魏 昊, 兰晓莉, 廖姗珊, 夏晓天, 贾 清, 吴志坚, 吴 科, 张永学
华中科技大学同济医学院附属协和医院PET中心,武汉 430030
18F-FDG PET/CT显像评价胃癌肺转移*
魏昊,兰晓莉△,廖姗珊,夏晓天,贾清,吴志坚,吴科,张永学△
华中科技大学同济医学院附属协和医院PET中心,武汉430030
摘要:目的研究18F-FDG PET/CT显像对胃癌患者肺转移诊断与鉴别诊断的临床价值。方法回顾性分析2011年9月至2015年3月间通过手术切除或胃肠镜活检病理诊断为胃癌(gastric carcinoma,GC)且在该中心进行18F-FDG PET/CT显像的患者,选取91例术前怀疑肺转移的患者,其中男性72例,女性19例,中位年龄(60.6±14.2)岁(年龄范围17~86岁),统计肺转移灶的直径,勾画感兴趣区ROI并记录胃原发灶及肺部转移灶的SUVmax值。91例患者中原发灶为腺癌70例,其中管状腺癌29例、黏液腺癌6例、乳头状腺癌22例、低分化腺癌13例;原发灶为印戒细胞癌21例。所有患者在检查后都经过了6~36个月随访,随访至2015年7月,随访包括穿刺或手术活检、监测血浆CEA水平及影像学检查。结果91例GC术前怀疑肺转移的患者中,通过病理活检或临床/影像学随访证实63例为恶性,其中2例PET/CT显示为阳性患者纤维支气管镜活检证实为原发性肺鳞癌,在61例肺转移患者中55例PET/CT显示为阳性,6例为假阴性;28例肺部良性病灶患者中,23例PET/CT显示为阴性,5例为假阳性。PET/CT对于胃癌患者肺转移的诊断敏感性、特异性、准确性、阳性预测值及阴性预测值分别为90.16%、82.14%、87.64%、91.67%和79.31%。转移病灶的平均直径为(13.21±9.15)mm,而转移病灶的SUVmax平均值为(5.53±3.78),二者相关性有统计学意义(P<0.01)。胃原发灶为腺癌SUVmax平均值为(6.25±3.67),印戒细胞癌SUVmax平均值为(3.14±3.19),两组间差异有统计学意义(P=0.006)。肺转移病灶的SUVmax平均值为(5.53±3.78),胃原发病灶的SUVmax平均值为(6.19±3.18),两组间Spearman秩相关系数为0.658,呈正相关。而肺转移病灶的SUVmax平均值低于胃原发灶,差异无统计学意义(P>0.05)。结论18F-FDG PET/CT显像对于胃癌患者肺转移病灶的发现及良恶性判断具有很高的敏感性、特异性和准确性,病灶大小和SUVmax值正相关,病灶越大SUVmax值越高,肺转移病灶的SUVmax值和原发病灶的病理类型及SUVmax值正相关。
关键词:胃癌;18F-FDG PET/CT;肺转移
胃癌(gastric carcinoma,GC)已经在全世界范围内成为第4高发的恶性肿瘤,并已经成为第2位恶性肿瘤致死的原因[1]。我国为GC高发地区且发病率呈逐年上升的趋势,其最主要的死因为肿瘤复发。对原发病灶的手术切除在当前仍是最有效的治疗手段,但手术疗效在很大程度上取决于术前的分期,早期发现GC有助于提高患者生存率。由于GC患者在疾病早期通常无明显特异性的临床表现,故对GC的早期诊断造成困难。胃肠镜检的广泛应用提高了GC的早期诊断率,对病变的准确分期包括肿瘤浸润深度、淋巴结的受累程度及有无远处转移的判断对患者治疗及手术方案的选择尤为重要。传统影像学手段包括CT、MRI及超声内镜(endoscopic ultrasonography,EUS)对于GC的诊断都有许多局限性,近几十年来18F-FDG PET/CT显像作为一种新的诊断手段正逐渐应用于临床,它能提供病变的代谢信息从而为早期准确分期提供帮助。近年来随着PET/CT的不断普及,通过对解剖及功能代谢图像进行同机融合更是极大地提高了诊断的准确率。18F-FDG PET/CT显像对于GC的分期、疗效评估及预后判断都能提供很多帮助[2]。美国国立综合癌症网络(National Comprehensive Cancer Network,NCCN)的临床指南已将PET/CT推荐应用于GC患者隐匿转移灶的寻找[3],欧洲肿瘤学会(European Society for Medical Oncology,ESMO)也提示PET/CT显像可应用于GC患者转移淋巴结的寻找及转移灶的发现[4]。但目前的研究表明18F-FDG PET/CT显像对GC患者原发病灶的判断相对于其他恶性肿瘤敏感性并不高,原因是多方面的,包括胃壁对FDG的生理性摄取及运动伪影干扰,部分病理类型的GC细胞不摄取或很少摄取FDG等,故将PET/CT应用于GC的诊断仍存在争论[5]。对于转移灶的寻找PET/CT显像有很高的敏感性和特异性。本文主要探讨18F-FDG PET/CT显像在GC患者术前肺转移的诊断与鉴别诊断中的临床价值。
1资料与方法
1.1研究对象
回顾性分析2011年9月至2015年3月间通过手术切除或胃肠镜活检病理诊断为胃癌(gastric carcinoma,GC),术前临床怀疑为肺转移而在本中心进行18F-FDG PET/CT显像的91例患者,其中男性72例,女性19例,中位年龄(60.6±14.2)岁(年龄范围17~86岁),统计肺转移灶的直径,勾画感兴趣区ROI并记录胃原发灶及肺部转移灶的SUVmax值。91例患者中原发灶为腺癌70例,其中管状腺癌29例、黏液腺癌6例、乳头状腺癌22例、低分化腺癌13例,原发灶为印戒细胞癌21例。所有患者在检查后都经过了6~36个月随访,随访至2015年7月,随访包括穿刺或手术活检、监测血浆CEA水平及影像学检查。
