18F-FDG PET/CT多种参数定量分析在鉴别非小细胞肺癌纵隔淋巴结转移中的应用研究

李晓东 郑晓萌 范如意 董曦曹 曹艳霞

判断有无纵隔淋巴结转移是非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)能否从外科手术中获益的重要决定性因素。文献报道，18F-FDG PET/CT判断纵隔淋巴结转移的灵敏度及特异度高低不一，分别在69%～90%及82%～94%[1-6]，造成此种结果的原因是因为通常对于纵隔淋巴结的诊断靠目测综合分析法，而尚没有统一的鉴别诊断纵隔淋巴结定量标准。本课题对多项定量指标进行了研究，探索其特点和应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2016年8月至2018年8月在我院接受18F-FDG PET/CT检查且经手术病理证实的35例NSCLC患者，男22例，女13例；平均年龄(61.21±8.01)岁。

1.2 显像方法 采用北京锐视康科技发展有限公司生产的RAY SCAN 64型PET/CT显像仪。18F-FDG由原子高科提供，放化纯度>95%。检查前空腹6 h以上，血糖<6.2 mmol/L。按4.44 MBq/kg给予显像剂，休息60 min后进行扫描。先行64排全身螺旋CT扫描：从颅顶到双侧股骨上段，管电压120 kV，管电流120 mA，层厚2.5 mm，矩阵512×512，球管单圈旋转时间0.35 s。随后行PET扫描，每个床位采集2.5 min，采集6个床位。利用CT扫描数据对PET图像进行衰减校正，采用有序子集最大期望值法(ordered subsets expectation maximization,OSEM)进行图像重建，获得横断面、冠状面和矢状面PET、CT及融合影像。

1.3 病理学诊断 在PET/CT检查后2周内，获得原发肿瘤及淋巴结病理学诊断，将纵隔淋巴结分为转移性淋巴结与非转移性淋巴结。

1.4 目视分析法 (1)由两位经验丰富的核医学科医师分别对PET/CT影像进行判读。参照美国癌症联合会(american joint committee on cancer，AJCC)制订的纵隔淋巴结分区标准和相关文献[7]，对淋巴结进行分区定位。(2)在CT上找到淋巴结，无论大小，以纵隔放射性摄取水平为标准，放射性摄取增高且无结节样钙化者判断为转移性淋巴结；放射性摄取等于或低于纵隔者判断为非转移性良性淋巴结。(3)以肝脏放射性摄取水平为标准进行判读。

1.5 定量分析法 (1)共有CT值、SUVmax、SUVmax/CT值、短径和长径/短径比值五项定量指标。(2)选取3个不同的层面，测量淋巴结的CT值，之后取平均数。(3) 3个不同层面测量SUVmax，取最大者；然后计算SUVmax/CT值。(4)在淋巴结最大横截面测量短径、长径，并计算长径/短径比值。

1.6 7种分析方法评价 以病理诊断为标准，获得2种目视分析和5种定量分析方法的真阳性、假阳性、真阴性、假阴性和灵敏度、特异度、准确度。

1.7 统计学分析 应用SPSS 19.0统计软件，采用独立样本t检验对转移性与非转移性淋巴结五项定量指标进行分析，利用ROC曲线确定各种定量分析指标的界值及界值下面积，采用U检验进行评价，利用χ2检验，对7种分析方法的诊断效能进行评价，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 原发肿瘤手术病理诊断及PET/CT表现 35例NSCLC的病理学诊断包括原发腺癌23例，鳞癌12例。23例腺癌PET/CT所见均为周围型，肿物可见不同程度放射性摄取SUVmax 4.32±3.21 (1.5～8.6)。12例鳞癌中央型5例，SUVmax 5.23±3.56(3.4～10.7)；周围型7例，SUVmax 4.02±3.18(2.4～8.7)。

