18F-FDG PET/CT肿瘤代谢体积与最大标准摄取值预测乳腺癌患者新辅助化疗疗效的效能比较▲

马 然 张喜平

(内蒙古医科大学附属医院普外科，呼和浩特市 010050，E-mail：transf_doc@163.com)

论著·临床研究

18F-FDG PET/CT肿瘤代谢体积与最大标准摄取值预测乳腺癌患者新辅助化疗疗效的效能比较▲

马 然 张喜平

(内蒙古医科大学附属医院普外科，呼和浩特市 010050，E-mail：transf_doc@163.com)

目的 比较新辅助化疗(NAC)不同时期的肿瘤代谢体积(MTV)与最大标准摄取值(SUVmax)预测乳腺癌患者化疗疗效的效能。方法 选取123例乳腺癌患者，分别在NAC前、NAC第1个疗程后、NAC第2个疗程后行18氟标志氟代-2-脱氧-D-葡萄糖正电子发射断层显像/计算机体层成像(18F-FDG PET/CT)，计算第1疗程、第2疗程后SUVmax=1.5、2.5时的MTV变化率(⊿MTV11%、⊿MTV12%、⊿MTV21%、⊿MTV22%)、第1疗程及第2疗程后SUVmax的变化值及变化率(⊿SUVmax1、⊿SUVmax1%、⊿SUVmax2、⊿SUVmax2%)，分析相同时期MTV的变化率与SUVmax的变化率的相关性，并采用受试者工作特征(ROC)曲线分析各指标预测化疗效效果的效能。结果 相同时期MTV的变化率与SUVmax的变化率均呈明显正相关(P均<0.05)；病理有反应组⊿SUVmax1、⊿SUVmax1%、⊿SUVmax2、⊿SUVmax2%明显高于无反应组(P均<0.05)；病理反应组患者⊿MTV22%显著大于无反应组(P<0.05)；⊿MTV22%预测疗效的灵敏度为67.9%、特异性为63.0%；⊿SUVmax1%预测疗效的灵敏度为76.8%、特异性为62.9%；⊿SUVmax1预测疗效的灵敏度为76.4%、特异性为74.8%；⊿SUVmax2预测疗效的灵敏度为79.0%、特异性为74.0%；⊿SUVmax2%预测疗效的灵敏度为83.9%、特异性为73.8%。结论 应用18F-FDG PET/CT的 MTV评估乳腺癌患者NAC后疗效的效能并不优于SUVmax。

乳腺癌；新辅助化疗；肿瘤代谢体积；最大标准摄取值；18氟标志氟代-2-脱氧-D-葡萄糖；正电子发射断层显像/计算机体层成像；预测；疗效

近年，我国乳腺癌的发病率呈递增趋势，在一些城市其发病率居于女性恶性肿瘤的榜首，且患者逐渐年轻化[1]。新辅助化疗(neoadjuvant chemotherapy，NAC)是指在进行局部手术或放疗前进行的系统的全身性化疗，在乳腺癌的治疗中应用日益增多[2]。本研究对比新辅助化疗不同时期18氟标志氟代-2-脱氧-D-葡萄糖(18F-fluoroethyl-2-deoxy-D-glucose，18F-FDG)正电子发射断层显像/计算机体层成像(positron emission tomography/computed tomography，PET/CT)肿瘤代谢体积(metabolic tumor volume，MTV)与最大标准摄取值(maximum standard uptake value，SUVmax)预测乳腺癌化疗疗效的效能，为选择适合评价疗效的指标及预测值提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2012年5月至2015年4月在我院就诊的123例初治乳腺癌患者作为研究对象，所有患者均为女性。入选标准：NAC前行常规粗针穿刺活检及病理确诊。排除乳腺转移癌及原发性炎性乳腺癌患者。年龄27～68岁，平均年龄47岁，绝经前60人，绝经后63人。按照乳腺癌的临床分期方案[3]判断患者肿瘤分期，所有患者均在本院完成NAC及手术。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法：根据患者的病理类型及肿瘤分期确定化疗方案，根据具体情况行3～6个疗程NAC：6例患者采用TCH方案(多西他赛、卡铂、曲妥珠单抗)；6例患者采用卡铂+紫杉醇方案；6例患者先后采用TEC(多西他赛+表柔比星+环磷酰胺)及CEF 方案(环磷酰胺、氟脲苷及表阿霉素)；21例患者采用CEF方案；84例患者采用TEC方案。

