18F-FDG符合线路SPECT-CT显像靶与非靶比值在肿瘤诊疗中的应用

李 楠　章 斌　邓胜明

目前，恶性肿瘤对人群健康和生命威胁较大，如肺癌在近50年来许多国家都报道其发病率和病死率均明显增高，只有15%的患者在确诊后能存活5年以上。2005年我国肺癌的发病率约为50万例(男性约33万例，女性约17万例)。因此，早期诊断恶性肿瘤对患者治疗方案的制定、疗效及预后判断具有重要意义[1]。

正电子发射断层扫描-CT(positron-emission tomography，PET-CT)已成为人类进行活体疾病诊断和新药研发的较先进医学影像设备之一，但其设备与药物成本昂贵，在我国大范围推广使用存在一定困难。随着科学技术的发展，经济实用的新型分子医学影像设备，单光子发射型电子计算机断层扫描仪-CT(single-photon emission computed tomography-CT，SPECT-CT)，将CT与SPECT有机整合，并能使用PET-CT显像药物18F-脱氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose，18F-FDG)进行符合线路显像，一次显像能同时获得SPECT的功能代谢信息图像和CT的解剖诊断信息图像，也能为临床医师提供更多的诊疗信息，是目前诊断肿瘤良恶性，对恶性肿瘤进行临床分期、诊断其治疗后复发和转移灶，以及制定治疗方案、评价疗效和分析预后的重要影像学手段之一[2-3]。

PET-CT诊断肿瘤多使用半定量分析指标，即标准化摄取值(standard uptake value，SUV)，而SPECT-CT符合线路肿瘤显像则使用相对半定量分析指标靶与非靶(target to no-target，T/NT)比值[4-5]。但是，关于18F-FDG符合线路-CT肿瘤显像对肿瘤诊断的T/NT比值，如果参考18F-FDG PET-CT肿瘤显像SUV，以≥2.5为恶性肿瘤诊断阈值，可能存在一定的假阳性与假阴性。对于T/NT比值在肿瘤诊断中鉴别良恶性的界值以及NT的感兴趣区(region of interest，ROI)选取部位，虽然目前已有学者[6-9]分析了18F-FDG符合线路SPECT-CT肿瘤显像及半定量比值在肺部肿瘤中的诊断价值，但还缺乏公认的标准。因此，分析不同界值及不同的参照点T/NT比值对肿瘤诊断的价值有着重要的意义。

1　T/NT的ROI选取部位及比值影响因素

1.1　T/NT的ROI选取部位

通常勾画病灶ROI-1，其内放射性计数值最大值为T；然后选取相应大小的非病灶区域勾画ROI-2，其内放射性计数平均值为NT。计算ROI-1与ROI-2的放射性计数比值，即T/NT比值，作为相对半定量指标。目前学者使用的ROI-2勾画部位各有不同，但以对侧正常组织、纵隔、肝脏、肌肉以及胸壁多见。

1.1.1病灶与对侧正常组织放射性计数比值

陈鹏等[10]用18F-FDG符合线路-CT显像所示腋窝淋巴结与对侧相应部位正常腋窝组织作为ROI计算T/NT比值，预测腋窝淋巴结转移的灵敏度、特异度、阳性预测值以及阴性预测值分别为88.9%、97.9%、98.5%和85.2%，与病理诊断的一致性较好，差异有统计学意义(Kappa值=0.862，P＜0.05)；林琳等[11]研究T/NT比值与肺癌病理类型及病灶大小的关系时，ROI的选择也采取病灶与对侧正常肺组织放射性计数比值。

1.1.2病灶与纵隔放射性计数比值

邓咏梅等[12]分析18F-FDG符合线路-CT半定量法对肿瘤骨髓浸润的诊断价值时，用骨骼代谢升高最大最浓层面的ROI平均放射性计数与纵隔相同面积的ROI平均放射性计数比值作为T/NT。

1.1.3病灶与肝脏放射性计数比值

贾茜等[9]的研究表明，病灶与肝脏放射性计数比值优于传统常用的“病灶与肌肉”，具有较高的准确性，可良好应用于18F-FDG符合线路-CT诊断肺癌；姚红霞等[13]则用病灶与肝脏放射性比值作为半定量指标，研究18F-FDG符合线路-CT显像对骨组织恶性浸润的评价作用。

