综述:[18F] FDG PET 成像在心脏肿物鉴别诊断中的应用:系统评价与诊断性能及参数变异性的双元荟萃分析

【字体: 时间:2025年04月30日 来源:European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 8.6

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  本文通过系统评价和荟萃分析,评估了 [18F] 氟代脱氧葡萄糖正电子发射断层显像 / 计算机断层扫描([18F] FDG PET/CT)在鉴别心脏肿物良恶性方面的诊断性能。研究发现其诊断准确性较高,SUVmax 可作为重要指标,为临床诊疗提供了有力依据。

  

引言


心脏肿物(CMs)是一类罕见的病变,包括良性、恶性和假瘤性病变。其发病率在过去十年有所上升,在普通人群中的发生率约为 0.001% - 0.3%。原发性心脏肿瘤(PCT)多为良性(75 - 90%),如黏液瘤最为常见;恶性 PCT 中,肉瘤最为多见(65 - 88%) 。转移性心脏肿瘤比 PCT 更常见,频率约为其 20 - 40 倍。此外,还有血栓、囊肿等肿瘤样肿物也属于 CMs 范畴。

由于 CMs 的异质性,准确诊断对于判断预后、制定治疗方案至关重要。虽然心内膜心肌活检(EMB)可实现最终诊断,但该方法具有侵入性,且存在采样误差风险。目前临床多采用多模态成像方法,超声心动图是一线检查手段,可发现提示恶性的解剖特征并排除解剖变异;心脏磁共振成像(CMR)和计算机断层扫描(CT)可进一步明确组织成分和解剖细节,但这些传统成像方式存在局限性,难以仅依据成像特征明确区分肿物的良恶性。

正电子发射断层显像 / 计算机断层扫描(PET/CT)结合 2 - [18F] 氟代脱氧葡萄糖([18F] FDG),能提供代谢和解剖信息,在 CMs 诊断中展现出潜力。[18F] FDG PET 可反映肿瘤葡萄糖代谢情况,通过最大标准化摄取值(SUVmax)、代谢肿瘤体积(MTV)和总病灶糖酵解(TLG)等半定量参数,有望区分心脏肿物的良恶性。不过,其应用目前受限于设备可用性、缺乏大规模数据及成本较高等因素。

本次系统评价和荟萃分析旨在对 [18F] FDG PET 与 CT 或 MR 成像融合在鉴别心脏肿物良恶性中的诊断性能进行定性和定量评估,并分析良恶性肿物在半定量参数上的差异,以明确其在 CMs 综合诊疗中的作用。

材料和方法


本研究遵循预先设定的方案,并依照 PRISMA 2020 声明进行,不过未在数据库(如 PROSPERO)注册。主要研究问题为:[18F] FDG - PET 在鉴别心脏肿物良恶性方面对患者管理是否有效?次要问题是:PET 半定量参数(如 SUVmax)在区分心脏良恶性病变中是否有价值?研究设计采用 PICO 框架,研究对象为检测出心脏肿物的患者;干预措施为进行 [18F] FDG PET 成像评估病变;未设置明确对照;主要结局指标是经组织学检查证实的 [18F] FDG PET 诊断恶性病变的准确性。

由两位作者(A.R. 和 G.T.)独立在 PubMed/Medline 和 Cochrane Library 数据库进行全面文献检索,检索词包括 “PET” 或 “positron” 以及 “cardiac masses” 等相关词汇,不限语言和出版年份,同时筛查纳入文章的参考文献以获取更多相关研究,检索更新至 2025 年 1 月 26 日。

纳入的研究需是关于 [18F] FDG PET 在 CMs 特征分析方面的临床研究论文,排除综述、信件、社论、病例报告等,以及数据不完整(无法合并 [18F] FDG PET 的敏感性和特异性数据,或缺乏良恶性病变 SUVmax 均值和标准差)、存在患者数据重叠的研究。

两位研究者(A.R. 和 G.T.)依据预设标准独立评估检索到文献的标题和摘要,确定最终纳入研究,并独立收集和提取数据,包括研究详情、患者信息及 PET 检查细节。采用 QUADAS - 2 工具评估单个研究的潜在偏倚和相关性,从患者选择、指标检测、参考标准、流程和时间四个领域评估偏倚风险,从患者选择、指标检测、参考标准三个方面评估适用性。

荟萃分析的主要结局指标是 [18F] FDG PET 鉴别心脏良恶性肿物的敏感性和特异性,同时进行二次分析,比较良恶性心脏病变的平均 SUVmax 值差异。采用 DerSimonian 和 Laird 随机效应模型计算合并敏感性和特异性,结果以 95% 置信区间(C.I.)表示并绘制森林图,通过 I2 指数评估统计异质性(I2>50% 表示存在显著异质性) 。若研究存在显著异质性,则考虑研究设计、患者特征等因素进行亚组分析。所有计算使用 OpenMeta [Analyst]? 软件完成。

