（199）血糖水平对18F-FDG PET/CT图像质量的影响
2021-01-18
16:42
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作者：北京大学国际医院 袁婷婷 宋娟娟 申强 赵靖 李小东 王荣福
患者男性，54岁，因“发现双肺多发结节1年”就诊，患者1年前CT检查发现双肺多发结节，考虑炎性病变。实验室检查：癌胚抗原 12.6↑ ng/ml（≤5.0 ng/ml）。胃泌素释放肽前体(ProGRP) 99.68↑ pg/ml（0.00 ~ 69.20 pg/ml）。既往史：糖尿病20余年，现应用短效胰岛素降血糖治疗。30年前甲状腺良性结节切除术后。为排除恶性病变行18F-FDG PET/CT检查（图1-图3）。患者检查当日晨起空腹血糖为12.3mmol/L，后自行使用短效胰岛素降糖治疗，核医学医师建议取消今日显像，经反复沟通，患者仍坚持显像，显像后全身肌肉呈对称性明显显影，肝血池SUVmax 1.4（图1 上），右肺下叶病灶SUVmax 0.9，图像质量不能满足诊断要求。嘱患者2日后重新检查，检查当日停用胰岛素，空腹血糖10.0 mmol/L时注射18F-FDG，肝血池SUVmax 3.4（图1 下）。
图1 上图为胰岛素注射后显像全身肌肉对称性显影，下图为停用胰岛素后显像
图2 二次18F-FDG PET/CT显像
二次18F-FDG PET/CT显像结果示右肺上叶后段可见团状软组织密度结节，CTmean 31Hu，边缘呈浅分叶，可见毛刺、胸膜牵拉及血管集束，大小约26mm×21mm×14mm（长×宽×高），伴FDG摄取轻度增高，SUVmax 1.7（图2），病灶与局部斜裂胸膜粘连，似有跨叶间裂累及右肺下叶趋势。纵隔及双侧肺门未见异常淋巴结显示，扫描野内其他区域亦未见明显异常结构改变或异常FDG摄取。
右肺上叶FDG代谢轻度增高软组织肿物，不除外恶性病变，建议组织病理学检查。
随访：
患者未取病理、未手术，定期复查，右肺上叶病灶无著变，目前仍处于观察中。
以氟[18F]标记氟代脱氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose，18F-FDG)是一种最常用的正电子肿瘤显像剂，它是葡萄糖2位羟基被18F取代后得到的葡萄糖类似物，其体内作用机制基本与葡萄糖相同。18F-FDG被细胞摄取后经己糖激酶催化，生成18F-FDG-6-磷酸，但它不能进一步代谢而滞留在细胞内，而其摄取情况可反映出体内各脏器组织的葡萄糖代谢水平。由于大部分恶性肿瘤细胞对葡萄糖消耗量明显增加，在肿瘤组织中可见异常的18F-FDG摄取增高，因此FDG PET/CT可用于对恶性肿瘤的早期鉴别诊断、治疗前分期、复发与残留肿瘤的检出、以及治疗疗效评估等。
葡萄糖和FDG进入细胞都依靠葡萄糖转运体(glucose transporter，GLUT)的跨膜转运。人体内已知的GLUT有12种亚型，其中与显像密切相关的GLUT包括GLUT-1～GLUT-4，其中GLUT-1和GLUT-3是作用于葡萄糖或FDG的两种主要葡萄糖转运体。由于不同的亚型体内分布有所不同，转运葡萄糖或FDG的能力也存在差异：GLUT-1普遍存在于机体各组织器官，其表达基本不受胰岛素水平的影响；GLUT-2主要表达于肝脏中，它可以在肝内葡萄糖浓度过高时将肝细胞内的葡萄糖或FDG排出细胞外；GLUT-3则是脑细胞摄取葡萄糖或FDG的主要转运体；GLUT-4在心肌、骨骼肌和脂肪表达，且当胰岛素水平较低时其位于细胞浆的囊泡中，而胰岛素水平升高时可从细胞内移到细胞膜上。基于上述原理，我们不难理解体内高血糖状态及高胰岛素水平都会对18F-FDG PET图像质量造成影响。高血糖状态下，升高的葡萄糖及胰岛素水平都会对FDG摄取产生影响。一方面血糖过高本身可竞争性抑制组织器官对FDG的摄取；另一方面，胰岛素水平升高时可使GLUT-4从细胞内移到细胞膜上，增加骨骼肌、心肌、脂肪对葡萄糖利用率，从而表现出软组织本底增高。本病例就充分展示了血糖和胰岛素水平对18F-FDG PET/CT显像结果的影响（图3）。
图3 右肺上叶后段结节，上排为胰岛素注射后显像，下排为停用胰岛素后显像
欧洲核医学协会肿瘤显像的操作指南第二版中提出，显像前需空腹至少4小时以保证较低的血糖以及胰岛素水平，建议空腹血糖水平为4～7 mmol/L，最高应低于11mmol/L。研究显示空腹血糖轻度升高（<11mmol/L）并不降低18F-FDG PET对肿瘤的诊断价值，肿瘤的摄取减低但无显著性差异，并且对肝脏以外器官的FDG摄取影响较小，其临床意义可以忽略，因此对于空腹血糖<11mmol/L且肝脏不为感兴趣器官的患者，可不做特殊干预，正常检查。然而， 对于空腹血糖明显升高（>11mmol/L）的患者，有研究显示该血糖水平会使FDG PET/CT图像质量显著下降，应首先推荐此类患者改约检查时间，并在内科医师指导下将血糖调控好后再完善显像。指南也提出在空腹血糖水平升高时还可使用速效胰岛素（注射后达峰时间为60分钟，作用持续时间2~4小时）帮助血糖达标，首选的使用方式为皮下注射，使用速效胰岛素则4h后可显像。不推荐使用其他类型的胰岛素，如短效胰岛素（注射后达峰时间为2~3小时，作用持续时间为3~6小时），中效胰岛素（作用持续时间12~18小时）以及长效胰岛素（作用时间持续24小时）。但临床实践中，我们经常会遇到空腹血糖明显升高但仍有强烈检查意愿的患者，此时需向患者交代血糖升高对图像质量带来的影响并签署知情同意书，注意在报告中记录患者血糖水平，并在临床阅片时注意高血糖对各组织器官FDG摄取的影响。研究显示，该空腹血糖明显升高有可能造成肿瘤细胞FDG摄取减低，并使脑部FDG摄取减低，骨骼肌FDG摄取增加，因此，当进行疾病诊断时，尤其涉及脑或肌肉的病变诊断时，应尤其注意血糖水平的影响。1. 翟士桢, 杨志, 杜进. 18F-FDG的放射性标记、显像原理与临床研究进展. 同位素, 2011, 24(z1): 59-67.2. 俞建华, 王荣福. 正电子发射断层代谢显像标准摄取值及定量分析的问题与对策. 中国医学影像技术, 2005, 21(5): 791-794.3. Boellaard R, Delgado-Bolton R, Oyen WJ, et al. FDG PET/CT: EANM procedure guidelines for tumour imaging: version 2.0. Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2015, 42(2): 328-354.4.Belohlavek O, Jaruskova M. [18F]FDG-PET scan in patients with fasting hyperglycemia. Q J Nucl Med Mol Imaging, 2016, 60(4): 404-412.5. Zhao S, Kuge Y, Tsukamoto E, et al. Effects of insulin and glucose loading on FDG uptake in experimental malignant tumours and inflammatory lesions. Eur J Nucl Med, 2001, 28(6): 730-735.
