18F-FDG PET-CT对肺部占位性病变的诊断价值

张 静 任树华 张媛媛 何 剑 陈小东 朱 柠

2 复旦大学附属华山医院PET中心

肺癌是目前最常见的恶性肿瘤，发病率和死亡率逐年增加，且多数患者在初诊时已处于晚期，丧失了肺癌治疗的最佳时机。因此，早期诊断对肺癌的治疗和预后极其重要。18氟-氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)PET-CT 是一种鉴别良恶性病变较可靠的无创的影像学检测手段，已于2008年被美国国家癌症综合网（NCCN）列为肺癌诊断、评估的重要方法。多项研究证实18F-FDG PET-CT在肺癌的诊断、分期及预后判断等方面的重要作用[1-4]。但是由于PET-CT在肺部肉芽肿性病变或炎症性病变中亦会出现18F-FDG 标准化摄取值（standard uptake value，SUV）增高[5-6]，因此PET-CT鉴别肺部肿瘤的诊断价值仍存在争议。本研究旨在探讨肺癌患者的18F-FDG PET-CT的SUVmax值与病理类型、病灶大小及肿瘤标志物之间的关系，以及对肺部病灶的诊断价值。

方 法

1.研究对象

本实验纳入2012年6月至2013年12月在我院就诊的肺部占位性病变，同时行全身18F-FDG PET-CT检查的158例患者。入选时均无明确的其他系统恶性肿瘤病史或依据，未经抗肿瘤治疗。所有患者经病理或实验室检查结果证实或随访8个月以上。其中男性109例，平均年龄（61.12±12.99）岁；女性 49例，平均年龄（59.35±11.72）岁。

2.方法

2.1 PET/CT检测：检测之前患者需禁食、禁饮含糖饮料6h，控制血糖在正常范围内，禁止使用镇静药物。静脉注射0.1mCi/kg 的18F-FDG后，完全安静休息60min，行全身PET-CT断层显像，采集重建图像并获得病灶的SUV，检查结果经2名医师独立阅读，撰写诊断报告。

2.2 病理学诊断方法：所有病例均经过纤支镜、肺穿刺活检或胸腔镜开胸活检取病理组织，标本经2名以上病理科医生独立诊断。本研究以病理学诊断作为诊断的金标准，病理学诊断为肺癌的为阳性。良性病变须随访8个月以上，病灶消失或明显缩小。

2.3 血清肿瘤标志物检测：采集患者外周血5ml，分离血清，采用化学发光法检测癌胚抗原（CEA）、鳞癌相关抗原（SCC）、角蛋白19片段（Cyfra21-1）、神经元特异性烯醇化酶（NSE）4项肿瘤标志物水平。其正常值标准为：CEA＜10ug/L，NSE＜15.7μg/L，SCC＜1.5μg/L，Cyfra21-1＜3.3μg/L。

3.统计学方法

所有数据处理采用SPSS 16.0 统计软件。计量资料采用±s表示；组间比较采用One-way ANOVA检验；用Pearson相关分析SUVmax与肺癌病灶大小、肿瘤标志物的相关性，相关系数(r)＜0.4表示相关程度较弱，0.4～0.7表示中等程度相关，＞0.7表示相关程度较强。绘制ROC曲线，确定SUVmax最佳诊断值。P＜0.05，表示差异有统计学意义。

结 果

1.病理类型资料

本实验共纳入158例患者，良性病变 48例，其中结核8例，真菌病12例，非特异性炎症、脓肿或炎性结节28例。恶性肿瘤110例，其中腺癌74例，鳞癌22例，小细胞肺癌10例，大细胞肺癌1例；恶性淋巴瘤1例；恶性胸腺瘤1例；转移性肺肿瘤1例。

2.PET-CT SUVmax与病理类型、病灶大小、肿瘤标志物的相关性

恶性病变共110例，PET-CT SUVmax值为10.21±5.77；良性病变48例，SUV值为5.22±3.95；P=0.022，两组之间有显著性差异。不同类型的肺部病灶的SUVmax由大到小排列为：鳞癌（12.18±6.18）＞小细胞肺癌（11.81±4.20）＞结核（9.90±4.50）＞腺癌（9.26±5.7）＞真菌病（4.70±4.57），差异有统计学意义（F=3.602，P=0.008）。不同病理类型之间的SUVmax多重两两比较：鳞癌（12.18±6.18）＞腺癌（9.26±5.71），P=0.032，差异有统计学意义。小细胞肺癌＞腺癌(P=0.18)，鳞癌＞小细胞肺癌(P=0.86)，均无显著统计学差异。而结核与恶性病变（鳞癌、小细胞肺癌、腺癌）之间无明显统计学差异（P=0.32；P=0.47；P=0.76）。真菌病与恶性病变（鳞癌、小细胞肺癌、腺癌）之间比较均有统计学意义（P=0.001；P=0.005；P=0.016），结核＞真菌病两者之间无明显差异（P=0.05）（图 1,2）。

用Pearson相关分析PET-CT SUVmax与病灶大小的相关性：PET-CT SUVmax与病灶大小低度相关（r=0.339，P＜0.01）。PET-CT SUVmax与CEA亦显著相关（r=0.286，P=0.003），但是与其他肿瘤标志物（NSE、Cyfra21-1、SCC）均无明显相关（分别为r=0.095，P=0.333；r=0.081，P=0.409；r=0.167，P=0.086）（图 3）。