1.1.4病灶与其他部位放射性计数比值

陆武等[7-8]研究18F-FDG符合线路-CT显像半定量分析对肺部病变的诊断价值时，用了“病灶与正常胸壁组织放射性计数比值”；Wang等[14]对35例纵隔病变患者行18F-FDG符合线路-CT显像，研究病灶与气道、病灶与脂肪、病灶与纵隔腔、病灶与大血管以及病灶与心区放射性计数比值对良恶性病灶的诊断价值，结果显示，只有“病灶与气道”与其他T/NT比值间差异有统计学意义，其余4种ROI比值间差异无统计学意义。诊断准确性从大到小排序为：病灶与大血管放射性计数比值＞病灶与纵隔腔放射性计数比值＞病灶与气道放射性计数比值＞病灶与脂肪放射性计数比值＞病灶与心区放射性计数比值，病灶与大血管放射性计数比值，诊断的灵敏度为87.0%，特异度为76.5%，准确率为82.5%。

1.2　T/NT比值的影响因素及优化

1.2.1部分容积效应的直接影响因素

(1)系统分辨率的影响。由于SPECT-CT仪本身缺陷，其系统分辨率较PET-CT低，加之高的灵敏度和分辨率不可兼得，所以，在保证一定灵敏度的情况下，分辨率不是很高，势必导致部分容积效应增大，从而影响对较小ROI的勾画。

优化方法：对探头响应函数做补偿可以恢复分辨率的损失，如果在补偿中考虑了探头响应函数的空间变化，也可以减少图像的伪影和失真。

(2)重建算法的影响。常规的SPECT断层重建方法，如滤波反投影法，不管是否对引起图像降低的因素作近似补偿，其断层图像都有不同程度的定量不准确性和图像伪影及失真。

优化方法：①如均匀性衰减补偿可行前校正，重建前对投影数据作衰减补偿；②内校正，在重建过程中作衰减补偿；③后校正，图像重建后作衰减补偿。非均匀性衰减的补偿方法采用近似或迭代的途径。

(3)ROI勾画不同的影响。不同大小的ROI范围内放射性计数肯定不一样；相同大小ROI范围在图像不同区域内的放射性计数也不一样。所以其勾画直接影响T和NT取值。

优化方法：尽量保证研究中所分析的图像ROI勾画由同一人完成，并制定合适的ROI大小范围，所有图像ROI都采用该方法勾画。如对肺部病灶应以其最大值的70%为等高线来勾画ROI，以提高诊断的准确性。

1.2.2肿瘤自身因素的影响

肿瘤大小、成分、分化程度和病理类型也会间接影响部分容积效应，从而导致ROI内放射性计数不同，T/NT比值也不同[15-16]。

优化方法：经常总结分析各种不同影响因素对T/NT比值的影响，实际计算时考虑相应的权重因子。

1.2.3患者方面的因素影响

(1)患者体重、肥胖程度、葡萄糖代谢水平、血糖水平、身高以及体脂含量等不同，摄取的18F-FDG水平也不同，从而导致ROI内放射性计数有差异。

优化方法：应尽量保证各T/NT的ROI取值可比性，对不同患者，或者患者不同情况下的T/NT比值，应先考虑可比性，尽量消除选择性偏倚。

(2)患者准备状态不同也会导致18F-FDG摄取水平差异，如注药后未静卧，而是坐位或者说话过多等，导致局部肌肉葡萄糖代谢过高，从而使该部位放射性摄取相对较高，影响了对该部位病灶的判断。

优化方法：重视注药前、注药时、注药后及显像前、显像时以及显像后的医患沟通，随时随地通过展板、广播或人员告知等途径提醒患者注意事项。

1.2.4肿瘤以外放射性摄取的影响

肿瘤以外放射性摄取的影响，如喉肌、扁桃体、纵隔、心脏、肝脏、肾脏、输尿管、膀胱、胃黏膜和肠道等生理性摄取；感染性炎症、结核等淋巴结肉芽肿性病变、炎性骨关节病、骨愈合初期等良性病变的放射性高摄取均会对病灶判断产生影响。

