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PET/CT在前列腺癌中的临床应用

作者:发布时间:2010/11/17 9:42:20
 

  前列腺癌是男性常见病和多发病,在欧美地区发病率很高,是占第2位的男性恶性肿瘤,统计2008年全美新发前列腺癌病例186  320例,其中死亡28 660例,我国前列腺癌发病率低于欧美但也成逐年增高趋势。在男性泌尿生殖系恶性肿瘤中居第3位。患者出现症状时,表明可能已有局部浸润或远处转移,以骨骼和淋巴结转移为常见, 70% ~80%患者最终出现骨转移,淋巴转移占63% ~88%,以盆腔淋巴结为多见。因此前列腺癌的早期诊断是治疗的关键,而如何早期发现前列腺癌,寻找转移灶成为目前研究的主要课题。医学影像设备对疾病的早期诊断、确认治疗方案,以及治疗效果的判断具有重要的临床价值。随着超声、CT和MRI及等以解剖结构为基础的诊断设备的发展,反映机体功能和代谢的医学影像设备最新产品一PET/CT的发展,前列腺癌的早期诊断有了很大的进展,各种诊断方法简述如下,本文重点在于介绍最新影像设备PET/CT在前列腺癌中的应用。
    一、      血液学检查
    前列腺特异抗原(PSA) 正常生理情况下,前列腺特异表达的PSA通过导管分泌到精液中,其在精液中的浓度高于血清中100万倍,前列腺的腺泡导管腔与血液循环系统之间存在着明显的组织屏障,当患有前列腺疾病时,组织屏障就会受到不同程度的破坏, PSA会渗漏于血,使血液中含量增高。良性前列腺增生、前列腺炎、前列腺癌以及直肠指诊后血清PSA均升高。然而前列腺癌患者PSA升高明显, PSA具有良好的组织特异性。外周血检查前列腺特异抗原(PSA)已经成为前列腺癌筛查的重要手段。通常以TPSA>4ng/ml作为筛选前列腺癌的临界值,TPSA>10ng/ml高度怀疑前列腺癌应穿刺活检进一步证实。把TPSA结果4~10ng/mL之间称为“灰色区域”,前列腺癌与前列腺增生均有可能发生。另外还有前列腺特异性膜抗原(PSMA)及前列腺特异性抗原密度(PSAD)检查。
    二、影像学检查
   (1)经直肠超声检查(TRUS) 经直肠超声检查可清晰显示前列腺大小、包膜完整性、是否凸向膀胱、结节大小数目等情况,可以宏观地鉴别BPH和PCa同时可以引导前列腺穿刺活检。随超声设备及技术的进展彩色超声及三维超声逐渐用于临床诊断。
   (2)CT和MRI CT和MRI对早期前列腺癌诊断有很大限制,特别是对Ⅰ和Ⅱ期包膜内小结节癌灶的发现率低。但对临床分期有重要作用,可以检测前列腺轮廓、周围脂肪间隙、盆腔器官转移、盆腔淋巴结肿大、骨及远处脏器转移。CT和MRI检查主要用于确定病变范围、分期,估计手术疗效、预后等。
   (3)骨ECT检查主要针对于晚期前列腺癌患者, 
    PCa最常见得远处转移是成骨多见于脊柱骨和盆骨,可能是前列腺静脉与脊椎静脉系统相连接的原因。当确诊为前列腺癌,不管患者是否有骨痛症状均应该行ECT检查,这对治疗方案和预后有重要意义。
     三、直肠指诊和穿刺活检
     直肠指诊(DRE) DRE在前列腺癌的筛选检查中必不可少且简单、经济、方便,美国肿瘤协会和美国泌尿外科协会推荐所有50岁以上的男性每年普查一次直肠指诊和血清PSA,用以早期发现前列腺癌. 穿刺活检 前列腺癌的确诊必须通过病理活检证实,临床应用最多且也有效的方法是TRUS引导下前列腺穿刺活检术。经直肠超声引导下前列腺穿刺活检术操作简单、准确性高、安全、并发症少。穿刺活检是有创操作可出现疼痛、感染、血尿、直肠出血等并发症,增加穿刺点数势必会导致并发症发生率增加,应根据患者身体情况及诊断需要来决定。
     四、功能和代谢显像和解剖结合——PET/CT显像
    PET/CT在前列腺肿瘤的显像原理:
    正电子发射型计算机断层显像(Positron Emission 
    Tomography,PET)是采用正电子放射性药物测定糖、蛋白质、脂肪及核酸代谢的过程并以图像形式直观显示出来,从而达到能够精确、动态反映活体机体组织细胞代谢的变化,从而使PET在疾病的早期诊断、治疗方案选择、疗效监测、病因学探讨及药物研发方面起到独特的作用。由于正电子放射性药物是采用微量示踪技术,正电子放射性药物的引入并不改变或影响体内原有的代谢过程,所以PET显像又被称为活体分子生化代谢显像。由于前列腺肿瘤组织血供较正常前列腺组织丰富、代谢增强、耗能增加,因此静脉注射示踪剂可被代谢活跃的肿瘤组织所摄取,通过PET显像,了解病灶的代谢活跃程度,PET是目前唯一成熟的可以了解组织分子生物学代谢改变的影像技术。PET/CT融合扫描系统是新近问世的又一种先进的影像诊断系统。它通过融合正电子发射断层成像PET技术和多层螺旋CT扫描技术,将其整合在一个系统之中。因此,患者只需进行一次检查,可完成两次扫描,通过图像重建融合技术形成一融合的PET/CT整合图像。
    前列腺癌的PET/CT诊断:
    由于前列腺靠近膀胱,加之前列腺肿瘤对当前使用的示踪剂的摄取相对较低,原发灶和盆腔淋巴结的显示有一定困难;另外,良性前列腺增生对示踪剂的摄取又相对较高,使得单独行PET检查对鉴别前列腺良、恶性病灶较困难,Salininen等研究表明FDGPET对前列腺癌的诊断价值意义不大,诊断阳性率为32%,假阴性为68%,同时Kotzerke和Kanamaru也对PET对前列腺癌的诊断价值提出了疑义。但PET/CT将功能图像与解剖结构图像融合,二者信息的互补,显著提高前列腺肿瘤诊断的准确性,改变了单纯用PET或CT诊断中患者临床诊断的结果,特别是提高了对小病变的诊断能力,有效的降低了单纯PET或CT诊断的假阳性或假阴性,使得前列腺肿瘤的诊断提高了一个新的台阶。前列腺癌在PET/CT上的表现是与周围前列腺组织显像明显区别的块状放射性异常浓聚影,浓聚影边界清楚,SUV值往往大于2.5。良性前列腺病变表现:CT显示前列腺增大,但边缘光滑,前列腺内密度基本均匀,前列腺可能有结节状突起,但该突起与前列腺无明显界限,密度与前列腺其他部位无明显差异,PET于前列腺可见局限性浓聚程度稍增高,边界模糊,SUV小于2.5,前列腺其他部位呈放射性轻度均匀性浓聚,双侧精囊腺大小正常,PET于相应部位也未见明显异常浓聚影;盆腔及腹膜后区未见异常浓聚影和淋巴结增大。
   同时PET/CT能较好地显示肿瘤的部位,能精确地区分肿瘤的边缘、大小、形态及与周围比邻的关系,有利于提高行经直肠前列腺穿刺的准确性。对于已行经尿道前列腺电切术或前列腺增生伴炎症的患者,行B超、CT检查有时难于鉴别前列腺良恶性病变,致使一些前列腺良性病变患者经受不必要的活检。行PET/CT可以显著改善误诊率及减轻病人不必要的痛苦。