2.2 PET/CT发现的纵隔淋巴结及手术病理诊断。35例NSCLC，通过PET/CT上的CT影像共发现纵隔淋巴结101枚，全部获得病理学诊断，其中转移性淋巴结33枚，包括腺癌转移24枚，鳞癌转移9枚；非转移性淋巴结68枚，其中炎性淋巴结21枚，正常淋巴节47枚。PET/CT未发现者此处不做研究。

2.3 目视分析法 101枚淋巴结中，49枚放射性摄取高于纵隔，27枚高于肝脏。见图1。

图1目视分析法淋巴结影像;A.左肺腺癌，纵隔4区淋巴结，显像剂摄取高于纵隔(直径1.2 cm，CT值29，SUVmax 5.7，SUV/CT值0.20)，病理可见转移性腺癌；B.右肺上叶腺癌，右肺门淋巴结，显像剂摄取高于纵隔(直径0.6 cm，CT值69，SUVmax1.9， SUV/CT值0.028)，病理为炎性淋巴结，可见碳沫沉积；C.右肺上叶腺癌，前段支气管旁淋巴结，显像剂摄取低于纵隔(直径0.5 cm，CT值23 Hu，SUVmax 1.1， SUV/CT值0.048)，病理可见转移性腺癌；D.右肺下叶腺癌，纵隔2区淋巴结，显像剂摄取低于纵隔(直径0.4，CT值26，SUVmax 1.1，SUV/CT值0.42)，病理为正常淋巴组织

2.4 定量分析法

2.4.1 转移性淋巴结特点：与非转移性淋巴结比较，转移性淋巴结可见CT值变小、SUVmax增加、SUVmax/CT值增加、短径增大及长径/短径比值变小；2组比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

病理类型及统计学分析CT值SUVmaxSUVmax/CT值短径长短径比值非转移性淋巴结(n=68)47.49±17.251.30±0.530.03±0.020.67±0.231.43±0.32转移性淋巴结(n=33) 31.35±7.76∗3.34±1.89∗0.11±0.07∗0.99±0.30∗1.33±0.20∗t值5.128.348.845.951.69P值0.0000.0000.0000.0050.023

注：与非转移性淋巴结组比较，*P<0.05

2.4.2 各定量指标ROC工作曲线。见图2。

ABCDE

图2各定量指标ROC工作曲线;A：CT值曲线；B：SUV max曲线；C：SUVmax/CT值曲线；D：短径曲线；E：长径/短径比值曲线

2.4.3 各定量指标的界值：利用ROC曲线，获得判断转移性淋巴结各项定量指标的界值，分别为：CT值≤41；SUVmax≥2.3；SUVmax/CT≥0.044；短径≥0.95以及长径/短径比值≤1.5。

2.4.4 各定量分析指标诊断效能比较：SUVmax/CT值较其他各指标的曲线下面积大，诊断效能最高：SUVmax/CT值的曲线下面积大于CT值(U=3.23，P<0.05)；大于SUVmax(U=1.98，P<0.05)；大于短径(U=4.31，P<0.05)。长径/短径比值较其他各指标的曲线下面积小(长径/短径的面积小于短径(U=3.33，P<0.05)。SUVmax 、CT值和短径的曲线下面积差异无统计学意义(U=1.41，P>0.05)。见表2。

表2 各定量指标ROC曲线下面积 %

2.5 诊断效能评价 以病理诊断为标准，获得两种目视分析及五种定量分析方法的真阳性、假阳性、真阴性和假阴性。SUVmax/CT值的诊断准确率最高(χ2=7.35，P<0.005)。见表3、4。

表3 7种分析方法判断结果并与病理诊断对照 例

表4 7种分析方法诊断效能评价 %

3 讨论

PET/CT结合了CT解剖与PET组织代谢两方面的影像学优势，在判断肺癌纵隔淋巴结转移中的灵敏度、特异度分别为90%和80%左右，较单纯CT或PET具有更高的灵敏度、特异度[8]。但其阳性预测值仍较低，必要时还要进行纵隔镜等侵入性检查，近年来多参数定量分析用于鉴别诊断纵隔淋巴结日益受到重视，其中淋巴结的CT值被认为是另一个可靠的评价指标，其反应了组织内部成分，是组织学分析与影像学分析之间的桥梁。

