18F-FDG PETCT影像辅助CT引导下经皮组织学穿刺活检术的.doc

18F-FDG PET/CT影像辅助CT引导下经皮组织学穿刺活检术的初步临床应用孙龙，官泳松，方亚，潘卫民，陈贵兵，罗作明，魏继宏，吴华CT Guided Tissue Core Biopsy Modulated With 18F-FDG PET/CT Image: Initial Clinical ResultsLong Sun, Wei-Ming Pan, Gui-Bing Chen, Zuo-Ming Luo, Ji-Hong Wei, Hua Wu, Minnan PET Center, The First Hospital of Xiamen, Fujian Medical University, Xiamen 316003, China. Yong-Song Guan, West China Hospital of Sichuan University, Chengdu, China, 610041；Ya Fang, Department of Statistics， Medical college, Xiamen University, Xiamen 361000, China Correspondence author: Hua Wu, Email: 作者单位：福建医科大学附属厦门第一医院核医学科、闽南PET中心(孙龙，潘卫民，陈贵兵, 罗作明，魏继宏，吴华)。 四川大学华西医院(官泳松)。厦门大学医学院统计学教研室(方亚)通信作者：吴华，Email:基金项目：厦门市科技计划指导项目（3502720077056）【摘要】 目的 评价一日法18F-FDG PET/CT全身扫描联合18F-FDG PET/CT影像辅助CT引导下经皮组织学穿刺活检术应用于恶性实体肿瘤分期与定性诊断的临床价值。方法 连续16例实体占位病变，全部采用全身18F-FDG PET/CT扫描结合18F-FDG PET/CT影像辅助CT引导下经皮组织学穿刺活检术。每例患者的18F-FDG PET/CT全身扫描与18F-FDG PET/CT影像辅助CT引导下经皮组织学穿刺活检术，均为一日内在同一台PET/CT扫描仪上完成。共获18份适合病理分析的标本。分别以活检标本组织学结合外科术后病理，或临床随访结果为依据，建立最后诊断。结果 16例患者中，最后诊断恶性12例(12/16例，75.0%)，良性4例(4/16例，25.0%)。有10例(10/16例，62.5%)18F-FDG PET/CT影像诊断与穿刺活检组织学病理结果一致。10例18F-FDG PET/CT诊断为恶性者，最终诊断为恶性8例 (8/10，80)，良性2例 (2/10例，20)。6例18F-FDG PET/CT诊断为良性者，最终诊断为良性2例 (2/6，44)，恶性4例(4/6例，66)。穿刺活检结果与最后手术病理和随访诊断全部符合。PET/CT影像诊断与穿刺活检结果之间，两种方法统计学分析无差异(P=0.604)。所有最后诊断为恶性实体性肿瘤的患者，定性与分期在一日内完成；诊断为良性者则规定门诊长期随访，排除假阴性。穿刺获取组织学标本时间为每例15分钟。本组病例均无严重并发症发生。结论 全身18F-FDG PET/CT扫描联合18F-FDG PET/CT影像辅助CT引导下经皮组织学穿刺活检术，有助于提高PET/CT诊断效能与穿刺活检成功率与准确率。当FDG PET/CT影像诊断出现定性困难时，其价值尤为明显。【关键词】 氟脱氧葡萄糖；实体肿瘤; 体层摄影术发射型计算机，体层摄影术，X线计算机；经皮穿刺组织学活检术【Abstract】 Objective In many cases18F-Fluorodeoxyglucose (FDG) positron emission tomography/computerized tomography (18F-FDG PET/CT) can not give differentiation between benign and malignant lesions. Any positive finding that could lead to a clinically significant change in patient management should be confirmed by subsequent histopathologic examination because of the risk of false-positive results. This study was carried out to evaluate the value of 18F-FDG FDG PET/CT in