   PET/CT前列腺癌临床分期中的作用:
                        
   治疗前分期的关键是检出局限于前列腺内的前列腺癌患者,是决定能否行前列腺癌根治性切除手术的重要根据。PET/CT可以明确前列腺癌是否局限于包膜内,或突破包膜周围,是否有精囊侵犯,是否有膀肤直肠侵犯诊断敏感性较高,但在血管束有无侵犯的价值不如MRI。在检测淋巴结转移中,PET/CT有一定的诊断价值,方便地检测出细小的病变组织,能提供精确的解剖定位。因为较小的淋巴结CT显像模糊,而PET利用其高代谢率可以帮助我们早期发现前列腺癌的淋巴转移,并能准确查找全身转移灶。据研究表明采用11C-胆碱作为示踪剂行PET对前列腺癌盆腔淋巴结转移检查敏感度为80%、特异度为96%、准确性为93%,远远高于传统的影像学诊断。PET/CT大大减少了PET产生的虚假定位的可能性,有利于PET的准确判断,也使我们能发现CT扫描中所忽略的东西。因此PET/CT对前列腺癌是否转移具有高度的敏感性和准确性。
    PET/CT对骨转移显像效果比较显著,虽然同类研究表明PET/CT在骨转移方面和放射性骨扫描(ECT)无显著性差异,但是在早期骨转移的病人中,PET/CT比ECT更为敏感,可用来检测早期骨转移。
    PET/CT在治疗应用过程、监测治疗效果和判断预后方面的意义;
                   
