乔 肿瘤学杂志 1687 - 8469 1687 - 8450 Hindawi出版公司 438647年 10.1155 / 2012/438647 438647年 评论文章 分子成像在乳腺癌:从全身PET / CT专用乳房的宠物 Koolen B . B。 1、2 沃格尔 w·V。 1 Vrancken。彼得斯 m·j·t·f . D。 2 厕所 c, E。 3 罗格斯大学 e . j . Th。 2 巴尔德斯张艺泷 r。 1 Ruibal Alvaro 1 核医学部门 荷兰癌症Institute-Antoni范列文虎克医院 Plesmanlaan 121 1066 CX阿姆斯特丹 荷兰 nki.nl 2 肿瘤外科学系 荷兰癌症Institute-Antoni范列文虎克医院 Plesmanlaan 121 1066 CX阿姆斯特丹 荷兰 nki.nl 3 美国放射学 荷兰癌症Institute-Antoni范列文虎克医院 Plesmanlaan 121 1066 CX阿姆斯特丹 荷兰 nki.nl 2012年 10 7 2012年 2012年 20. 04 2012年 21 05年 2012年 2012年 版权©2012比比Koolen et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

正电子发射断层扫描术(PET),有或没有集成的计算机断层扫描(CT),使用18 f-fluorodeoxyglucose (FDG)是基于的原则在恶性肿瘤高葡萄糖代谢,及其在乳腺癌患者经常被调查使用。它已被证明有用的分类、分期、和反应监测、原发性和复发性疾病。然而,由于部分容积效应和有限的大多数全身PET扫描仪的分辨率,可视化的敏感性小肿瘤通常是低。改善原发性乳房肿瘤的检测和量化FDG PET,几个专用的乳房宠物设备开发。在这个nonsystematic审查中,我们总结不久全身PET / CT的价值在乳腺癌和概述当前可用的专用乳房的宠物。

 1。介绍

乳腺癌是女性最常见的癌症类型世界各地。在美国,预计占29%(226870)的新女性癌症病例在2012年( 1]。后发病率的增加在70年代和80年代,主要由改善早期发现,乳腺癌的发病率在美国在过去的十年里一直相对稳定( 2]。总体癌症死亡率自1991年以来持续下降(23%的男性和15%的女性),患有乳腺癌的女性占34%的减少。这种减少在很大程度上反映了早期检测和/或治疗的改善( 3];乳腺癌筛查项目已经启动和改善,各种成像技术已经开发和修改,引入了和病人个体化靶向治疗和扩展。

乳房x光检查、超声(美国)和磁共振成像(MRI)是用作诊断工具好几年了。最近,肿瘤分子成像技术检测获得了利益。正电子发射断层扫描术(PET),有或没有集成的计算机断层扫描(CT),使用18 f-fluorodeoxyglucose (FDG)是基于葡萄糖代谢增加恶性肿瘤的原则,调查中经常乳腺癌。它已被证明是有价值的对局部区域和遥远的分期原发性和复发性乳腺癌( 4- - - - - - 9]。基于预后之间的关系特点和氟- 18 -去氧葡萄糖摄取原发肿瘤的程度( 10, 11)和有前景的结果反应监测与PET / CT(新辅助化疗期间 12),最优量化的代谢活动是可取的。然而,不确定性的可视化主要与常规PET / CT乳房肿瘤,主要是由于低灵敏度小(cT1)乳腺癌[ 13, 14]。这些问题导致了高分辨率专用乳房宠物模式的发展,其中的几个进行了调查。

在这个nonsystematic审查中,我们简要总结全身PET / CT的价值在乳腺癌患者并报告它的局限性,已开发专门的乳房宠物的基础。从今以后,我们描述乳房宠物专用的附加值和比较四个当前可用,体内评价专用乳房宠物,细分定位的乳腺癌和耐心。特别强调将在分子成像(MAMMI)宠物的乳房x光检查,最近开发的高分辨率专用乳房宠物挂乳腺癌分子成像。最后,我们将讨论可能的临床实施专门的乳房的宠物。

 2。全身18 f-fdg PET和PET / CT

的价值18 f-fdg PET和PET / CT在乳腺癌患者广泛调查。它可以用于检测和可视化的主要肿瘤。几项研究已经表明,肿瘤与氟- 18 -去氧葡萄糖摄取不利预后特征表现出更高程度的( 10, 11),但由于大多数全身扫描仪的分辨率有限,次优病人定位,和部分体积效应、敏感性小的可视化主要肿瘤(cT1)被发现低( 13- - - - - - 15]。然而,最佳的病人定位和重建协议可能改善原发性肿瘤可视化。在我们学院,我们执行的详细扫描局部区域评估病人的胸腔俯卧姿势,头部上方的手臂,挂着的乳房,和图像重建2×2×2毫米压。这种方法提供了高分辨率的乳房和图像局部区域淋巴结没有组织压缩和结果在改善肿瘤描述和减少呼吸工件 16]。此外,它使图像与MRI进行比较。