combination with CT guided tissue core biopsy modulated with 18F-FDG PET/CT image on a same day in the patients with mass lesions. Methods Sixteen consecutive patients with detectable lesions underwent CT guided tissue core biopsy modulated with 18F-FDG PET/CT image after whole body 18F-FDG PET/CT scan. Both PET/CT scan and biopsy procedure were completed in each patient with the same PET/CT system on a single day. A total of 18 samples were obtained for histological examinations. Final diagnosis was established on the basis of histology after biopsy together with post-operative pathology or clinical follow-up, respectively in different patients. Results In this group, 12/16(75.0%) were finally diagnosed as malignant and 4/16(25) as benign. Results of 18F-FDG PET/CT scan and biopsy histology were consistent in 10/16 (62.5%) of the cases (8 with malignant and 2 benign). Out of the 10 cases that had been considered as malignant based on 18F-FDG PET/CT scans, 8 (80.0%) were finally confirmed as malignant and 2 (20.0%) as benign. Of the 6 lesions that were judged as benign on 18F-FDG PET/CT images, 2 (33.3%) were proved as benign and 4(66.7%) as malignant. Fishers Exact Test showed that the difference between the results of 18F-FDG PET/CT and tissue core biopsy was not statistically significant (P=0.604). In this way, the diagnoses of mass lesions may be established in one-stop, including histological qualitation and staging. The biopsy procedure took about 15 minutes in average in this group. No serious complication was found. Conclusion The combination of 18F-FDG PET/CT and CT guided tissue core biopsy modulated with 18F-FDG PET/CT image may improve the diagnostic ability of PET/CT, especially when a definite diagnosis is difficult to make.【Key words】18F-Fluorodeoxyglucose; Solid tumor; Tomography, emission-computed; Tomography, X-ray computed; Tissue core biopsy影像设备引导的实体肿瘤穿刺活检已经是一项成熟的诊断技术, 已被广泛应用于引导穿刺活检的设备包括超声、X线透视、MRI、CT等 1,2。18F-FDG PET/CT已广泛应用于肿瘤的诊断、分期、治疗计划抉择。但在鉴别占位性病变良恶性方面，18F-FDG PET 常常遇到困难。