    PET/CT具有高度的敏感性和准确性,它不仅帮助外科医生了解病变的部位,明确诊断、临床分期及分级,以制定治疗计划;同时也可使放射治疗的物理师更好地制定治疗计划,精确定位并进行跟踪检查。传统的放射肿瘤专家将CT扫描用于放射治疗计划(RTP),采用CT影像检查明确体内的肿瘤位置,再通过发送体外放射剂量而被执行。现在,此过程通过使用ET/CT而得到了改进,PET/CT更精确。从近来的研究发现,PET/CT取代CT后,大大提高了放射治疗计划的准确性,因为PET/CT技术将肿瘤容积、肿瘤的代谢活跃程度、肿瘤周围组织及体表的解剖结构结合起来,用于设计放疗计划,进一步优化肿瘤靶区的剂量分布,达到肿瘤靶区剂量分布最佳,而对周围正常组织的损伤最小。PET/CT显像的定量技术对治疗的监测是精确和有效的,对于评估化疗和内分泌治疗的效果及化疗和内分泌治疗后的早期反应都极有价值,此外通过发展受体显像技术,PET/CT能提供用其他技术难以取代的独特性信息,发展和应用前景广阔。
    肿瘤显像剂摄入量反应出肿瘤细胞的数量和肿瘤细胞的代谢率。PET不仅确定肿瘤性质,而且能定量的评估肿瘤代谢活度,对于预测肿瘤的生物行为和预测肿瘤对化疗或内分泌治疗的生物活性反应都极具重要的意义。最近对显像剂FDG的研究表明:在离体细胞培养和动物的活体研究都显示,FDG的摄入反映了肿瘤细胞的数量和肿瘤细胞葡萄糖代谢率。几项研究证明了前列腺癌FDGPET半定量和定量指标能提供有助于治疗的信息。对前列腺肿瘤复发、前列腺特异性抗原增高而CT无阳性发现的患者,18F-FDG PET有一定作用。PET/CT显像可发现治疗后原肿瘤部位有高FDG摄取从而可准确地预测肿瘤是否复发。同时PET/CT对于确定局部解剖结构异常改变是瘫痕、纤维化组织还是肿瘤的残留,尤其是隐匿性病灶及早期复发灶的检出具有明显的优势,对小的淋巴结及软组织注意较其他的影像学诊断具有明显的优势。因此虽然PET/CT诞生的时间很短,临床上缺乏长时间的随访观察,但我们可以将PET/CT作为前列腺癌的治疗效果监测及判断预后的重要工具,以帮助临床医生及时了解肿瘤变化情况。PET/CT被称为PET图像的整体定位系统,它的成功归根到底在于了解异常活动性,便于进行更好的治疗,密切地监测治疗的有效性和更精确地跟踪病情发展。


    存在不足及未来发展方向
                    
    PET/CT系统因为同时具有多层螺旋CT和PET的临床特点,可以同时提供结构和功能方面的信息,在临床上有着广泛的应用前景,但是由于每次检查的费用较昂贵,限制了它的使用。同时如何进一步提高诊断的敏感性、特异性,这可能还有很长的路要走.在显像剂的使用中,FDG在前列腺肿瘤方面应用绝大多数,其临床价值也得到了一定认可,但对于新的肿瘤阳性正电子药物的研究一直没有停止过,致力于弥补FDG的一些不足,正电子核素标记的胆碱是其中的代表之一(如11C-胆碱和18F-胆碱)。从药物代谢动力学和体内新陈代谢考虑及目前一些实验表明,前列腺癌及骨转移的患者对胆碱的摄取要高于葡萄糖,人体前列腺组织摄取胆碱后代谢可行性获得一定证据。
                        
     如果PET/CT能非常精确的提供组织的分子活动信息,而且给出精确的解剖定位,让医生们能对肿瘤组织进行早期鉴别良性和恶性肿瘤、分级和评估治疗反映。这样,在病人出现症状或征兆之前就可以在分子水平发现遗传倾向并加以治疗,从而使疾病控制在萌芽状态,真正的达到预防目的。
                    
     PET/CT正在努力形成一种双赢的局面,一方面为医生提供更多的信息,使前列腺肿瘤的诊断更早更准确,以便制定好的治疗计划,为一部分病人争取手术的机会;另一方面缩短检查时间,增加检查的舒适性,同时疾病的早发现早治疗使术后生存率大大地提高,减少了病人的痛苦。