不仅在诊断乳腺癌的原发肿瘤的可视化,而且局部区域和遥远的举办是很重要的。PET / CT检测的准确性腋窝淋巴结转移的乳腺癌在早期阶段主要研究;虽然灵敏度是次优的特异性和阳性预测值持续据报道高,提供一个理由遗漏前哨淋巴结的过程,允许立即腋窝淋巴结清扫后的一个FDG-avid腋窝节点( 8]。此外,PET / CT已被证明比传统成像过程的检测extra-axillary淋巴结转移和远处转移在初级阶段II和III乳腺癌[ 6, 9]。PET / CT的收益率作为临时设备早期乳腺癌相对较低,主要是由于发病率低的远处转移在这个特定的组患者( 14, 15]。乳腺癌复发患者,一些国际指南推荐FDG PET和PET / CT的性能,为可视化的复发和转移的检测 17, 18]。在图 1原发肿瘤的例子,局部区域淋巴结转移和远处转移可视化与常规全身PET / CT进行描述。

氟- 18 -去氧葡萄糖摄取融合全身PET / CT图像描绘的原发肿瘤(a),腋窝淋巴结(b),淋巴结内部妈咪链(c),锁骨上淋巴结(d),肝脏(e)和第五腰椎(f)。

 3所示。专用的乳房PET成像

尽管数篇论文推荐执行PET / CT的局部区域和遥远的分段初级阶段ii iii或复发性乳腺癌,它的使用并不建议检测或可视化的原发肿瘤有几个原因。首先,空间分辨率半宽度(大多数全身扫描仪的应用仅限于约5毫米。第二,部分体积效应限制了小肿瘤的精确成像和量化。此外,大多数在仰卧位扫描执行,这是次优的,因为组织压缩和模糊的信号由于呼吸运动 16]。同时,光子的路径从源到探测器长,涉及到结构的整个胸腔,导致增加光子被吸收或散射的可能性和信号衰减和减少损失的对比。

尽管原发性肿瘤局限可视化PET和PET / CT,有准确的肿瘤可视化的需求增加FDG PET和代谢活动的量化;宠物或PET / CT可以用于致密的乳房腺体组织,患者乳房x光检查,我们,和核磁共振已被证明是不准确 19, 20.]。此外,多项研究报道氟- 18 -去氧葡萄糖摄取之间的相关性程度的组织学亚型,受体状态,和预后,暗示潜在的肿瘤特征( 10, 11]。最后,响应监测与PET和PET / CT在新辅助化疗已被证明是有前途的,氟- 18 -去氧葡萄糖摄取的程度在基线和之间的相对氟- 18 -去氧葡萄糖摄取减少两个扫描给信息病理反应的成就( 12, 21氟- 18 -去氧葡萄糖摄取],从而强调准确的量化。

增加兴趣观察和量化的主要肿瘤PET和PET / CT和当前有经验的阻碍和不使用全身PET / CT扫描仪时导致乳房宠物专用装置的发展。高分辨率,小体素的大小,短路径从肿瘤检测器可以提高肿瘤检测和量化。此外,PET-guided活检可以促进,使活检从最增生性肿瘤的一部分(在氟- 18 -去氧葡萄糖摄取程度最高的位置 22]),尤其是在肿瘤与氟- 18 -去氧葡萄糖摄取异构模式或否则神秘肿瘤( 23, 24]。宠物专用的乳房可分为根据乳腺癌和病人的定位,与正直的病人使用压缩乳房的定位(PEM)或悬挂在卧姿乳房不压缩(PEM /宠物专用的乳房PET / CT, MAMMI PET)。

 4所示。专用的乳房宠物:压缩 4.1。正电子发射x光检测(PEM)