影像引导穿刺活检，有助于定性，但由于肿瘤组织的异质性，单纯解剖影像可能不能准确引导取得活性部位组织。PET/CT影像可同时反映病灶的解剖和代谢情况，如用于引导活检应能克服上述不足。 虽然目前还没有关于18F-FDG PET/CT引导穿刺活检大宗的报道，但是18F-FDG PET/CT 显像技术被认为完全有可能成为引导实体肿瘤穿刺活检的新工具3。本研究旨在探讨18F-FDG PET/CT 全身显像结合18F-FDG PET/CT影像辅助CT引导下经皮组织学穿刺活检在实体肿瘤诊断中的临床应用价值。资料与方法1 研究对象 2007年1-5月在本院接受18F-FDG PET/CT 全身显像联合 18F-FDG PET/CT影像辅助CT引导下经皮组织学穿刺活检的患者16例，年龄3个月75岁。受检者先行18F-FDG PET/CT (Discovery STE, GE Healthcare, Milwaukee, USA)全身显像。结果提示有实质性占位病灶者，当日下午即在同一台PET/CT扫描仪上施行CT引导的经皮穿刺组织学活检。对取自16例患者的18份穿刺标本进行病理组织学分析，其病变部位见表1。2 18F-FDG药物由本中心的GE MINItracer医用回旋加速器与GE FXFN合成模块生产，放化纯95。所有患者在检查前禁食6h以上，注射18F-FDG前空腹血糖均在正常范围内。常规按体重3.77.4MBq/kg静脉注射18F-FDG, 在安静状态下休息40分钟后完成全身PET/CT检查。先进行16排螺旋CT扫描，管电压110keV，管电流110mA, 层厚3.3mm。每个进床位置采集时间2min。PET数据经OSEM重建，CT数据采用512512矩阵，3.3 mm层厚进行标准重建，通过Adw4.3工作站进行图像融合，分别得到CT、PET图像及PET/CT融合图。 必要时做局部延迟扫描，本组患者在当日下午在同一台PET/CT扫描仪上，借助18F-FDG PET/CT融合图，由同一台PET/CT上的螺旋CT引导，完成针对病灶高代谢靶区的经皮穿刺组织活检。 3 图像分析与活检手术操作 全身18F-FDG PET/CT检查完成后，立即由2位以上有经验的核医学与CT医师在工作站上共同阅片。得出初步影像学诊断意见，并提出穿刺活检建议。所有经皮穿刺活检术操作均由本中心具有3年介入放射学CT引导下经皮穿刺活检术操作经验的医师完成。4 穿刺活检步骤。首先与患者或其法定代理人进行知情谈话，告知穿刺目的、风险与并发症，签署知情同意书。使用美国巴德公司Magnum活检弹射系统和16 G软组织活检切割针。活检操作前，分析 18F-FDG PET/CT融合图，选择代谢最为活跃部分作为活检靶区，制定穿刺计划，确定患者体位以及进针点、进针角度与深度。患者取仰卧位12例，俯卧3例，侧卧1例。CT准直器宽度1.25mm, 管电压110keV，管电流180mA。进行常规消毒、铺巾、利多卡因局部麻醉后，按照预定的位置和深度逐步进针，估计已达靶区后，CT扫描证实针尖位于代谢最活跃病灶部位，击发弹射系统，拔出活检针。立即观察捕获在针前部齿槽内的标本，如取材满意，即结束操作。若不满意视患者情况可以重复操作1-2次。标本立即放入10%甲醛溶液或90%无水乙醇中固定后固定送检。对于肺部病变，穿刺活检后应作胸部扫描，以防气胸及出血等并发症发生。患者于休息室中观察30min后，无不良反应方可离开。5 最终诊断的确立 穿刺标本组织学为恶性、而且外科手术后病理诊断为恶性者，最终诊断为恶性。穿刺组织学结果为良性者，必须随访8个月以上，影像学复查见病变消失、体积缩小或无变化，最终诊断才能为良性。6. 统计学处理 采用Fisher精确概率法对18F-FDG PET/CT影像诊断结果与PET/CT引导穿刺活检组织学结果进行比较。统计学分析采用SPSS13.0软件。结果1 诊断：本组最终诊断恶性病变12例，良性病变4例。10例（8例恶性，2例良性）18F-FDG PET/CT影像诊断与最终诊断相吻合。18F-FDG PET/CT诊断恶性10例，最终诊断恶性8例，良性2例。18F-FDG PET/CT诊断良性6例，最终诊断良性2例，恶性4例。 本组资料所有 PET/CT 引导下经皮穿刺组织学活检结果良恶性诊断与最终诊断吻合。2 12例患者最终诊断为恶性实体肿瘤患者和4例最终诊断为良性病变患者，均于同一日在本中心完成全身18F-FDG 检查与CT引导下穿刺组织学检查。患者均在第3个工作日上午取到病理学报告与PET/CT检查报告，为肿瘤患者同时提供了肿瘤组织学分型与分期的结果。3 18F-FDG PET/CT影像学诊断的敏感性为83.3，特异性为50。参照18F-FDG PET/CT显像结果同机CT引导下经皮穿刺组织学活检术的敏感性为100，特异性为100。