18F-PSMA PET/CT在前列腺癌诊断与预后预测中的价值初探

史本涛医生 发布于2021-06-25 19:39 阅读量9010

本文转载自现代泌尿外科杂志


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引用此文:王卓楠,吴开杰,郑安琪,.18F-PSMA PET/CT在前列腺癌诊断与预后预测中的价值初探[J].现代泌尿外科杂志,2021,26(4):305-308.


18F-PSMA PET/CT在前列腺癌诊断与预后预测中的价值初探

王卓楠1吴开杰2郑安琪1高俊刚1袁网1李磊2贺大林2段小艺1

(1.西安交通大学第一附属医院PET-CT室;2.西安交通大学第一附属医院泌尿外科)



摘要

目的  探讨18F-PSMA PET/CT最大标准化摄取值(SUVmax)在前列腺癌(PCa)与增生病变的鉴别诊断,以及在PCa预后预测中的价值。


方法  回顾性收集经病理证实、未经治疗的PCa同时伴有腺体增生的患者59例,治疗前行18 F-PSMA PET/CT全身显像,其中PCa86个,前列腺增生灶35个。比较良恶性病灶SUVmax组间差异,绘制受试者工作特性曲线(ROC),获得cut-off值。进一步根据Gleason评分对PCa灶进行分组(≤6分为低危组,=7分为中危组,≥8为高危组),比较组间SUVmax并进行事后检验分析,同时对癌灶SUVmaxGleason评分、前列腺特异性抗原(PSA)水平进行相关性分析。


结果  PCa灶的SUVmax显著高于增生灶,两组间差异具有显著统计学意义(F=27.659,P<0.001),以SUVmax8.85作为cut-off值,ROC曲线下面积为0.843,诊断PCa的敏感性和特异性分别为69.77%91.43%PCa低、中、高危组SUVmax差异无统计学意义(F=1.857,P=0.163),事后检验两两组间均未见统计学差异(P=0.744,P=0.191,P=0.075)。此外,PCaSUVmaxGleason评分、PSA之间差异均无统计学意义(P=0.248,P=0.101,P=0.064)。


结论  初步研究显示,18F-PSMA PET/CT SUVmax对前列腺病变良恶性鉴别具有较高价值,以SUVmax8.85作为cut-off值可获得较为理想的诊断效能。对于PCa分级及预后预测,18F-PSMA PET/CT SUVmax价值有限。


关键词:前列腺癌;鉴别诊断;预后预测;PET/CT;18F-PSMA;SUVmax

前列腺癌(prostate cancer,PCa)是中老年男性最常见的恶性肿瘤,在全世界男性肿瘤死亡率中排行第2,我国PCa的发病率有逐年上升并年轻化的趋势[1]。近来年,基于靶向分子探针的PET/CT成像技术在恶性肿瘤精准诊疗中发挥着越来越重要的作用。国际最新推出的以前列腺特异性膜抗原(prostate-specific membrane antigen,PSMA)作为靶点的PET/CT成像技术探测PCa及转移灶的敏感性和特异度均较高,在肿瘤分期、探测生化复发、指导挽救性放疗及疗效评价方面显示出重要价值[2-3]。我院为国内少数能开展此项目的单位,我们在实践中发现,前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)亦存在PSMA表达增高,有时与PCa很难区分,给诊断和治疗造成困扰。基于此,本研究回顾性收集经病理证实的PCaBPH病灶,探索PSMA PET/CT显像在鉴别PCaBPH中的价值,寻找合适的最大标准化摄取值(maximun standardized uptake value,SUVmax)cut-off值,以期提高诊断准确性,同时分析了SUVmax在预测PCa预后中的价值,以期为指导治疗提供帮助。


1 材料与方法


1.1

研究对象

回顾性收集自20193月至20205月在我院接受18F-PSMA PET/CT检查的患者89例,均经前列腺穿刺或术后病理证实为PCa,同时伴有腺体增生,显像前未采取任何治疗及干预措施。PET/CT检查前充分告知患者检查方式和注意事项,本研究已通过医院伦理委员会批准。89例患者中,排除肿瘤弥漫分布、侵犯精囊腺和/或膀胱壁等界线不清的患者30例,最终共有59例纳入本研究,收集患者血清总前列腺特异抗原(total prostate specific antigen,tPSA)、游离PSA(free PSA,fPSA)及Gleason评分指标。根据Gleason评分,将病灶分为低危组(Gleason=6分)、中危组(Gleason=7分)和高危组(Gleason≥8分)。

1.2

18 F-PSMA PET/CT检查方法

18F-PSMA由我院自行制备,在美国GE公司MINItrace小型回旋加速器及多功能合成模块上合成,18F-PSMA放化纯度>99%,内毒素及细菌学检测均为阴性,符合放射性药品使用要求。所用成像设备为荷兰PHILIPS公司Gemini TF-64PET/CT成像仪。


检查前嘱患者安静休息,通过肘静脉注射18F-PSMA(3.7 MBq/kg),90 min后行全身PET/CT扫描,扫描范围自颅顶至股骨中上段,采集710个床位,1.5 min/床位。通过CTPET图像进行衰减校正,迭代法重建,在EBW工作站显示MIPPETCT及融合图像。

1.3

图像判读与SUVmax测量

成像结果分别由2名经验丰富的PET/CT医师进行双盲判读。阳性病灶定义为前列腺局部核素摄取明显增高或核素浓聚,通过手动勾画感兴趣区(region of interest,ROI),获得SUVmax。勾画时尽量避开尿道和精囊腺,病灶中央不超过其边缘位置,面积选取为50150 mm2,对每个病灶选择上下连续3个层面,计算平均SUVmax(图1)。结合穿刺病理位置选择与癌灶成镜面对应腺体增生区域勾画ROI,获得SUVmax

