成像对于乳腺癌的早期检测和临床分期，以及为医生提供信息和指导治疗是非常重要的。2022年1月，威斯康星大学医学与公共卫生学院的Amy M Fowler博士在柳叶刀发布的一篇研究介绍了PET-MRI治疗乳腺癌的临床进展[1]。PET-MRI是一种定量的混合成像技术，它将PET的代谢和功能数据与MRI的解剖细节和功能灌注信息相结合。PET-MRI对乳腺癌的临床适用是一个非常值得研究的领域。
影像学在乳腺癌的筛查、诊断、分期和管理中具有关键作用。乳腺造影、超声检查和动态对比增强的乳腺MRI是最主要的乳腺癌成像方法。用于乳腺癌患者PET-CT成像的标准放射性药物是2-[¹⁸F]氟-2-脱氧-D-葡萄糖（[¹⁸F]FDG），它在葡萄糖代谢旺盛的组织中积累[2][3]。[¹⁸F]FDG-PET-CT可用于对新诊断的乳腺癌患者进行初步分期，以确定远处的转移灶，对怀疑复发或转移的患者进行再分期，以及监测局部晚期和转移性乳腺癌患者的治疗反应。MRI提供高空间解剖细节、细胞密度和灌注数据，而PET提供功能性代谢信息。最初，这两种技术是通过对动态对比增强乳腺MRI和PET-CT分别获得的图像进行联合登记和融合而结合起来的，近年来随着PET-MRI联合扫描仪的开发，现在可以进行一次成像了[3]。
PET-MRI在乳腺癌的诊断方面的意义
乳房MRI是检测乳腺癌的最敏感的成像方法。然而，其特异性可能会导致假阳性结果，可能需要额外进行成像和活检。因此，减少乳腺MRI的假阳性结果有相当大的潜在意义，如避免额外的活检，降低成本，减少患者的焦虑，尽量减少手术时间等。对单独获得的[¹⁸F]FDG-PET-CT和乳腺MRI的初步研究数据表明，PET提供的功能信息可以提高MRI的特异性。
在一项针对36名确诊或疑似乳腺癌妇女的前瞻性研究中发现[5]，尽管单独的乳腺MRI高度敏感（96%），但与乳腺MRI数据融合的体位[¹⁸F]FDG-PET-CT将阳性预测值提高到98%，高于单独MRI的77%。此外，融合的PET-MRI将特异性提高到97%，而单独使用MRI的特异性为53%。融合PET-MRI的总体准确性为89%，而单独使用乳腺MRI的准确性为78%。将先进的MRI功能参数添加到PET中可以进一步提高诊断的准确性。
此外，一项在对80名经活检确认的乳腺癌患者和术前乳腺MRI发现的其他可疑病变（37名恶性，24名良性）的回顾性研究中发现[4]，如果MRI检测到的病变至少有1厘米而没有[¹⁸F]FDG摄取，就有可能避免进行活检；但是，这种方法需要通过更大的前瞻性研究来证实。因此，在未来的同步乳腺PET-MRI研究中，应考虑分析病灶大小对诊断准确性的影响。除病灶大小外，当使用[¹⁸F]FDG时，预计肿瘤糖化活动也会影响专用俯卧位乳腺PET-MRI的敏感性[6]。
因此，临床实践指南目前并不推荐以[¹⁸F]FDG-PET为基础的成像（PET-CT或PET-MRI）来取代活检和病理评估。
PET-MRI可用于对新诊断的乳腺癌患者进行初步分期
对于新诊断的乳腺癌患者，需要准确的临床分期来进行预后和治疗。解剖学分期包括原发肿瘤的大小（T）、区域淋巴结状态（N）和远处转移（M），这是美国癌症联合委员会TNM分期系统的三个组成部分。通过影像学进行的局部区域分期通常是通过乳房X光检查和超声检查完成的。对于术前分期，乳腺MRI可以描述原发肿瘤的大小和病变范围，并比乳腺X线摄影和超声摄影更准确地识别双侧乳房中的隐匿恶性肿瘤区域。对于腋窝结节分期，前哨淋巴结活检或完整的腋窝淋巴结清扫仍然是金标准[11]。对于怀疑有远处转移的患者，可以用CT和骨扫描或[¹⁸F]FDG-PET-CT进行全身成像[6][7][8]。对PET-MRI的研究已经明确了它对这种术前分期过程的贡献。
在一项回顾性研究中表明[8]，对于局部肿瘤分期，乳腺PET-MRI优于乳腺X光检查和乳腺超声检查以及全身PET-CT，至少与单独的乳腺MRI相当。在一项对49名经活检证实的乳腺癌患者的前瞻性研究中发现，乳腺PET-MRI和单独的MRI在评估T期方面的结果相同。然而，乳腺PET-MRI比全身PET-CT的T分期更准确，融合PET-MRI的诊断置信度比单独使用PET或MRI要高。
对于区域淋巴结分期，关于PET-MRI的价值的结果有所不同。一项系统综述认为，PET-MRI对N分期的诊断性能与PET-CT相似。然而研究表明，PET-MRI能识别单独的MRI或其他常规成像技术无法检测到的区域性结节疾病。与单独的PET或MRI相比，联合PET-MRI增加了将一个淋巴结定性为恶性的诊断信心[7]。
对于M分期，大多数研究表明[9]，对于系统性分期，全身PET-MRI的敏感性和特异性与全身PET-CT相似。尽管研究显示PET-MRI和PET-CT的性能相似，但Catalano及其同事在51名新诊断的乳腺癌妇女中显示[10]，与PET-CT相比，全身PET-MRI的分期效果更好。在特定转移部位的成像方面，PET-MRI显示出比PET-CT更好的性能。PET-MRI在检测骨质病变方面比PET-CT更敏感，而骨质病变是乳腺癌最常见的远处转移，用PET-MRI检测到的骨转移灶的数量比PET-CT高。未来需要在大型多中心研究中进行系统评估，以确定PET-MRI的诊断性能是否超过PET-CT对远处疾病的分期。全身PET-MRI也可以与专门的仰卧位乳腺PET-MRI一起进行，对局部肿瘤、区域结节疾病和远处疾病进行综合分期。
肿瘤表型和预后
通过同步乳腺[¹⁸F]FDG-PET-MRI（面板）测量的肿瘤代谢和功能参数已被证明与既定的临床和组织病理学预后因素相关[12]。尽管用于肿瘤表型的非侵入性成像方法不太可能取代活检，但这种成像方法可以为整个肿瘤、整个乳房和整个身体的评估提供补充信息，用于最初的治疗计划和预后，并可以在治疗期间评估肿瘤生物学随时间的变化。同时[¹⁸F]FDG-PET- MRI确定的表型也可用于制定假设，调查循环生物标志物和肿瘤生物学之间的关系。而研究肿瘤的葡萄糖代谢，由PET的标准化摄取值（SUV）表示，以及肿瘤细胞性，由扩散加权MRI的表观扩散系数（ADC）表示。也有证据表明[13]，药代动力学MRI参数和同步乳腺PET-MRI测量的[¹⁸F]FDG摄取量可以预测肿瘤受体表达、分子亚型、增殖状态和转移潜力。将PET-MRI的参数与分子生物标志物特征结合起来的综合方法，在最初出现时可能比单独的影像学检测远处转移更加准确。值得注意的是，目前PET-MRI提供的关于肿瘤表型和预后的信息还不足以让PET-MRI被考虑作为临床病理亚型评估的可靠替代物。