1.2显像剂的制备
本中心使用GE公司的Minitrace小型医用回旋加速器和Tracelab Mx FDG全自动合成系统,并配套使用德国ABX公司提供的专用试剂套盒,FDG放化纯大于95%。
1.3显像方法
患者注射18F-FDG前禁食8 h以上,可以饮用纯净水,监测空腹血糖水平,如血糖过高则应用胰岛素将血糖水平调至10 mmol/L以下。在平静状态下按照3.7~5.5 MBq/kg体重注射18F-FDG后,患者静卧休息50~60 min,再行PET/CT扫描(Discovery VCT,GE)。先行CT扫描,管电压120 kV,管电流80 mA,层厚3.75 mm,层间距3.27 mm,随后行PET扫描,范围为颅顶至大腿上段(总共6~7个床位,每个床位3 min)扫描前排空膀胱并饮水200~500 mL。PET采用3D模式进行扫描,依据CT的数据进行衰减校正,并用OSEM(ordered subsets expectation maximization)法进行重建。扫描完成后用CT对肺部行1.25 mm层厚的薄层重建。融合图像通过GE公司AWS工作站软件处理获得。
1.4影像诊断
由3位经验丰富的核医学科和放射科医师在熟悉患者相关病史和影像学资料的情况下独立阅片,再依据病灶的SUV值及CT形态综合判断并集体讨论判定病灶的性质。
(1)PET诊断肺转移的标准:以怀疑肺转移SUVmax值最大病灶最大直径层面勾画感兴趣区ROI,记录病灶直径,用感兴趣区内SUVmax大于纵隔心血池作为PET诊断恶性病变的重要参考指标。
(2)PET/CT诊断肺转移的标准:①如果PET显像阴性而CT有明显阳性征象则结果判读为阳性;②如FDG有局灶性高摄取而CT影像特征表现不明显则结果判读为阳性;③如PET和CT均无明显影像学特征则根据临床资料综合判断。最终确诊标准为组织病理学诊断或长期临床随访结果。
1.5统计学处理
使用SPSS 17.0统计软件包,样本间差异采用独立样本t检验,两组间相关性采用Spearman秩相关分析,以P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1PET/CT对于胃癌患者肺转移的诊断
91例GC术前怀疑肺转移的患者中,通过病理活检或临床/影像学随访证实63例为恶性,其中2例PET/CT显示为阳性患者纤维支气管镜活检证实为原发性肺鳞癌,在61例肺转移患者中55例PET/CT显示为阳性,6例为假阴性;28例肺部良性病灶患者中,23例PET/CT显示为阴性,5例为假阳性。PET/CT对于胃癌患者肺转移的诊断敏感性、特异性、准确性、阳性预测值及阴性预测值分别为90.16%、82、14%、87.64%、91.67%和79.31%。6例假阴性患者转移病灶的直径在4~7 mm之间,且有3例原发灶为印戒细胞癌。5例假阳性患者中3例经纤维支气管镜检查为结核感染,2例经过两年以上随访病灶大小无变化考虑为炎性肉芽肿。
2.2肺部转移灶的直径和SUVmax值之间的关系
本研究统计转移病灶的最大截面长径和短径的算术平均值作为转移灶直径,如果为多发转移灶则选取SUVmax值最高病灶统计其直径,得出转移病灶的平均直径为(13.21±9.15)mm,而转移病灶的SUVmax平均值为(5.53±3.78),两组间Spearman秩相关系数为0.803,t检验P<0.01,有显著统计学意义,见图1。
2.3腺癌和印戒细胞癌肺转移灶SUVmax值之间的关系
本研究对比分析了47例腺癌和14例印戒细胞癌SUVmax值之间的关系,腺癌SUVmax平均值为(6.25±3.67),印戒细胞癌SUVmax平均值为(3.14±3.19),两组间比较,t=2.856,P=0.006,差异有统计学意义,见图2。
图1 病灶直径与肺转移灶SUVmax值之间的关系Fig.1 Relationship between the diameter of lesions and the SUVmax of lung metastasis tumors
图2 胃腺癌和胃印戒细胞癌肺转移灶SUVmax值之间的关系Fig.2 Relationship between the SUVmax of lung metastasis tumors from adenocarcinoma and that from signet ring cell cancer
2.4肺转移病灶与胃原发病灶SUVmax值之间的关系
本研究比较了61例肺转移病灶与胃原发病灶SUVmax值之间的关系,肺转移病灶的SUVmax平均值为(5.53±3.78),胃原发病灶的转移病灶的SUVmax平均值为(6.19±3.18),两组间Spearman秩相关系数为0.658,呈正相关。而肺转移病灶的SUVmax平均值低于胃原发灶,差异没有统计学意义(t=-1.032,P=0.304)。
3讨论
18F-FDG PET/CT显像对胃癌(gastric carcinoma,GC)患者原发灶的探测敏感性并不高,但对于远处转移灶的探测敏感性却非常高。Chung等[6]研究了PET/CT显像对35例胃癌患者远处实体脏器转移病灶(包括肝脏、肺、骨骼及肾上腺)的探测效率后发现,其敏感性为95.2%,特异性更高达100%,这与我们的研究结论比较接近。在我们的研究中PET/CT显像对GC患者肺转移病灶探测的特异性较低为82.14%,这可能是由于我国为结核高发地区[7]及GC患者更易发生肺部感染有关,患者的临床资料对于结核的诊断有很高的参考价值。