优化方法：可结合其他检查，如血清肿瘤标志物[17]、CT、B超、MRI及病理穿刺活组织检查等进一步分析。

1.2.5放射性药物质量的影响

如果药物放射化学纯度不够，势必导致注入的18F-FDG剂量不足，从而影响病灶对放射性的摄取。

优化方法：选取正规可靠的药厂采购药品，有实验室条件或自己用回旋加速器生产的18F-FDG，一定要在注射前测量放射化学纯度。

1.2.6注射药物后至采集图像时间间隔的影响

在注药后1.5 h(90 min)内，病灶摄取18F-FDG程度随时间延长而增加；此后18F-FDG摄取程度逐渐减小。

优化方法：尽量控制好此段时间，本科室采取注药后静卧45～60 min再采集图像，因为18F-FDG符合线路-CT显像从头顶扫描至大腿上段一共是3个体位，如每个体位采集12～16 min，至少需要36 min以上才能全部采集完毕，因此注药后至采集完的总时间应在1.5 h左右。

2　T/NT比值诊断肿瘤良恶性的界值

李楠等[18]参考18F-FDG PET或PET-CT的SUV取值，以T/NT比值≥2.5为恶性肿瘤及其复发转移灶的诊断标准。但是也有部分研究[1，7，10，12-13，19]表明，诊断不同肿瘤时采用不同T/NT界值，效能会更高：①诊断胰腺癌、胃肠间质瘤、乳腺癌以及食管癌等，采用T/NT＞或≥2.0为恶性病灶标准；②诊断肺癌、乳腺癌等，采用T/NT≥1.5为恶性病灶标准；③有学者用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic，ROC)分析出18F-FDG符合线路-CT诊断肺部肿瘤、乳腺癌、肿瘤骨转移时，T/NT比值可取2.650、3.58、2.22及1.34等为诊断良恶性肿瘤的标准，而不是单纯参考PET-CT诊断的SUV为2.5。

3　T/NT比值在肿瘤诊疗中的应用

3.1　对各种恶性肿瘤及其复发和转移灶的诊断

Brandon等[20]表明，SPECT-CT显像诊断恶性肿瘤有较高的临床价值，我国也有很多研究显示18F-FDG符合线路-CT显像对多数原发性恶性肿瘤均有较好的诊断效能。薛建军等[21]的研究结果显示，18F-FDG符合线路-CT显像诊断肺癌的灵敏度、特异度、准确率分别为95.92%、75%和92.98%；李多等[22]对20例前纵隔肿瘤患者行18F-FDG符合线路-CT显像，其结果显示，目测T/NT比值诊断前纵隔肿瘤良恶性的准确率高达95%；段润卿等[23]的研究提示，乳腺肿瘤直径＜2 cm时，B超与钼靶的灵敏度较18F-FDG符合线路-CT显像高；＞2 cm时，3种检查灵敏度相近；毛夕保等[16]的回顾性研究表明，对于最大截面面积较大、分化程度较低的食管癌原发灶，可用18F-FDG符合线路-CT显像T/NT比值评估其葡萄糖代谢活性；陈少明等[24]用18F-FDG符合线路-CT显像诊断头颈部肿瘤良恶性，灵敏度、特异度和准确率分别为93.0%、74.1%和89.4%；殷琛庆等[25]研究了18F-FDG符合线路-CT显像最大半定量指标在胃癌评估中的价值，其结果显示，诊断胃癌的灵敏度为64.1%、特异度为64.3%、准确率为64.1%，较视觉法提供更多信息；王安虎[19]对12例胰腺癌患者行18F-FDG符合线路-CT显像，其结果显示，正确诊断9例，表明18F-FDG符合线路-CT显像诊断胰腺癌有一定优势。

