T图，肝内未见明显异常密度灶；C、D为P E T、P E T/C T融合图，肝内未见明显18F-F D G代谢增高灶；E为 P E T/M R l M I P图，肝脏未见明显l8F-F D G代谢增高灶；F为T l W I图，肝顶部可见稍低信号病灶，长径为l.l Cm(箭头所示）；G、H为P E T、P E T/M R I融合图，病灶未见18F-F D G代谢增高；I、J为T2W I、D W I图，未见明显异常信号；K、L为随访增强M R I图(随访时间267 d)，病灶明显增多、体积增大（箭头所示），考虑为肝转
移瘤F D G为氟脱氧葡萄糖；P E T为正电子发射断层显像 术；C T为计算机体层摄影术；M R I为磁共振成像；M I P为最大密度投影；W I为加权成像；D W I为弥散加权成像
Figure 2 '^F-F D G P E T/C T a n d P E T/M R I images of metastasis in the top of liver in a patient with colon cancer (female, 61 years old)
表2 I S F-F D G P E T/C T与P E T/M R I在27例结直肠癌患者肝
转移病灶(72个)中诊断效能的比较(％)
Table 2 C o m p a r i s o n of diagnostic efficacy b e t w e e n l8F-F D G
P E T/C T a n d P E T/M R I in colorectal cancer patients(27) liver
meastas lesion(72) (%)
影像学方法灵敏度特异度准确率
阳性
预测值
阴性
预测值
P E T/C T63(45/72)98(45/46) 76(90/118)98(45/46) 63(45/72)
P E T/M R I85(61/72)100(46/46) 91(107/118) 100(61/61) 81(46/57)
检验值---，’=1.339/=5.072尸值<0.001 1.000<0.0010.4300.024
注：表中，F D G为氟脱氧葡萄糖；P E T为正电子发射断层显 像术；C T为计算机体层摄影术；M R]为磁共振成像；-为 M c N e m a r检验，无检验值
组的病灶25个，1cm<；长径$2 cm组的病灶2个；PET/MRI假阴性病灶11个，其中长径幻cm组的 病灶10个，1cm〈长径S2 cm组的病灶1个。
2.4肝转移瘤病灶长径的分组比较
长径$ 1cm组的病灶27个，PET/MRI的诊断 灵敏度 63%( 17/27)高于 PET/CT 7%( 2/27)，且差 异有统计学意义（McNemar检验，P<0.05); lcm< 长径$2 cm组的病灶8个，PET/MRI的诊断灵敏度88%(7/
8)高于PET/CT 75%(6/8)，差异无统计 学意义（McNemar检验，P>0.05)；长径>2 cm组的 病灶37个，2种方法的诊断灵敏度均为100% (37/37)。
3讨论
结直肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤，其发 病与大肠慢性炎症、大肠腺瘤、高脂肪低纤维素饮 食等密切相关[11]。结直肠癌起病较为隐匿，早期多 无明显临床表现，待出现明显症状时大多已发生转 移。肝脏是结直肠癌最主要且最重要的远处转移器 官，1/2以上的结直肠癌患者可出现肝转移，并且 肝脏常常是其唯一的远处转移器官[111。因此，及 时、准确地诊断肝转移对患者的临床治疗及预后有 重要的意义^
PET/MRI作为新型的影像学技术，结合了 PET 的功能影像信息和MRI较高的软组织分辨率及解 剖定位信息，在大大降低辐射剂量的同时提高了对 病灶定位及定性的准确率，在肿瘤影像的临床应用 中具有良好的前景PET/MRI和PET/CT虽然 都是功能与形态融合的显像方式，但并不是MR
]