结果


文献检索和研究选择


文献检索共获取 194 条记录,依据纳入和排除标准评估后,排除 183 篇(包括相关综述 / 社论 / 信件 23 篇、病例报告 5 篇、无关文章 155 篇),最终确定 11 篇文章纳入系统评价和荟萃分析。在进一步筛查这些文章的参考文献时,又发现 4 篇符合标准的研究,最终共 15 篇研究纳入本分析。

研究特征


15 篇研究共纳入 1114 例患者,研究来自多个国家,其中中国贡献最多(6 项研究),美国(3 项)、德国(2 项)、法国(2 项)、意大利(1 项)、日本(1 项)也有参与。研究设计方面,1 项为前瞻性研究,14 项为回顾性研究;13 项为单中心研究,2 项为多中心研究。仅 2 项研究披露了外部资金来源。

患者人数在 17 - 389 之间,平均年龄 44.8 - 63 岁,男性患者比例 35% - 70%。所有研究均以组织病理学作为 CMs 的确诊标准,2 项研究还结合随访数据确定最终诊断。所有研究均使用 [18F] FDG 进行 PET 检查,14 项使用 PET/CT,1 项使用 PET/MR。部分研究采用无碳水化合物饮食抑制心肌生理活动,给药剂量和成像摄取时间在各研究间存在差异,多数研究将成像间隔标准化为 60 分钟。多数研究采用定性和半定量方法分析图像,除 2 项研究外均报告了 SUVmax,约一半研究还使用了目标与背景比值(TBR)、MTV、TLG 等指标。

偏倚风险和适用性


使用 QUADAS - 2 工具评估发现,约 40% 的纳入研究在 “指标检测” 领域存在偏倚风险,主要原因是 PET 检查前患者准备情况未明确说明,这可能影响研究的准确性和可重复性。

个体研究结果(定性合成)


纳入研究共报告 429 例恶性病变和 264 例良性病变。恶性病变的平均 SUVmax(均值或中位数)范围为 5.6 - 14.3,良性病变为 1.1 - 5.3。[18F] FDG PET 在检测恶性 CMs 方面表现出较高的诊断敏感性和特异性,与传统成像方式(如经胸超声心动图)相比,能更有效地识别恶性肿瘤,提高诊断准确性。

例如,Yin 等人和 Aghayev 等人的研究发现,[18F] FDG PET/CT 改变了其他成像方式的初始诊断印象,在 Yin 等人的研究中,15 例患者(25.4%)的诊断因 PET/CT 而改变,还准确识别出 2 例经胸超声心动图遗漏的恶性心包肿物及 7 例(24.1%)恶性心脏肿瘤患者的心脏外转移病灶;Aghayev 等人的研究中,PET/CT 对 CMR 诊断为良性的病例进行了重新分类。

良性心脏病变中最常见的是黏液瘤,其次为脂肪瘤、纤维弹性瘤等;恶性病变主要包括血管肉瘤、平滑肌肉瘤、淋巴瘤及多种原发癌的转移瘤。[18F] FDG PET 在 CMs 综合管理中发挥重要作用,可指导治疗决策和活检规划,帮助识别适合靶向活检的代谢活跃肿瘤区域,减少操作风险,还能检测心脏外转移病灶,影响晚期恶性肿瘤患者的治疗策略。

此外,部分研究表明,[18F] FDG PET 的半定量参数具有预后意义,SUVmax 较高的患者往往预后较差、生存时间较短。在与 CMR 的比较中,[18F] FDG PET 在评估病变代谢活性、通过半定量参数区分肿物良恶性方面表现出色;CMR 则在提供解剖和功能细节上更具优势。部分研究发现,联合 PET 和 CMR 与单独使用 PET 相比,诊断准确性无显著提高,但在复杂或临界病例中联合使用可增强诊断信心。

荟萃分析(定量合成)


对 15 篇报告 [18F] FDG PET 诊断 651 例患者 CMs 准确性的研究进行分析,基于病灶分析,[18F] FDG PET 鉴别恶性 CMs 的合并敏感性为 89.2%(95% CI:85 - 92%),特异性为 82.8%(95% CI:78 - 87%) 。相关相对汇总受试者工作特征曲线(SROC)和森林图展示了具体结果,研究的不一致性指数(I2)持续低于 50%,表明研究间无显著统计异质性。

对 9 篇报告良恶性 CMs 的 SUVmax 均值和相对标准差、共纳入 420 例患者的研究进行二次分析,结果显示良恶性 CMs 的 SUVmax 存在显著差异(p<0.001),I2 为 0%。

讨论


多模态成像方法:优势与劣势


多模态成像在判断 CMs 良恶性方面具有重要作用。经胸超声心动图作为一线诊断方法,具有广泛可用性、低成本和无创性,对检测心内病变敏感性高,但在声学窗口不佳、组织成分分析困难或评估心脏浸润及心脏外扩展时准确性受限。