1.2.2 PET/CT检查：分别在NAC前、化疗第1个及第2个疗程结束后行PET/CT显像，由2位临床经验丰富的医师独立诊断分析PET/CT图像。PET/CT显像采用中国原子能科学研究院北京市同位素中心提供的18F-FDG(放化纯度大于95%)、Philips公司MX8000两排螺旋CT及GEMINI型PET/CT显像仪。所有患者在检查前均禁食6 h以上，并检查血糖，保证血糖水平正常，注射18F-FDG(5.18 MBq/kg)，休息1 h后显像。采用120 kV、130 mAs、1.0螺距、6.5 mm层厚进行CT扫描。采用3D采集模式、3 min/床位，数据经Ramla 3D方法得到衰减校正图像。所有患者均完成3次PET/CT显像。

1.2.3 手术标本肿瘤大小及肿瘤长径的测定：手术标本中肿瘤大小以病理科测定结果为依据，在CT断层图像上测得各个病灶的长径。

1.2.4 乳腺癌MTV测定：分别以边界SUV=1.5、2.5将PET图像扣除本底后，测得每一层面病灶垂直轴及长轴，将垂直轴、长轴与后层相乘，将得到的结果逐层累加即为MTV。以边界SUV为1.5时测得的值记为MTV1，以边界SUV为2.5时测得的值记为MTV2，其中n=1或2。

⊿MTVn1=MTVn0-MTVn1；

⊿MTVn2=MTVn0-MTVn2；

MTVn0：NAC前病灶的MTV值；

MTVn1：第1疗程结束后病灶的MTV值；

MTVn2：第2疗程结束后病灶的MTV值；

⊿MTVn1%=⊿MTVn1/NAC前病灶的MTVn；

⊿MTVn2%=⊿MTVn2/NAC前病灶的MTVn。

1.2.5 乳腺癌SUVmax测定：沿病灶边缘画出感兴趣区(region of interest，ROI)，工作站自动计算得到SUVmax值。

⊿SUVmax1= SUVmax0-SUVmax1；

⊿SUVmax2= SUVmax0-SUVmax2；

SUVmax0：NAC前病灶的SUVmax值；

SUVmax1：第1疗程结束后病灶的SUVmax值；

SUVmax2：第2疗程结束后病灶的SUVmax值；

⊿SUVmax1%=⊿SUVmax1/NAC前病灶的SUVmax；

⊿SUVmax2%=⊿SUVmax2/NAC前病灶的SUVmax。

1.2.6 NAC疗效评价标准：采用NAC后病理反应性分级标准，根据与化疗前比较，化疗第2疗程结束时肿瘤细胞的消退情况，将病理学反应性分为5级：(1)G5为病理完全缓解，无浸润性导管癌残留，即化疗后仅存在导管原位癌或无恶性组织残留；(2)G4为仍有少数浸润灶，肿瘤细胞减少>90%；(3)G3为肿瘤细胞减少30%～90%；(4)G2为肿瘤细胞减少<30%；(5)G1为肿瘤细胞无明显变化。将G3+G4+G5患者纳入病理反应组；将G1+G2患者纳入病理无反应组。1.3 统计学分析 采用SPSS 16.0软件进行数据分析。计量资料以(x±s)表示，两组均数比较采用t检验，采用线性相关分析进行相关性分析，采用受试者工作特征 (receiver operating characteristic，ROC)曲线分析各指标评价NAC疗效的效能，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 患者NAC前后的肿瘤长径、MTV及SUVmaxNAC前123名患者肿瘤长径为(3.0±1.0)cm，MTV10为(4.8±11.7)×104mm3，MTV20为(3.1±10.3)×104mm3，SUVmax0为8.0±2.9。在NAC第1个疗程后，MTV11范围为(2.4±0.8)×104mm3，MTV21为(6.6±3.3)×103mm3；SUVmax1为4.8±1.9。在NAC第2个疗程后，患者MTV12为(18.0±6.0)×103mm3；MTV22为(2.1±0.7)×103mm3；SUVmax2为3.5±1.1。术后通过CT断层图像测量的肿瘤长径范围为(1.5±0.4)cm。

2.2 ⊿MTVn1%与⊿SUVmax1%、⊿MTVn2%与⊿SUVmax2%的相关性 ⊿MTV11%与⊿SUVmax1%呈正相关(r=0.315，P=0.025)，其中16例患者NAC前SUVmax低于2.5，其他107例患者⊿MTV21%与⊿SUVmax1%呈正相关(r=0.326，P=0.015)。⊿MTV12%与⊿SUVmax2%呈正相关(r=0.298，P=0.035)，其中12例患者NAC前SUVmax低于2.5，其他111例患者⊿MTV22%与⊿SUVmax2%呈正相关(r=0.317，P=0.020)。