1 PCa患者的PET/CT图像及病理

A:PET/CT融合图像;B:18F-PSMA呈现高摄取;C:病理结果为PCa(HE×10),Gleason评分(4+5=9分)。

1.4

 统计学分析

实验数据以均数加减标准差表示,使用IBM SPSS 22.0 Medcalc 13.0软件包及GraphPad Prism8软件对实验数据进行统计学分析。所有连续数值行正态分布检验,两组独立连续变量采用t检验或Mann-whitney检验对PCaBPH病灶进行两组间SUVmaxtPSAfPSA的比较。利用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)分析SUVmaxPCa的诊断效能并获得cut-off值。PCa低、中、高危组SUVmax进行多组间单因素方差分析和事后检验的两两组间比较。采用Spearman相关性分析检验PCa SUVmaxGleason评分、PSA值(tPSAfPSA)的相关性,检验水准α=0.05


2 结果


2.1

患者一般资料和SUVmax

如表1所示,纳入研究的59例患者共有121个病灶,其中癌灶86个、良性增生灶35个。患者平均年龄71岁,中位年龄72岁,年龄范围4295岁。PCaBPH两组患者癌灶tPSAfPSASUVmax比较,其间差异具有统计学意义,PCaSUVmax高于BPH组。

PCa:前列腺癌;BPH:前列腺增生;tPSA:总前列腺特异抗原;fPSA:游离总前列腺特异抗原;SUVmax:最大标准化摄取值。

2.2

 SUVmaxPCa的诊断效能

绘制ROC曲线,比较PCaBPHSUVmax,测得ROC曲线下面积(area under curve,AUC)为0.843(P<0.001),通过计算约登指数(youden index,YI)得出,当YI最大时,SUVmax的最佳诊断临界点取值为8.85,此时的敏感性为69.77%,特异性为91.43%(图2)。


2 SUVmax诊断PCaROC曲线

2.3

PCa不同危险分级的SUVmax比较

采用单因素方差分析测得低危组、中危组和高危组SUVmax组间差异无统计学意义(F=1.857,P=0.163,表2)。事后检验进行两两组间比较SUVmax差异均无统计学意义(P=0.744,P=0.191,P=0.075;图3)。


SUVmax:最大标准化摄取值。

2.4

PCaSUVmaxGleason评分及PSA的相关性

采用Spearman相关性分析,癌灶SUVmaxGleaosn评分、tPSAfPSA之间差异均无统计学意义(P=0.248,P=0.101,P=0.064;图4)。


3 SUVmaxPCa不同危险程度分级中的差异

低危组(Gleason=6);中危组(Gleason=7);高危组(Gleason≥8);NS:差异无统计意义(P>0.05)。


4 SUVmaxGleason评分及PSA的相关性

A:SUVmaxGleason评分的相关性;B:SUVmaxtPSA之间的相关性;C:SUVmaxfPSA之间的相关性。部分未获得数据及离散数据未纳入图中。

讨论

PSMA是一种由750个氨基酸残基组成的前列腺上皮细胞膜的固有型膜蛋白,其在PCa中表达显著增高且具有特异性[3-5]。正电子放射性药物18F-PSMA是近年新进推出的针对PSMA靶向成像的PET显像剂。此显像剂制备方法成熟,合成效率高,成像质量好,具有较好的临床应用前景[6-7]。由于除PCa以外其他组织或病变有时也呈现PSMA表达增高,尤其是前列腺增生组织,一定程度干扰了PET/CT结果判断,影响对癌灶的早期发现,如可获得能够鉴别PCaBPHPET/CT量化指标,将有助于提高PCa诊断的准确性。


既往研究应用68 Ga-PSMA PET/CT21PCa患者的研究显示,当SUVmax6.5时,可以对PCa病灶和非肿瘤病灶进行有效鉴别[8]。本研究所用显像剂为18F-PSMA,两者理化性质和体内代谢途径有较大差别,所得cut-off值应有所不同。目前,有关18F-PSMA PET/CT诊断效能的研究,国内外尚未见报道。本研究通过对穿刺病理确诊的86PCa癌灶和35BPH病灶的SUVmax比较发现,两组病灶间SUVmax差异具有统计学意义,通过ROC曲线获得最佳SUVmaxcut-off值为8.85,此时判断病变良恶性的敏感性和特异性分别为69.77%,和91.43%,有助于鉴别PCaBPH


本研究所纳入的均为初诊初治的PCa患者,适合探索PET/CT成像与反映预后指标间的关系。初步研究显示,SUVmax与病变Gleason评分、血清tPSAfPSA水平之间无显著相关性,高、中、低危组SUVmax差异亦未见统计学意义。与国内李曾等[9]18例初诊PCa患者的研究结果类似。但是还有部分研究提示高危组患者SUVmax摄取更高[10-11]。由于此类研究报道数量有限,患者例数较少,纳入标准和研究方法不完全一致,可能导致结果差异较大。增大样本例数、规范研究方法将有助于更好地研究PSMA PET/CTPCa预后预测中的价值。


本研究的主要不足之处是总体病例数偏少,尤其是BPH病灶数量较少,同时缺乏自动图像分割技术,所得结果可能存在一定偏倚。在今后的研究中,我们将继续扩大样本量,引入半自动或自动化ROI勾画及SUV计算方法,获得更为准确的结果。


  综上所述,18F-PSMA PET/CT SUVmax有助于鉴别PCaBPH,提高PCa早期诊断的准确性。尽管现有研究显示,SUVmax与部分预后指标无明确相关性,但后期我们将进一步发掘其潜在相关性,为PCa精准诊疗提供帮助。

参考文献:

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