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研究目的: 氟代脱氧葡萄糖(18F-fluorodeoxygluose,18F-FDG)是目前在肺癌诊断中应用最广泛的PET显像剂,但18F-FDG作为一种非特异性肿瘤示踪剂,也有其局限性。对于肺部的部分良性肿瘤、炎症、肉芽肿、结核病变等,18F-FDG可有假阳性结果;对于部分代谢较低,分化程度高,生长缓慢的肺癌,因18F-FDG摄取低而导致假阴性结果。研究发现11C-乙酸盐可以弥补上述18F-FDG的部分不足。目前,11C-乙酸盐 PET/CT在肺癌中的应用相关文献报道较少,研究主要是对11C-乙酸盐 PET在肺腺癌临床诊断中的价值做了初步探索,还有待得到基础研究的支持。本研究的目的是: (1)11C-乙酸盐、18F-FDG在炎症动物模型中不同时相的动态PET/CT显像特点; (2)11C-乙酸盐、18F-FDG分别在肺大细胞癌、鳞癌及腺癌三种动物模型中的不同时相的动态PET/CT显像特点; (3)11C-乙酸盐、18F-FDG PET/CT显像在肺癌与炎症动物模型中的比较。 研究方法: 1.炎症裸鼠模型的建立与PET/CT动态显像 A、B两组BLAB/c nu/nu裸鼠右侧大腿根部肌肉注射松节油0.2ml,待3~4天后局部明显肿胀、皮温升高时进行实验。A组炎症裸鼠模型尾静脉注入3.7MBq11C-乙酸盐,B组炎症裸鼠模型尾静脉注入3.7MBq18F-FDG,于10、20、30、60、90min或120min进行PET/CT动态显像。 2. A549、NCI-H520、NCI-H460肺癌细胞裸鼠模型的建立 BLAB/c nu/nu裸鼠分别皮下接种A549、NCI-H520、NCI-H460肺癌细胞,待瘤体直径0.7~1.0cm时进行实验。荷瘤裸鼠(C、D、E三组)先经尾静脉注入3.7MBq11C-乙酸盐,于注射后10、20、30、60、90min进行PET/CT动态显像。待所有荷瘤裸鼠11C-乙酸盐显像后的第二天再经尾静脉注入3.7MBq18F-FDG,于10、20、30、60、90、120min进行PET/CT动态显像。 3. PET/CT图像分析 在Xeleris工作站,利用CT图像选取病灶放射性浓聚最高的层面勾画ROI,系统自动测量病灶的SUVmax和SUVmean。用上述相同的方法,测量左侧大腿肌肉的SUVmax和SUVmean,计算肿瘤/肌肉(tumor/muscle,T/M)、炎症/肌肉(inflammation/muscle,I/M)比值,进行定量分析。 研究结果: 1.炎症病灶对11C-乙酸盐的放射性摄取较正常组织均增高,11C-乙酸盐的放射性—时间分布曲线示:在注药后10min至60min不同时相显像的11C-乙酸盐I/M比值随时间推移缓慢下降。I/MSUVmax、I/MSUVmean比值的放射性—时间分布曲线走行大致平行。若以10min作为11C-乙酸盐的早期相,分别将延迟相20min、30min、60min、90min的I/M比值与早期相进行比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。 2.炎症病灶的18F-FDG放射性—时间分布曲线示:在注药后不同时相的18F-FDG I/M比值随着时间推移逐渐增大,在注药后30min、60min、90min显像时I/M比值上升幅度较小。I/MSUVmax、I/MSUVmean比值的放射性—时间分布曲线走行大致平行。不同时相显像发现炎症病灶的18F-FDG I/M比值均高于11C-乙酸盐。但是若以30min作为18F-FDG显像的早期相,分别将延迟相60min、90min、120min显像的I/M比值与早期相进行比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。 3.肺大细胞癌、鳞癌及腺癌的11C-乙酸盐放射性—时间分布曲线示:在注药后不同时相对11C-乙酸盐摄取的T/M比值随着时间的推移逐渐升高,而且在各时相显像时,T/M比值均大于2.0,肺大细胞癌的11C-乙酸盐T/M比值最大,其次是腺癌。但在各时相显像时三种组织类型肺癌的11C-乙酸盐T/M比值之间无统计学差异(P>0.05)。若以10min作为显像早期显像,分别将延迟相20min、30min、60min、90min的I/M比值与早期相进行比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。 4.肺大细胞癌、鳞癌及腺癌的18F-FDG放射性—时间分布曲线示:在注药后不同时相的18F-FDG T/M比值在120min内随着时间延长而增大,T/M比值在30min~90min上升缓慢,在90min~120min上升较明显,各时相显像时 T/M比值均高于2.5。在各时相显像时,肺大细胞癌的18F-FDG T/M比值明显大于鳞癌、腺癌,差异有统计学意义(P<0.05),但是鳞癌与腺癌的18F-FDG T/M比值之间无统计学差异(P>0.05)。若以30min作为18F-FDG的显像早期相,分别将延迟相60min、90min、120min显像的T/M比值与早期相进行比较,60min、90min显像时差异均无统计学意义,但是120min显像时差异有统计学意义(P<0.05)。 5.不同的时相显像时,11C-乙酸盐和18F-FDG的三种肺癌组织类型的T/MSUVmax比值与炎症的I/M比值进行比较,统计学均有差异,而且随着时间的推移,差异会越来越明显。 结论: 1.在炎症病灶中,11C-乙酸盐PET/CT在注药后10min至20min时相显像时最清晰,但在延迟显像时,炎症病灶对11C-乙酸盐的摄取并无明显改变。 2.在炎症病灶中,18F-FDG PET/CT在30min至90min显像时达到相对稳定期,但在延迟显像时,炎症病灶对18F-FDG的摄取并亦无明显改变。不同时相显像时炎症病灶对18F-FDG的摄取高于11C-乙酸盐。 3.11C-乙酸盐可应用于肺癌的PET/CT显像,各时相显像时 T/M比值均大于2.0。肺大细胞癌、鳞癌及腺癌对11C-乙酸盐的摄取无统计学差异。在三种肺癌组织类型显像中,11C-乙酸盐延迟显像可以更清晰地显像肿瘤病灶 4.18F-FDGPET/CT在肺癌显像时,T/M比值均高于2.5,肺大细胞癌对18F-FDG的摄取明显高于鳞癌、腺癌,但是鳞癌与腺癌对18F-FDG的摄取间无明显差异。在三种肺癌组织类型显像中,18F-FDG于注药后120min延迟显像可以更清晰也显示肿瘤病灶。 5.11C-乙酸盐、18F-FDG都可以很好地鉴别肺癌与炎症,而且随着时间的推移,这种鉴别能力会越来越强。