Namikawa等[8]对90例胃癌患者胃原发病灶大小与SUVmax值进行比较后发现SUVmax值与病灶大小正相关,原发病灶越大SUVmax值越大。在我们的研究中最大转移灶的平均直径为(13.21±9.15)mm,而转移病灶的SUVmax平均值为(5.53±3.78),两组间Spearman秩相关系数为0.803,呈正相关。证明转移灶的直径越大SUVmax值越高,越容易呈18F-FDG PET/CT显像阳性。本研究中6例假阴性病灶直径均小于8 mm且SUVmax值低于纵隔故被误判为阴性。在我们的临床工作中对于胃癌患者肺部小病灶的判断即使其放射性分布未见明显异常浓聚也应警惕微转移的发生,密切随访观察以除外肺转移[9]。
在本组病例中我们对比分析了47例腺癌和14例印戒细胞癌SUVmax值之间的关系,腺癌SUVmax平均值为(6.25±3.67),印戒细胞癌SUVmax平均值为(3.14±3.19),两组间比较,t=2.856,P=0.006,差异有统计学意义。胃腺癌的肺部转移灶SUVmax值较胃印戒细胞癌为高,这可能与胃印戒细胞癌肺部的转移灶和原发灶一样细胞含量低、细胞内外有大量黏液填充及细胞表面低表达Glut-1有关,表明肺部转移灶与胃原发灶在PET/CT显像上有相似的影像学特征。胃腺癌的肺部转移灶SUVmax值要高于印戒细胞癌,故对胃印戒细胞癌患者肺部转移灶的判断应采取更低的SUVmax值作为评价标准。
本研究比较了61例肺转移病灶与胃原发病灶SUVmax值之间的关系,肺转移病灶的SUVmax平均值为(5.53±3.78),其胃原发病灶的SUVmax平均值为(6.19±3.18),两组间Spearman秩相关系数为0.658,表明原发灶和转移灶的SUVmax值正相关,原发灶的SUVmax值越高肺部转移灶的SUVmax值也越高。很多学者都认为原发灶的SUVmax值可以作为一个独立的显著指标对患者的预后及手术疗效进行判断,原发病灶SUVmax值低的患者往往肿瘤复发率低,术后无病生存时间长。Coupe等[10]更认为转移淋巴结的SUVmax值也能帮助判断预后。而肺转移病灶的SUVmax值是否与预后有关仍值得探讨。
在我们的研究组中虽然肺转移病灶的SUVmax平均值低于胃原发灶,但其差异没有统计学意义,表明肺转移病灶的SUVmax值可能高于或低于胃原发灶,这可能是转移灶肿瘤细胞性状发生改变或受肿瘤体积的影响,也可能是PET的部分容积效应对SUVmax值造成干扰。
综上所述,91例胃癌术前怀疑肺转移患者18F-FDG PET/CT显像结果发现,PET/CT显像对于胃癌患者肺转移病灶的发现及良恶性判断具有很高的敏感性、特异性和准确性,病灶大小和SUVmax值正相关,病灶越大SUVmax值越高,肺转移病灶的SUVmax值和原发病灶的病理类型及SUVmax值正相关。
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(2015-11-19收稿)
Evaluation of Lung Metastasis in Gastric Cancer by18F-FDG PET/CT Imaging
Wei Hao,Lan Xiaoli△,Liao Shanshanetal
PETCenter,UnionHospital,TongjiMedicalCollege,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430030,China
AbstractObjectiveTo examine the clinical value of18F-FDG PET/CT imaging in the diagnosis and differential diagnosis of lung metastasis in gastric cancer.MethodsClinical data of 91 patients who were diagnosed as having gastric cancer by pathological examination after surgery or gastroscopic biopsy and underwent18F-FDG PET/CT for evaluation of lung metastasis from gastric cancer were retrospectively analyzed.The diameter,ROI and SUVmax of metastatic lung lesions and primary gastric lesions were obtained.There were 72 men and 19 women with their middle age of (60.6±14.2) years(range 17 to 86 years).There were adenocarcinoma in 70 cases,canalicular adenocarcinoma in 29 