PET的阳性预测值低主要因为SUVmax存在着较多影响因素[9]，比如慢性感染和非特异性炎症等均可引起SUVmax的升高[10-13]。因此怎样提高PET/CT的诊断准确性一直是研究的重点。相关文献研究表明，当SUVmax≥2.45且CT值<38.5 Hu时诊断肺癌纵隔淋巴结转移的准确度及特异度较高，假阳性率显著降低(降低至3.5%)，但诊断的敏感度偏低，其同时得出随着淋巴结CT值的增高，其为转移性淋巴结的几率减小，当CT值≥70Hu时，其研究的32例中仅有2例是阳性；当CT值≥80 Hu时，17例全部是阴性[10]。而国外一篇文献指出PET摄取阳性的淋巴结其CT值明显高于摄取阴性的淋巴结，随着CT值的升高SUVmax也会升高，而CT值7.5 Hu做为界值可以鉴别良恶性淋巴结，当CT值<7.5 Hu时其为良性淋巴结的可能性为99%，CT值>20 Hu时88%的淋巴结为恶性，此种评估办法特别适用于淋巴结对FDG摄取是纵隔血池1～3倍的时候。但其未得出恶性淋巴结的CT值上限[14]。分析上述2种结果有一定的分歧，原因可能是中国人群中纵隔慢性感染性淋巴结的发生率要高于欧美国家的人群，文献中得出恶性淋巴结CT值高于良性淋巴结的CT值，理论基础为在恶性淋巴结中，呈脂肪密度的淋巴结门结构消失，取而代之的是呈软组织密度的肿瘤组织[14]。而文献认为造成假阳性(摄取FDG升高)的淋巴结主要来源于慢性感染性淋巴结，其内存在更多的碳沫成分，及纤维成分，因而造成其CT值高于恶性淋巴结[9]。两种结论看似相反，可能是不同地域人群差异造成的。在欧美国家慢性炎性淋巴结或陈旧结核性淋巴结发生率低于中国人群。同样本研究中恶性淋巴结的CT值在13～45 Hu，平均值为(31.35±7.76)Hu，其中>20 Hu的占93.93%，符合文献[14]对于恶性淋巴结的标准，但是良性淋巴结的CT值在10～99 Hu，平均为47.05±17.29，又符合文献[10]对于良性淋巴结的标准。所以对于中国人群，恶性纵隔淋巴结的CT值应该有一个区间，在这个区间中淋巴结为转移性的几率与SUVmax呈正比而与CT值成反比，因为随诊碳沫的沉积、纤维组织的增多或微小钙化的出现淋巴结的CT值会增加，因此本研究得出了一个新的评价指标既SUVmax/CT。

本研究对包括SUVmax在内的五项定量参数进行了研究，结果显示，SUVmax/CT值是较SUVmax诊断效能更高的定量分析指标。其综合了代谢及密度优势，同时也是综合目测法的定量体现，其能够减少假阳性的影响。而且其应用不受CT值的限制，在CT值较小或较高时同样可以有效的排除假阳性结果。

临床应用时，若多项定量指标中，满足条件(直径>1 cm、CT值20～41 Hu、SUVmax>2.3)者越多，则其准确度越高。但是，当只满足其中一个条件时，就要参考SUVmax/CT值，这样可以降低假阳性和假阴性。同时，采用增强CT及薄层CT更有利于发现肺门及肺内淋巴结，减少漏诊。总之，SUVmax/CT值作为一个兼顾了代谢和组织学的综合指标，其诊断效能高于传统的淋巴结短径、CT值和SUVmax等单一性指标，值得加以推广。