3.PET-CT SUVmax对肺癌的诊断价值

SUVmax诊断肺部病灶的ROC曲线AUC为0.767。当SUVmax=5.4，约登指数为0.386，灵敏度为78.2%，特异度为60.4%，此时的假阴性和假阳性率最低，为本研究的最佳诊断临界点。当SUV=2.5时，灵敏度为91.8%，特异度为33.3%。较SUVmax=5.4时特异度降低，假阳性率增高（图4）。

图1 男性，34岁，左肺鳞癌。A、B.肺CT示左肺上叶可见一4.3cm×4cm肿块影及斑片影。C.PET示放射性摄取异常增高，SUVmax 6.7。

图2 男性，57岁，ANCA相关性血管炎。A、B.肺CT示两肺上叶尖段斑片条索影。C.PET示放射性摄取异常增高，SUVmax 11.5。

图3 PET-CT SUVmax与原发肿瘤大小及血清CEA水平显著相关。图4 PET-CT SUVmax 诊断肺癌的ROC曲线。

讨 论

PET-CT融合PET和CT技术，能准确定位代谢异常病灶，已成为肿瘤检查和评估的重要检测手段。SUV是18F-FDG PET-CT检查常用的半定量指标，是指局部组织摄取示踪剂的放射性活度与全身平均注射活度的比值。SUV值反映病灶处细胞葡萄糖代谢的活跃程度，与细胞的分裂增殖速度有关。多数学者采用SUV=2.5作为区分肺部肿瘤良恶性的诊断阈值。SUV值主要受下列因素的影响：肥胖、血糖、病灶大小、分期、病理类型、分化程度以及免疫组化、EGFR基因突变[3,4,7-10]。PET-CT的空间分辨率在4～7mm，而＜1cm的结节常由于部分容积效应而不能显示造成假阴性。造成PET-CT假阴性的原因还包括：分化程度较好或低度恶性的肺泡细胞癌、腺癌等。而PET-CT假阳性的原因主要为：结节病、自身免疫性疾病、结核、真菌等肉芽肿性病变及炎症。

本研究结果显示，良性病变SUVmax为5.22±3.95显著小于恶性病变（SUVmax，10.21±5.77），P=0.022，提示PET-CT对肺癌有较高的诊断价值。赵世俊等研究发现SUV与病理类型明显相关，即肺泡细胞癌SUV＜腺癌＜鳞癌，且与肺癌分化程度密切相关[8]。Imamura等回顾性分析62例II B-IV期NSCLC的病理类型与SUV的关系，亦得到相似的研究结果[11]。此与本研究结果相符。从分子生物学角度来看，肺癌的18F-FDG摄取与葡萄糖转运蛋白的表达有关，腺癌细胞的葡萄糖转运蛋白（GLUT-1）表达低于鳞癌[12]，这就解释了鳞癌的SUVmax值高于腺癌的原因。可能是因为较大的肿瘤生长需要更多的糖代谢提供足够的能量来维持癌细胞的存活及增殖分化。但是进一步的分析显示，结核病灶的SUVmax与恶性肿瘤之间无明显差异。另本研究中纳入12例病理证实为肺部真菌病的患者，SUVmax均值为4.70±4.57，明显低于其他病理类型（腺癌除外），但SUVmax值变化范围广泛，波动于0.9～12.5之间，亦可以表现出肺癌病灶的18F-FDG PET-CT显像特点。因此，恶性病变也可能出现SUVmax在良恶性病变中存在很大重叠，可能引起漏诊和误诊。

国内外多项研究发现SUVmax与肿瘤大小密切相关。刘芳蕾等对347例肺部占位性病灶进行回顾性分析，发现原发病灶SUVmax与其直径呈正相关，直径＞2cm的病灶SUVmax显著高于直径≤2cm的病灶[13]。Lu等研究易发现SUVmax与肿瘤大小有关[14]。本研究中行Pearson相关分析，显示PET-CT SUVmax与病灶大小呈明显正相关（r=0.339，P＜0.01）。CEA、CY211、NSE、SCC 4项肿瘤标志物是常用的肺癌相关的肿瘤标志物，可作为肺癌诊断和治疗、评估的依据。本研究发现，血清CEA水平和SUVmax显著相关（r=0.286，P=0.003），这提示肿瘤标志物水平与肿瘤细胞代谢水平密切相关。但是NSE、Cyfra21-1、SCC均无明显相关（分别为r=0.095，P=0.333；r=0.081，P=0.409；r=0.167，P=0.086）。

本研究结果显示：SUVmax诊断肺部病灶的ROC曲线AUC为0.767，有较高的诊断价值。当SUVmax=5.4，约登指数为0.386，灵敏度为78.2%，特异度为60.4%。而当SUVmax=2.5时，约登指数为0.251，虽然灵敏度为91.8%，但是特异度明显降低，仅为33.3%，存在较高的假阳性率，易造成误诊。这与之前的研究有别，需进一步研究明确。

18F-FDG PET-CT已越来越多应用于临床工作中，在鉴别肺部良恶性病变方面已显示出独特的优势。本研究证实PET-CT 对肺癌有较高的诊断价值，且SUVmax与肺癌病理类型、原发病灶大小有明显的相关性，但其也有一定的假阳性率和假阴性率。尤其是对于肺部良性病变：如结核、真菌等肉芽肿性疾病，与肺部肿瘤鉴别困难，需联合临床特征综合判断。

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