两种方法结果统计学分析无差异(P=0.604) (表2)。4 操作成功率及并发症。16例患者CT 引导下经皮穿刺组织学活检术取材均成功（100），其中两例患者第一次穿刺标本不满意，进行第二次穿刺，总共18份标本送检，平均CT 引导下经皮穿刺组织学活检时间为15分钟。所有病例标本均满足组织学病理检查要求。一例病灶位于膈顶下方肝占位穿刺时发生气胸，右肺压缩5，患者无明显临床症状，一周后复查胸片提示气体完全吸收。讨论与传统影像学技术方法相比， PET/CT具有形态学与功能代谢相互结合、相互补充的优点。同时PET/CT具有容纳人体从头部至下肢部分实施全身检查的特点，所以更有利于做出全面、完整的诊断4。但是，18F-FDG本身是一种非肿瘤特异性显像剂，除了肿瘤细胞可以摄取18F-FDG之外，炎性细胞摄取亦可出现异常的高浓聚表现（如慢性炎症、结核、淋巴结炎性反应、术后吻合口等）。此外，由于正常细胞的18F-FDG生理性摄取量受很多因素调节，可存在摄取的变异，有时可导致与病理性摄取难以区分5, 6。另一方面，某些类型的肿瘤细胞往往呈18F-FDG低摄取。即使18F-FDG高摄取的恶性肿瘤，其早期病变也可因惰性生长而呈低代谢状态而表现为18F-FDG摄取不高。上述因素造成部分假阳性和假阴性结果，增加诊断与鉴别诊断的难度，在良恶性病变鉴别中常常感到棘手。此类情况下，组织学活检则将给予鉴别诊断提供关键的依据。本组中一例患者，外院CT检查提示左上肺静止期肺结核，PET/CT检查提示18F-FDG高摄取结节，同日同机CT引导下活检证实为肺大细胞癌（图1）。有5%的T1期非小细胞肺癌（直径3cm），以及大部分支气管肺泡癌与肺部类癌，都表现为无或低18F-FDG摄取。有相当一部份恶性肿瘤（如类癌、胃及卵巢黏液肿瘤等）很少摄取、甚至不摄取18F-FDG 7, 8。本组中有2例胃癌术后患者，PET/CT复查发现腹壁低代谢小结节，诊断考虑为残留缝线所致肉芽组织，同日活检均证实为腺癌浸润（图2）。 为了克服18F-FDG的不足，人们进行了多方面的尝试。如研发多种非18F-FDG新型PET正电子显像药物，从不同的代谢机制来提高PET/CT诊断的准确性与特异性。Ho等9, 10等报道使用双显像剂诊断原发性肝脏肿瘤及肝脏肿瘤肝外转移取得了满意的结果。虽然，多种正电子药物联合显像对提高诊断准确率与特异性确有帮助，然而18F-FDG目前仍是世界范围内使用最为广泛的正电子显像药物，也是唯一获准临床应用的正电子显像药物，还是唯一纳入美国联邦医疗保险的正电子显像药物11。 但多种正电子药物联合显像一来因检查时间延长给患者和家属造成不便，二来检查费用迅速攀升也是限制其临床应用的主要瓶颈之一。此外，在受检者的辐射剂量问题上也面临考验。PET/CT能完成复杂的CT增强扫描检查，在临床PET诊断工作中增强CT是一个值得充分运用的诊断补充手段12, 13。但是在实际工作中，仍会经常遇到这样的情况：即使结合了增强CT及其他影像学手段，并已经获得完整临床资料后，诊断医生仍然难以做出令人信心十足的诊断。本研究所有患者虽然均未在做PET/CT检查的同时做增强CT扫描，但大部分患者在到本中心就诊以前大部分均在近期做过增强CT或MRI检查，仍然未明确诊断。肿瘤的诊断、分期、疗效评判、再分期及预后判断是18F-FDG PET/CT主要临床适应症。肿瘤临床工作中的首要问题，则是肿瘤良恶性定性与恶性肿瘤分期诊断14。根据目前基本的癌症治疗原则，每个患者的最后诊断都必须具有病理学证据。首先，对于无手术指征而选择放化疗的患者，必须在治疗前取得病理学诊断证据，以建立最后诊断与肿瘤病理学类型。并对病理标本完成相应的免疫组织化学分析，明确有无特定受体或其它细胞因子表达及表达水平，以确定最佳治疗方案。外科手术部分切除活检创伤大，患者恢复时间长，医疗费用高；出现并发症几率高，甚至会延误治疗时机。在这种情况下，通过影像学设备引导的微创穿刺活检由于创伤小，医疗费用低，并发症几率低，对于大多数患者，可能是较佳的选择。如在本组研究中，1名患者已诊断为肝脏多发恶性肿瘤，但无病理学证据，如选择开腹或腹腔镜活检，均不合适。选择穿刺活检顺利完成了诊断目的（图3）。虽然据大量文献报道，18F-FDG PET/CT与传统影像学方法相比，在鉴别手术后疤痕与残留及肿瘤复发方面有明显的优势，但是在外科术后、放化疗后的肿瘤区域都可能出现持续时间相当长的18F-FDG 高摄取，给区分肿瘤残留与复发造成困难。在某些临床情况下，如淋巴瘤、乳腺癌化疗后，PET/CT对于治疗后再分期、判断疗效及制定后续治疗方案有非常重要的作用15, 16。如Schaefer等报道18F-FDG PET/CT在淋巴瘤一线化疗后可用于鉴别肿瘤残留与复发。但作者同时明确提出，考虑到PET/CT检查本身存在假阳性与假阴性。