2.3 ⊿MTVn1%、⊿SUVmax1、⊿SUVmax1%、⊿MTVn2%、⊿SUVmax2、⊿SUVmax2%与NAC疗效的关系 根据NAC后病理反应分级将患者分为病理有反应组(n=63)及病理无反应组(n=60)。

2.3.1 ⊿MTVn1%、⊿MTVn2%与病理反应分级的关系：两组⊿MTV11%、⊿MTV12%、⊿MTV21%比较，差异无统计学意义(P>0.05)；病理反应组患者⊿MTV22%显著大于无反应组(P<0.05)。见表1。

表1 两组的⊿MTVn1%、⊿MTVn2%比较(x±s)

2.3.2 ⊿SUVmax1、⊿SUVmax1%、⊿SUVmax2、⊿SUVmax2%与病理反应分级的关系：病理有反应组⊿SUVmax1、⊿SUVmax1%、⊿SUVmax2、⊿SUVmax2%明显高于无反应组(P<0.05)，见表2。

表2 两组⊿SUVmax1、⊿SUVmax1%、⊿SUVmax2、⊿SUVmax2%的比较(x±s)

2.4 ⊿MTV22%、⊿SUVmax1、⊿SUVmax1%、⊿SUVmax2、⊿SUVmax2%评价NAC疗效的ROC曲线分析 以病理分级标准对患者进行分级，利用ROC曲线对表1及表2中有统计学意义的指标(⊿MTV22%、⊿SUVmax1、⊿SUVmax1%、⊿SUVmax2、⊿SUVmax2%)分别进行分析。⊿MTV22%的ROC曲线下面积(0.708)<⊿SUVmax1%的ROC曲线下面积(0.786)<⊿SUVmax1的ROC曲线下面积(0.801)<⊿SUVmax2的ROC曲线下面积(0.811)<⊿SUVmax2%的ROC曲线下面积(0.865)。⊿MTV22%最佳预测疗效的值为95.7%，灵敏度为67.9%，特异性为63.0%；⊿SUVmax1%最佳预测疗效的值为36.9%，灵敏度为76.8%，特异性为62.9%；⊿SUVmax1最佳预测疗效的值为2.91，灵敏度为76.4%，特异性为74.8%；⊿SUVmax2最佳预测疗效的值为2.96，灵敏度为79.0%，特异性为74.0%；⊿SUVmax2%最佳预测疗效的值为45.9%，灵敏度为83.9%，特异性为74.0%。见图1～5。

图1 ⊿MTV22%评价NAC疗效的ROC曲线

图2 ⊿SUVmax1评价NAC疗效的ROC曲线

图3 ⊿SUVmax1%评价NAC疗效的ROC曲线

图4 ⊿SUVmax2评价NAC疗效的ROC曲线

图5 ⊿SUVmax2%评价NAC疗效的ROC曲线

3 讨 论

乳腺癌是高发病率的女性恶性肿瘤，严重影响女性的健康及工作生活[4]。乳腺癌是来源于上皮的恶性肿瘤，目前其发病机制并未完全明确[5]，可分为浸润性癌及非浸润性癌。浸润性癌可分为浸润性小叶癌、髓样癌、小管癌、浸润性筛状癌；非浸润性可分为小叶原位癌及导管原位癌[6-7]。其中浸润性非特殊型癌是最常见类型，占80%。本研究所有患者都属于浸润性乳腺癌。

目前在乳腺癌的综合治疗中NAC是重要手段之一，大量研究资料证明NAC的有效率大于无效率[8-9]。如NAC有效则可增加早、中期乳腺癌患者的保乳机会，降低患者局部晚期的分期，提高手术切除率。同时对存在于其他部位的手术或放疗无法起到相应治疗作用的微小病灶有早期杀灭的作用。如NAC无效则可能因为推迟局部治疗的时间而失去治愈及手术的机会[10]。所以NAC疗效的早期预测及评估一直是热门研究课题之一。有研究结果表明18F-FDG PET/CT显像不仅可以反映病灶的形态学特征，还能反映病灶对葡萄糖类似物18F-FDG的代谢程度[11-12]。国内外大量研究采用18F-FDG PET/CT显像预测NAC的疗效[13-14]，研究中多以SUVmax变化值及变化率作为疗效的评判指标，然而该指标不能反映病灶整体代谢状况，仅代表病灶中某个点的代谢活跃程度，而MTV可能更具优势，但目前国内外无MTV评价标准。本文结果显示，相应疗程结束后的⊿MTV%与⊿SUVmax%均呈正相关性(P<0.05)，提示⊿MTV%与⊿SUVmax%有良好的关联性。因此，本研究进一步评价MTV变化率在乳腺癌NAC疗效评估的可行性，并将其效能与SUVmax变化值及变化率进行对比。