治疗反应评估
PET-MRI的另一个潜在用途是评估和早期预测对新辅助治疗的反应。在新辅助治疗的早期成像确定肿瘤无反应是很重要的，因为它可以改变治疗药物的类型或促使决定是否进行手术。在使用PET或PET-CT的研究的荟萃分析中，原发性乳腺癌在经过一个或两个周期的新辅助化疗后，[¹⁸F]FDG摄取量的变化被证明可以预测组织病理学反应。因此，PET-MRI也有望提供有关新辅助治疗反应的早期信息[14]。一项研究表明，与单独使用PET或MRI相比，总病灶糖酵解的变化和MRI的信号增强比的变化在预测对治疗的病理不完全反应方面具有更高的敏感性[15]，显示了出色的可重复性，这对于区分真正的治疗反应和固有的测量变异性至关重要。深度学习技术的应用可以进一步提高PET-MRI的新辅助治疗反应预测的准确性。迄今为止，发表的关于PET-MRI应用于治疗反应评估的研究仅限于新诊断的原发性乳腺癌患者。
目前还没有关于使用全身PET-MRI对转移性乳腺癌患者进行治疗反应评估的研究发表。未来需要在这一领域进行研究，特别是评估骨质病变的治疗反应，这在传统影像学发展中可能是一个挑战。
PET-MRI的禁忌证
PET-MRI的禁忌证大多包括每个单独成像方法的禁忌证，主要不适合怀孕、对钆基对比剂过敏、严重肾功能不全、有严重幽闭恐惧症或有与MRI不兼容的内部植入装置或铁磁性异物的患者。PET成像一般不适合于怀孕的患者。此外，由于孔径较小（综合PET-MRI扫描仪为60厘米，而典型的PET-CT和宽孔MRI扫描仪为70厘米），BMI过高（即大于36公斤/平方米）也可能会妨碍患者使用[16]。
PET-MRI已被研究用于乳腺癌的诊断、分期和肿瘤表型，以及评估预后和治疗反应。PET-MRI为新诊断的乳腺癌患者提供了全面的评估，对于这些患者，临床上需要确定乳腺和局部淋巴结的病变范围，并在最初诊断或复发时建立系统的分期。重要的是，PET-MRI已被证明能提供改变疾病临床管理的信息。与PET-CT相比，患者受到PET-MRI的辐射要少得多，因此，如果有PET-CT和特定器官MRI检查的临床适应证，应考虑使用这种技术。基于现有的证据，PET-MRI在检测乳腺癌患者未被发现的腋窝外结节和远处疾病，特别是肝脏和骨转移方面优于PET-CT。然而，目前PET-MRI扫描仪并不像PET-CT扫描仪那样广泛使用。继续研究靶向放射性药物、放射组学，以及通过降低注射放射性药物的活性来减少辐射剂量的方法，将有助于扩大PET-MRI在常规临床环境中的应用。
作者：刘可
来源：临床前线
参考资料
[1] Amy M Fowler, Roberta M Strigel, Clinical advances in PET–MRI for breast cancer, The Lancet Oncology, Volume 23, Pages e32-e43, ISSN 1470-2045(2022):doi.org/10.1016/S1470-2045(21)00577-5. [2] Shan Zheng, et al."Both [68Ga]Ga-FAPI and [18F]FDG PET/CT missed bone metastasis in a patient with breast cancer." European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 48.13(2021): doi:10.1007/S00259-021-05453-6. [3] 2Ding Fan, et al."68Ga-FAPI-04 vs. 18F-FDG in a longitudinal preclinical PET imaging of metastatic breast cancer.." European journal of nuclear medicine and molecular imaging .prepublish(2021): doi:10.1007/S00259-021-05442-9. [4] Delso Gaspar, et al."Performance Measurements of the Siemens mMR Integrated Whole-Body PET/MR Scanner." JOURNAL OF NUCLEAR MEDICINE 61.(2020): doi:10.2967/JNUMED.120.252239A. [5] H Zaidi, et al."Design and performance evaluation of a whole-body Ingenuity TF PET–MRI system." Physics in Medicine and Biology 56.10(2011): doi:10.1088/0031-9155/56/10/013. [6] Levin Craig S, et al."Design Features and Mutual Compatibility Studies of the Time-of-Flight PET Capable GE SIGNA PET/MR System.." IEEE transactions on medical imaging 35.8(2016): doi:10.1109/TMI.2016.2537811. [7] M.