cases,mucinous adenocarcinoma in 6 cases,papillary adenocarcinoma in 22 cases,poorly differentiated adenocarcinoma in 13 cases and signet-ring cell carcinoma in 21 cases.All patients were followed up after18F-FDG PET/CT imaging for 6 to 36 months until July 2015.The results of puncture and surgical biopsy,and radiological examination were obtained,and the changes of CEA levels monitored during the follow-up.ResultsA total of 63 cases were confirmed to be lung metastasis by pathological and follow-up radiological examination among the 91 patients suspected of lung metastasis before the operation.Two cases,which were positive in PET/CT,were demonstrated to be primary squamous cell lung cancer by fiber bronchoscopy.Fifty-five out of the 61 cases of lung metastasis were shown positive and six negative by PET/CT.Among the 28 cases of benign lung lesions,23 were shown negative and 5 false-positive by PET/CT.The sensitivity,specificity,accuracy,positive prediction rate and negative prediction rate of PET/CT were 90.16%,82.14%,87.64%,91.67% and 79.31%,respectively.The average diameter of metastatic lung lesions(13.21±9.15)mm was significantly associated with the SUVmax(5.53±3.78)(P<0.01).Significant difference was noted in the SUVmax between adenocarcinoma(6.25±3.67)and signet ring cell cancer(3.14±3.19)(P=0.006).The average SUVmax of lung metastasis lesions(5.53±3.78)was positively associated with that of primary gastric cancer(6.19±3.18)with the Spearman’rs being 0.658.There was no significant difference in the SUVmax between the lung metastasis lesions and primary gastric lesions.Conclusion18F-FDG PET/CT has high sensitivity,specificity and accuracy in the evaluation of lung metastasis in gastric cancer.The SUVmax of the lung metastasis lesions is positively associated with tumor size.The larger the lesion is,the higher the SUVmax of the lung metastasis is.The latter also positively correlates with the pathological type and SUVmax of the primary gastric tumor.
Key wordsgastric cancer;18F-FDG PET/CT;lung metastasis
中图分类号:R735.2
DOI:10.3870/j.issn.1672-0741.2016.02.005
*国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(No.2008AA02Z426)
魏昊,男,1978年生,主治医师,博士研究生,E-mail:weihao120@sina.com
△通讯作者,Corresponding author,E-mail:hzslxl@163.com(兰晓莉);zhyx1229@163.com(张永学)