3.2　对恶性肿瘤及其淋巴结转移的定位及分期

早在十多年前，Delahaye等[26]的前瞻性研究就对比了PET和双探头符合线路SPECT的18F-FDG显像对恶性肿瘤的诊断价值，其结果显示，符合线路SPECT是一种类似于PET的有效诊断方法；郭永涛[27]对18F-FDG符合线路-CT显像在非小细胞肺癌诊治中的应用进展进行了综述，表明18F-FDG符合线路-CT显像能弥补CT不足，为三维适形放射治疗技术的靶区勾画提供更精确的定位，使靶区勾画更加趋于合理可靠；姚小芹等[28]的研究显示，18F-FDG符合线路-CT显像对甲状腺球蛋白阳性、131I显像阴性的分化型甲状腺癌转移灶的定位和定性诊断灵敏度、特异度、阳性预测值和准确率分别为81.5%、75.0%、91.7%和80.0%，并有重要的临床价值。还有很多研究表明，在对鼻咽癌、肺癌、食管癌、胰腺癌、乳腺癌、胃癌以及结直肠癌等的分期方面，18F-FDG符合线路-CT显像都有重要的临床价值[29-31]。

3.3　对肿瘤疗效的评价

18F-FDG符合线路-CT显像在多种肿瘤的疗效评价中有重要意义。郭立兵等[32]的研究表明，18F-FDG符合线路-CT显像和MRI都能对鼻咽癌放射治疗后患者治疗效果进行有效评价，两者结合可进一步提高准确性；且符合线路-CT显像费用较低，在我国作为治疗后随访必需的工具值得临床推广；陈洪雷等[33]研究了18F-FDG符合线路-CT显像在非小细胞肺癌中的临床应用价值，其结果显示，18F-FDG符合线路-CT显像能较经济、简便地用于非小细胞肺癌放射治疗靶区的确定、放射治疗后疗效的预测与随访；武新宇等[34]对比了18F-FDG符合线路-CT显像与99Tcm-MDP骨显像评价肿瘤骨转移的价值，其结果显示，18F-FDG符合线路-CT显像复查结果和临床疗效评估结果较强正相关(r=0.834，99Tcm-MDP骨显像r=0.523)，表明18F-FDG符合线路-CT显像诊断在初诊骨转移及评价疗效中较99Tcm-MDP骨显像有优势。此外，在食管癌、淋巴瘤、胸部结节病等疗效评价中，18F-FDG符合线路-CT显像也都有较高的价值[35]。

3.4　对肿瘤治疗方案的影响

薛建军等[21]研究了18F-FDG符合线路-CT显像对肺癌及其淋巴结转移治疗方案的影响，结果使部分患者术前临床分期得到纠正，对肺癌治疗计划的制定及预后判断有重要意义；南宇乐等[31]认为，18F-FDG符合线路-CT显像在结直肠原发病灶术前M分期中价值较高(12.2%患者分期改变)，可为临床治疗方案制定提供有力证据。此外，在乳腺癌、喉癌、甲状腺癌、胃癌、食管癌和淋巴瘤等肿瘤治疗方案的制定中，18F-FDG符合线路-CT显像也起到了重要的作用。尤其是在淋巴瘤的诊治中，18F-FDG PET-CT显像的作用已被写入指南[36-37]。作为经济型PET-CT的符合线路-CT显像，其作用也毋庸置疑，能给经济条件有限的淋巴瘤患者带来福音。

4　结论与展望

目前，大部分核医学医师用18F-FDG符合线路显像T/NT比值诊断肿瘤良恶性时，T/NT比值取值分界点尚无统一的标准，部分研究表明，不同肿瘤采用同样的标准欠妥。而且，不同部位、不同分化程度或不同病理类型的肿瘤应选取不同的部位作为NT来勾画ROI。此外，增加了CT功能的符合线路-CT显像对单纯SPECT显像的增益价值[20]如同PET-CT中的CT对单纯PET的增益价值，可以从解剖学上更加精确地寻找病灶，也为计算T/NT比值时ROI的勾画提供更加准确的定位信息，从而为临床活检、手术或放射治疗靶区的勾画等提供更有用的影像资料[38]。

T/NT比值作为18F-FDG符合线路-CT显像半定量分析指标诊断肿瘤良恶性及预后评价很有价值，相信在今后的科研中，通过分组进行统计分析，总结出各种不同肿瘤的相应T/NT比值界值，能够更进一步总结出18F-FDG符合线路-CT显像特有的SUV[39]界值，为临床提供更加可靠的依据。

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