-Y.L. Su."Comparison of whole-body PET/CT and PET/MRI in breast cancer patients: Lesion detection and quantitation of 18F-deoxyglucose uptake in lesions and in normal organ tissues." Breast Diseases: A Year Book Quarterly 25.3(2014): doi:10.1016/j.breastdis.2014.07.010. [8] van Nijnatten Thiemo J A, et al."Added value of dedicated axillary hybrid 18F-FDG PET/MRI for improved axillary nodal staging in clinically node-positive breast cancer patients: a feasibility study.." European journal of nuclear medicine and molecular imaging 45.2(2018): doi:10.1007/s00259-017-3823-0. [9] Botsikas Diomidis, et al."Clinical utility of 18F-FDG-PET/MR for preoperative breast cancer staging.." European radiology 26.7(2016): doi:10.1007/s00330-015-4054-z. [10] Grueneisen Johannes, et al."Positron Emission Tomography/Magnetic Resonance Imaging for Local Tumor Staging in Patients With Primary Breast Cancer: A Comparison With Positron Emission Tomography/Computed Tomography and Magnetic Resonance Imaging.." Investigative radiology 50.8(2015): doi:10.1097/RLI.0000000000000197. [11] Sasaki Michiro, et al."Simultaneous whole-body and breast 18F-FDG PET/MRI examinations in patients with breast cancer: a comparison of apparent diffusion coefficients and maximum standardized uptake values.." Japanese journal of radiology 36.2(2018): doi:10.1007/s11604-017-0707-y. [12] Goorts Briete, et al."Hybrid 18F-FDG PET/MRI might improve locoregional staging of breast cancer patients prior to neoadjuvant chemotherapy.." European journal of nuclear medicine and molecular imaging 44.11(2017): doi:10.1007/s00259-017-3745-x. [13] Sangeeta Taneja, et al."Simultaneous whole-body 18 F-FDG PET-MRI in primary staging of breast cancer: A pilot study." European Journal of Radiology 83.12(2014): doi:10.1016/j.ejrad.2014.09.008. [14] Catalano Onofrio Antonio, et al."Staging performance of whole-body DWI, PET/CT and PET/MRI in invasive ductal carcinoma of the breast.." International journal of oncology 51.1(2017): doi:10.3892/ijo.2017.4012. [15] Nils Martin Bruckmann, et al."Prospective comparison of the diagnostic accuracy of 18F-FDG PET/MRI, MRI, CT, and bone scintigraphy for the detection of bone metastases in the initial staging of primary breast cancer patients." European Radiology .prepublish(2021): doi:10.1007/S00330-021-07956-0. [16] Morawitz Janna, et al."Prospective Correlation of Prognostic Immunohistochemical Markers With SUV and ADC Derived From Dedicated Hybrid Breast 18F-FDG PET/MRI in Women With Newly Diagnosed Breast Cancer.." Clinical nuclear medicine Publish Ahead of Print.(2020): doi:10.1097/RLU.0000000000003488.