CMR 是评估 CMs 的金标准无创方法,空间分辨率高,能进行组织特征分析,但存在心律失常、采集时间长、对某些心脏设备有禁忌、幽闭恐惧症和运动伪影等局限性,且不适合研究钙化或小而高活动的瓣膜病变。

心脏 CT 可作为 CMR 的替代或联合方法,是钙化病变的金标准,对左心房或心耳血栓及大血管相关肿物诊断准确,有助于手术规划,但存在辐射暴露、对比剂相关肾病和过敏副作用、时间分辨率较低等问题。

[18F] FDG PET/CT 结合了代谢和解剖信息,是重要的三线技术。当肿物无放射性示踪剂摄取时,可有效排除恶性肿瘤,但需注意某些炎症性疾病、心内膜炎或良性肿物(如黏液瘤、血管瘤)可能导致假阳性。活检虽为确诊金标准,但 [18F] FDG PET/CT 可引导活检至示踪剂摄取最高区域;对于某些难以触及的 CMs,PET/CT 是有价值且安全的替代诊断方法。PET/MRI 作为 PET/CT 的替代方案,辐射暴露低,组织和形态学特征分析能力强,可减少假阳性,但可用性和成本限制了其广泛应用。

杂交 [18F] FDG PET 成像:心脏肿物特征分析的重要工具


本荟萃分析突出了 [18F] FDG PET 在鉴别心脏肿物良恶性方面的强大诊断性能,合并敏感性和特异性分别为 89.2% 和 82.8%,且纳入研究异质性低,结果可靠。良恶性病变 SUVmax 的显著差异(良性 1.1 - 5.3,恶性 5.6 - 14.3)为临床决策提供了有价值的半定量参数,不仅有助于区分肿物性质,还能提供预后信息。

[18F] FDG PET 与其他成像方式(尤其是 CMR)具有互补性,PET 在代谢特征分析和检测心脏外转移方面优势明显,CMR 则在解剖和功能细节展示上表现出色。虽然部分研究表明联合 PET 和 CMR 在多数情况下未显著提高诊断准确性,但在复杂或临界病例中联合使用可增强诊断信心。此外,[18F] FDG PET 在患者管理方面具有重要意义,可指导治疗决策,特别是引导靶向活检,降低操作风险,同时检测心脏外转移病灶,影响晚期恶性肿瘤患者的治疗规划。

与 Kim 等人 2022 年发表的关于 [18F] FDG PET 评估 CMs 的荟萃分析相比,本研究纳入了更多研究(15 项研究,1114 例患者)和更广泛的数据集,分析了良恶性病变 SUVmax 的差异,且敏感性和特异性的异质性更低。本研究与 Angeli 等人的研究结果一致,强调了 [18F] FDG PET 在 CMR 或 CT 结果不明确时的重要作用,但也指出其存在生理心肌摄取和炎症情况下特异性降低等局限性,需要严格的饮食准备。

成本效益和临床适用性


[18F] FDG PET/CT 的成本和有限的可用性限制了其在低收入和中等收入国家的广泛应用。然而,基于本系统评价和荟萃分析结果,PET/CT 可避免不必要的侵入性操作及相关并发症,避免诊断延误,从而可能降低整体医疗成本。如 Yin 等人报告 PET/CT 改变了超过 25% 病例的初始诊断印象,并在 24% 的恶性肿瘤中检测到心脏外疾病,直接影响治疗规划;Qin 等人表明 SUVmax 可作为生存的独立预测指标,有助于早期风险分层和制定个性化治疗方案。因此,虽然 PET/CT 不适合作为所有情况下的一线检查手段,但在诊断困难或高风险病例中选择性使用,有助于优化资源分配和改善患者预后。

临床意义


准确鉴别心脏肿物性质对预后判断至关重要,良性肿物预后良好,恶性肿物 1 年生存率为 45.3%,5 年生存率仅 11.5%。鉴于准确诊断的重要性和目前缺乏标准化诊断方法的现状,研究提出了一种基于多模态方法的最佳无创诊断算法,以优化 CMs 的诊断流程。

局限性


纳入研究存在一些局限性,多数为回顾性研究,可能存在选择偏倚。患者准备方案的差异(如使用无碳水化合物饮食抑制心肌生理活动)可能影响 SUVmax 值的准确性。此外,[18F] FDG PET 的可用性和成本限制了其在某些医疗环境中的广泛应用。未来研究应致力于标准化成像方案,提高结果的可重复性和可比性,同时根据临床情况和互补成像方式的可用性,合理将 PET 纳入常规临床工作流程。

结论


杂交 [18F] FDG PET 成像在评估 CMs 方面具有强大的诊断和预后价值,尤其在超声心动图、CMR 和 / 或心脏 CT 结果不明确时。其在代谢活性特征分析和指导治疗管理方面的能力,使其成为该领域的重要工具。未来需要更多前瞻性、多中心研究来验证这些发现,并优化 PET 在常规临床工作流程中的应用。

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