对于假阳性患者，可导致患者承受补充二、三线化疗毒性与高昂的医疗费用。该作者认为对于淋巴瘤化疗后仍残留高代谢病灶患者，活检仍然是最为重要的补充诊断方法17。本组中，有2例患者PET/CT影像诊断为恶性病变，但穿刺活检结果提示为良性，患者最终诊断为良性。在这种临床情况下，活检结果在一定程度上使患者避免了过度治疗（图4，5）。CT引导下穿刺活检是目前应用最为普遍的影像学手段之一。采用CT引导，易于确定穿刺针的深度与角度，易于制定穿刺途径，便于避开血管与神经结构，降低穿刺风险。目前报道的穿刺操作成功率为80-100，诊断准确率81-96。主要的并发症是肺穿刺时可能出现的气胸，发生率17.9%-54.3%。平均穿刺时间为27min到1h 18, 19。上述数据的波动范围较大，主要与操作者受训练程度和经验水平有直接关系。本组数据的操作成功率和准确性与文献报道接近，但平均穿刺时间明显缩短，可能与本组病例选择有关。但是CT引导下穿刺也会出现假阴性，主要原因是穿刺取样误差或取样部位在肿瘤坏死处，甚至在穿刺前作CT增强扫描有时也不能区分坏死区域 20。本研究均在穿刺前选择病灶内代谢最活跃部位作为取样点，穿刺成功率为100。选择病灶高代谢区为取样点是本研究的特点。因本组病例较少，同时也缺乏与其他影像手段引导活检的结果对照，本文穿刺取样方法是否比普通影像学方法选择取样点更能提高穿刺准确率尚需进一步研究验证。而且，本研究中18F-FDG PET/CT诊断结果与活检结果统计分析无明显差异，考虑与本组研究资料病例偏少有关，拟在下一阶段研究中进一步分析。参考18F-FDG PET/CT融合图像确定穿刺靶点，同机CT引导穿刺活检，对于恶性实体瘤患者，患者只需一次就诊，可以在一日内完成肿瘤分期与活检双重目的，并尽快地取得病理报告与PET/CT影像检查报告。这种方式有利于尽早制定和执行治疗计划，缩短了治疗等待时间，还能减少病人和家属的往返交通与住宿费用，降低医疗成本。 这种诊断模式不仅既给患者和家属带来方便，对于提高PET/CT的诊断效能也是一种有益的探索。 我们的初步经验表明，参考18F-FDG PET/CT融合图像确定穿刺靶点，同机CT引导穿刺活检，应用于对肿瘤进行一日法分期与活检，是一个相对经济、高效的诊断模式，有助于提高PET/CT诊断的准确性，当18F-FDG PET/CT影像诊断有困难时更有价值。参考文献1. Sabharwal T, Fotiadis N, Adam A. Modern trends in interventional radiology. Br Med Bull, 2007, 82:167-182. 2. Yamagami T, Iida S, Kato T, et al. Usefulness of new automated cutting needle for tissue-core biopsy of lung nodules under CT fluoroscopic guidance. Chest, 2003, 124:147-154.3. 屈婉莹，郑建国，林嘉滨. PET/CT临床应用优化选择的思考。中华核医学杂志，2006，26：327-329.4. von Schulthess GK, Steinert HC, Hang TF. Integrated PET/CT: current applications and future directions. Radiology, 2006, 238:405-422.5. von Rahden BH, Sarbia M, Stein HJ. Medical Image. Combined FDG-PET/CT and CT-guided biopsy in diagnosing oesophageal cancer recurrence. N Z Med J. 2006 Jan 27;119(1228):U1810.6. Fletcher JW. Clinical PET/CT: A Win or a Loss for Nuclear Medicine? J Nucl Med 2005; 46: 385.7. Abouzied MM, Crawford ES, Nabi HA.18F-FDG imaging: pitfalls and artifacts. J Nucl Med Technol. 2005; 33:145-155. 