本研究分别以SUV=1.5、2.5测量MTV，结果显示仅在NAC第2个疗程后SUV=2.5时，不同病理反应组间⊿MTV的比较，差异有统计学意义(P<0.05)。进一步ROC曲线分析结果显示，第2疗程结束后⊿MTV最佳预测疗效的值为95.7%时灵敏度为67.9%、特异性为63.0%；⊿SUVmax1%最佳预测疗效的值为36.9%，灵敏度为76.8%，特异性为62.9%；⊿SUVmax1最佳预测疗效的值为2.91，灵敏度为76.4%，特异性为74.8%；⊿SUVmax2最佳预测疗效的值为2.96，灵敏度为79.0%，特异性为74.0%；⊿SUVmax2%最佳预测疗效的值为46.7%，灵敏度为83.9%，特异性为73.8%。提示术后MTV减低率的灵敏度和特异性均低于⊿SUVmax%及⊿SUVmax。

综上所述，以病理反应分级为标准，⊿SUVmax1%、⊿SUVmax1、⊿SUVmax2%、⊿SUVmax1均能较好地预测病理反应，可作为反映NAC疗效的效能指标，MTV在第2个疗程后的减低率可以预测NAC的疗效，但与⊿SUV变化及变化率相比，其效能无明显优势。

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Comparion of value of18F-FDG PET/CT between metabolic tumor volume and maximum standard uptake value for predicting efficacy of neoadjuvant chemotherapy in patients with breast cancer

MARan,ZHANGXi-ping

(DepartmentofGeneralSurgery,theAffiliatedHospitalofInnerMongoliaMedicalUniversity,Hohhot010050,China)

Objective To compare the value of metabolic tumor volume(MTV) and maximum standard uptake value(SUVmax) during different periods of neoadjuvant chemotherapy(NAC) for predicting efficacy in patients with breast cancer.Methods A total of 123 patients with breast cancer were selected,and received18F-fluoroethyl-2-deoxy-D-glucose(18F-FDG) positron emission tomography/computed tomography(PET/CT) before NAC,after the first course and the second course of NAC.The change rates of MTV when SUVmaxwas 1.5 or 2.5 after the first course and the second course(⊿MTV11%,⊿MTV12%,⊿MTV21% and ⊿MTV22%),the SUVmaxand the change rates of SUVmaxafter the first course and the second course(⊿SUVmax1,⊿SUVmax1%,⊿SUVmax2and ⊿SUVmax2%) were calculated.The correlation between the change rates of MTV and the change rates of SUVmaxduring the same periods was analyzed.Receiver operating characteristic curve was used to analyze the efficacy of each indicator for predicting the efficacy of chemotherapy.Results During the same periods,the change rates of MTV positively correlated with the change rates of SUVmax(P<0.05).⊿SUVmax1,⊿SUVmax1%,⊿SUVmax2and ⊿SUVmax2% of the pathologic response group were significantly higher than those of the pathologic non-response group(P<0.05).⊿MTV22% of the pathologic response group was significantly higher than that of the pathologic non-response group(P<0.05).The sensitivity and specificity of ⊿MTV22% for predicting the efficacy were 67.9% and 63.0% respectively.The sensitivity and specificity of ⊿SUVmax1% for predicting the efficacy were 76.8% and 62.9% respectively.The sensitivity and specificity of ⊿SUVmax1for predicting the efficacy were 76.4% and 74.8% respectively.The sensitivity and specificity of ⊿SUVmax2for predicting the efficacy were 79.0% and 74.0% respectively.The sensitivity and specificity of ⊿SUVmax2% for predicting the efficacy were 83.9% and 73.8% respectively.Conclusion For evaluating the efficacy after NAC in patients with breast cancer,MTV of18F-FDG PET/CT is not superior to SUVmax.

Breast cancer,Neoadjuvant chemotherapy,Metabolic tumor volume,Maximum standard uptake value,18F-fluoroethyl-2-deoxy-D-glucose,Positron emission tomography/computed tomography,Prediction,Efficacy

内蒙古自然科学基金(2013MS1198)

马然(1981～)， 女，本科，护师，研究方向：乳腺外科。

张喜平(1963～)，女，硕士，主任医师，研究方向：乳腺癌早期诊断，乳腺癌保乳手术，E-mail：zhangxpdoc@163.com。

R 737.9

A

0253-4304(2016)06-0776-05

10.11675/j.issn.0253-4304.2016.06.07

2016-01-27

2016-04-25)