几解压缩乳房的正电子发射断层扫描是目前可用的。正电子发射x光检测(PEM)系统(美国圣地亚哥Naviscan)最广泛的调查。汤普森等人在1994年报告了其可行性,和第一临床结果之后不久( 25- - - - - - 27]。麦克唐纳等人提出了第二个原型(PEM Flex独奏(二)2009年( 28]。系统由两个平面探测器,集成在一个常规的乳房x光检查设备,提高PEM和乳房x光检查图像的比较。在最近的研究301 - 472年18 f-fdg兆贝可静脉注射和图像的获得是在休息时间的大约60分钟( 29日- - - - - - 33]。PEM使用胸部压缩在图像采集过程中,平均每乳房需要10 - 20分钟。分辨率为2.4毫米的应用),最大的视野(FOV) 24×16.4厘米。一些临床试验已表明高灵敏度、特异性和准确性的检测乳腺癌。与传统相比全身PET / CT扫描仪,PEM灵敏度更高,主要是由于改进检测小肿瘤( 33]。此外,PEM和磁共振成像(MRI)产量可比原发肿瘤的检测准确性和类似的有效性对于那些将要动手术计划( 29日, 30.]。PEM和MRI似乎同样有效筛查新诊断为乳腺癌的女性患者的侧乳房( 32]。最后,初步研究表明,PEM-guided活检可能是安全有效的 34];过程没有造成不良事件,但被诊断出患有癌症入侵的时候只有54%的活检,而33%的FDG-avid检查病变最终被发现是良性的。虽然没有比较与立体定向活检或活检获得美国或核磁共振指导下,更多的经验是获得,PET-guided活检可能是有用的在选定的情况下。

一些缺点的PEM应该承认。第一,因为压缩乳房病变靠近胸肌(后定位)更频繁地错过了 26, 28, 35, 36]。此外,由于活动的边缘视场或不完整的病变可视化,量化这些肿瘤中氟- 18 -去氧葡萄糖摄取的不可靠。第二,高剂量的FDG普遍使用,这可能有更高的风险在辐射诱导癌症( 37, 38]。第三,影响乳房的压缩不愉快或痛苦,更重要的是,阻碍了比较与MRI图像获得的。

 5。专用的乳房宠物:挂在<大胆/ >卧姿乳房 5.1。PEM /宠物

2008年Raylman等人描述了设计和施工的PEM / PET(正电子发射x光检测/ x线断层摄影术)( 39]。它由两组旋转平面探测器,生成3 d重建图像的视场15×15×15毫米3和一个分辨率为1.84 - -2.04毫米。活组织检查系统是包含在设备中。第一临床评价五个已知的乳腺癌患者展示出了有前景的结果,但进一步评估显然是必要的在实现临床实践( 40]。

 5.2。专用的乳房PET / CT

2009年,吴等人,鲍文等人介绍了一个专用的乳房PET / CT ( 41, 42]。病人在卧姿扫描一个乳房插入表中开放。乳房扫描仪获得完全的层析图像旋转两个宠物探测器,CT探测器和一个x射线管在冠状平面一个乳房。第一个临床评估,使用170 - 477兆贝可FDG和每乳房成像时间12.5分钟,展示出了有前景的结果( 42]。然而,单独添加CT似乎有问题因为CT在乳腺成像精度低,一个相对简单的宠物没有CT重建模型也可以使用(使用理论软组织衰减和解剖简单的乳房均匀质量),因为它会导致辐射和相应的辐射诱导癌症风险增加。

 5.3。MAMMI宠物

最近,分子成像(MAMMI)宠物的乳房x光检查,高分辨率的乳房宠物挂乳腺癌分子成像,已开发的背景下,欧洲项目 43]。病人扫描在卧姿,没有压缩的乳房。通过一个开放的表,一个挂乳房是探测器定位环,由12个探测器模块十二边形配置和扫描仪孔径为186毫米。轴向FOV乳房宽度是170毫米,和日冕FOV(乳头乳房长度,从胸肌)可以扩展到170毫米的精确运动检测器的手臂的延伸。空间分辨率(应用范围从1.6毫米中心的视场目标在视场的边缘2.7毫米,体素的大小是1毫米3。图像重建3 d使用最大似然期望最大化算法包括一个衰减校正通过图像分割和使用12次迭代。使用CT进行衰减校正或解剖定位是不必要的,从而防止额外的辐射和辐射诱导癌症的风险增加。

第一临床验证研究,比较MAMMI PET和MRI和常规PET / CT在ii iii期乳腺癌患者,32名患者行( 44]。在本试验研究使用第一个原型,MAMMI宠物后立即执行常规全身PET / CT。大约110分钟后注入170 - 240兆贝可配合,97%的肿瘤是可视化MAMMI宠物,包括病变靠近胸肌。氟- 18 -去氧葡萄糖摄取协议之间全身PET / CT和MAMMI宠物是高,但SUVmax评估和MAMMI的宠物一直在所有患者(平均比2.7)。

现在第二个原型(图可用 2)。除了轻微的调整闪烁晶体,技术特性保持不变。大已经适应软件,集成定位表,和处理方便。在当前的研究中,总收购时间是15分钟的乳房,无论需要的帧数。活检系统发展的最后阶段,活检和幻影测试计划。MAMMI-generated图像数据所示的例子 3和 4。