8. Cheran SK, Nielsen ND, Patz EF Jr. False-negative findings for primary lung tumors on FDG positron emission tomography: staging and prognostic implications. Am J Roentgenol, 2004, 182:1129-1132.9. Ho CL, Yu SC, Yeung DW. 11C-acetate PET imaging in hepatocellular carcinoma and other liver masses. J Nucl Med, 2003, 44:213-221.10. Ho CL, Chen S, Yeung DW, et al. Dual-tracer PET/CT imaging in evaluation of metastatic hepatocellular carcinoma. J Nucl Med, 2007, 48:902-909.11. Berger KL, Nicholson SA, Dehdashti F, et al. FDG PET evaluation of mucinous neoplasms: correlation of FDG uptake with histopathologic features. Am J Roentgenol, 2000, 174:1005-1008.12. Pfannenberg AC, Aschoff P, Brechtel K, et al.Value of contrast-enhanced multiphase CT in combined PET/CT protocols for oncological imaging. Br J Radiol, 2007, 80: 437-445.13. Antoch G, Freudenberg LS, Beyer T, et al. To enhance or not to enhance? 18F-FDG and CT contrast agents in dual-modality 18F-FDG PET/CT. J Nucl Med, 2004, 45: 56S-65S.14. Wallace MJ, Krishnamurthy S, Broemeling LD, et al. CT-guided percutaneous fine-needle aspiration biopsy of small ( or =1-cm) pulmonary lesions. Radiology, 2002, 225:823-828.15. Sahani DV, Kalva SP, Fischman AJ, et al. Detection of liver metastases from adenocarcinoma of the colon and pancreas: comparison of mangafodipir trisodium-enhanced liver MRI and whole-body FDG PET. Am J Roentgenol, 2005,185:239-246.16. Sironi S, Messa C, Mangili G, et al. Integrated FDG PET/CT in patients with persistent ovarian cancer: Correlation with histologic findings. Radiology, 2004, 233:433-440.17. Schaefer NG, Taverna C, Strobel K, et al. Hodgkin disease: diagnostic value of FDG PET/CT after first-line therapy-is biopsy of FDG-avid lesions still needed? Radiology, 2007, 244 :257-262.18. Yamagami T, Iida S, Kato T, et al. Combining fine-needle aspiration and core biopsy under CT fluoroscopy guidance: a better way to treat patients with lung nodules? Am J Roentgenol, 2003,180:811-815.19. Aviram G, Greif J, Man A, et al. Diagnosis of intrathoracic lesions: are sequential fine-needle aspiration (FNA) and core needle biopsy (CNB) combined better than eithe