MAMMI宠物专用床挂乳房位置(a)。环装置探测器(b)使三维采集和重建后15 - 20分钟的收购(c)。挂乳房技术可以关闭乳房的位置相对于探测器(d-f)。

MAMMI最大强度投影(MIPs)覆盖整个肿瘤的体积,描述病变的9毫米(a), 2厘米在乳头(b)的面积,和2.8厘米非常接近胸壁(c)。注意氟- 18 -去氧葡萄糖摄取肿瘤的异质性大肿瘤(d-f)。

MAMMI最大强度投影(MIPs)显示评估肿瘤的代谢反应在多病灶的乳腺癌患者新辅助化疗(a)和氟- 18 -去氧葡萄糖摄取的消失在乳房病变(b)。同样的模式完整的代谢反应是另一个两个乳房肿瘤患者(c和d)。相比之下,没有明显的反应是在T2肿瘤患者(e和f)和在另一个病人T1-invasive乳腺癌(g和h)。

 6。比较专门的宠物

到目前为止,大多数经验获得了PEM。然而,与容易定位专门的宠物相比,二维图像获取和有限的访问区域靠近胸肌被描述。压缩乳房比较便利的图像和损伤定位与乳房x光检查,最常用于筛查或主要诊断;容易定位生成的图像具有可比性全身PET / CT和MRI,通常用于疾病的一个更高级的阶段。每个乳房收购时间是所有设备类似,但FDG MAMMI宠物剂量要低得多。概述不同特点的专用宠物提出了表 1。

比较四种不同的宠物专用的乳房的特征。

设备 压缩 分辨率应用(毫米) 视场 3 d CT 活组织检查 前的剂量(兆贝可) 每个乳房收购时间(分钟) 病人扫描
PEM 是的 2。4 24×16.4厘米 没有 没有 是的 301 - 472 10 - 20 > 750
PEM /宠物 没有 1.8 - -2.0 20×15厘米 是的 没有 是的 370 - 444 3 5
专用的乳房PET / CT 没有 3.27 11.9×11.9厘米 是的 是的 没有 170 - 477 12.5 4
MAMMI宠物 没有 1.6 - -2.7 17×17厘米 是的 没有 在进行中 180 - 240 15 - 20 32

缩写:应用:宽屏一半最大视场:视野,3 d:三维CT:计算机断层扫描,配合:氟脱氧葡萄糖,和兆贝可:megabecquerel。

 7所示。未来发展方向:主要目的和<大胆/ >可能合并在临床实践中

使用专用的乳房宠物设备时,肿瘤存款之外的乳房不能可视化,因此分期乳腺癌患者是不可能的。宠物专用的乳房的价值应该寻求在筛选或更精确成像的主要病变使用分子技术(表 2)。的分子成像与传统成像模式(乳房x光检查,我们,MRI)可能是有价值的患者非常致密的乳房,以前的(采用)手术后,或者损伤似乎是神秘的(例如,如果节点转移症状)。进一步,如果所需的FDG剂量可以减少,乳房专用宠物可以作为筛选工具。同时,其使用价值可以不确定乳房x光检查后和/或我们快速区分良性或恶性疾病。这些设备的高分辨率和小体素的大小可以改善小(cT1)肿瘤的检测,为全身PET / CT发现的敏感性较低,并允许更精确的可视化异构氟- 18 -去氧葡萄糖摄取肿瘤。这可能是特别有趣的新辅助化疗反应监测,已报告的有前景的结果。最后,进一步的研究应该进行关于FDG-guided活组织检查,确保组织抽样从氟- 18 -去氧葡萄糖摄取程度最高的地区,很可能与最增生性肿瘤的一部分。

未来可能的迹象和应用程序专用的乳房宠物临床实践。

适应症和应用程序专用的乳房的宠物
在致密的乳房筛查,阻碍乳腺x光摄影检查或超声检查
(非常)高危患者的筛查
神秘的病变在传统成像
不确定病变乳腺x光摄影检查或超声检查
氟- 18 -去氧葡萄糖摄取准确测定在异构的病变
淋巴结阴性患者原发肿瘤反应监测()
FDG-guided活组织检查

缩写:宠物:氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描,配合:。

 8。总结

全身PET / CT在局部区域有附加价值,遥远的分段原发性和复发性乳腺癌,但灵敏度检测(小)病变乳房似乎不佳。宠物专用的乳房可以提供更准确的乳房肿瘤的分子成像与传统的PET / CT和可能是一个宝贵的除了传统的成像模式。目前设备可以根据病人定位分类,使用压缩乳房或定位与挂。虽然结果是有前途的,进一步的研究应该执行之前公司在日常临床实践中,特别是关于FDG剂量,减少后的附加价值不确定的乳房x光检查和/或我们,使用FDG PET和PET / CT在新辅助化疗反应监测,FDG-guided活检和准确性。

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