18F - FDG PET - CT显像

在预测肺癌淋巴结分期中的价值

王紫君1,2 黄劲柏2,3 邱大胜 4 范 丽1,2

肺癌患者是否有肺门、纵隔淋巴结的转移是影响治疗及预后的重要因素，对肺癌患者准确的进行术前淋巴结分期有助于判断患者能否进行手术及术后预后情况[1]。以往常用纵隔淋巴结最大截面的短径长度、淋巴结内部有无坏死及淋巴结的形状来判断有无淋巴结转移。有研究表明许多病理证实为恶性的淋巴结并不是最大截面短径＞1cm，小淋巴结转移往往被忽略[2]。Webb等报道在一项包括170例肺癌患者的前瞻性研究中，MRI和CT对纵隔淋巴结转移的诊断结果无差异[3]。正电子发射断层扫描/计算机断层扫描（positron emission tomography computed tomography ，PET-CT）实现了PET图像和CT图像融合，将解剖结构特征及功能代谢相结合，极大的提高了临床诊断水平。目前推荐临床ⅠA～ⅢB期患者行PET-CT扫描进行纵隔分期，考虑是否需要手术。PET-CT对纵隔淋巴结转移正确诊断的敏感性为69% ～80%，特异性为82%～94%[4]。

有研究表明恶性淋巴结最大标准化摄取值（maximum standard uptake value ，SUVmax）/血池SUV明显升高[5]。Tournoy等[6]选取肝脏SUV作为标准，结果表明肺癌患者恶性纵隔淋巴结SUVmax与肝SUV比值较高。本研究回顾性分析术前行PET-CT检查并经手术病理证实的35例肺癌患者资料，以纵隔血池的SUVmax为标准，视觉分析淋巴结放射性浓聚程度高于纵隔血池者纳入研究，评估18F-FDG PET-CT诊断其是否转移的准确性。

方 法

1.入组人群

回顾性分析湖北省肿瘤医院2015年1月至 2018年5月经手术病理证实的35例肺癌患者资料。平均年龄61±6岁，男22例，女13例，有吸烟史21例，无吸烟史14例，腺癌20例，鳞癌13例，其他2例（表1）。入组标准：①患者经手术病理证实为肺癌；②患者的肺门、纵隔淋巴结的SUVmax大于纵隔血池的SUVmax；③有肺门、纵隔淋巴结术后病理结果；④患者有完整的术前FDG PET-CT原始图像资料。排除标准：①在进行PET-CT扫描及术前接受过放疗、化疗、靶向治疗等治疗；②他患者有其他可能干扰SUVmax的测量的肺部病变；③有其他恶性肿瘤病史；④有2个及以上原发病灶；⑤处于孕期或哺乳期的妇女。

表1 患者的一般资料

2.PET-CT图像的采集

检查前让患者熟悉PET-CT检查设备及环境。检查前需至少禁食6小时，空腹血糖水平需小于 7.0mmol/L，静脉注射18F-FDG 3.7 ～ 5.55MBq/kg，随后嘱患者安静休息40～60分钟，避免剧烈运动及不必要的走动，排空膀胱后行PET-CT扫描。采用GE Discovery STEPET-CT扫描仪分别行自由呼吸状态下的CT及PET扫描，PET图像采集完后，再行吸气、屏气状态下的CT扫描。扫描参数：①CT：管电压120kV、管电流200mA，层厚3.75mm。②PET：采用3D模式扫描7～8个床位，2min/床位。③吸气屏气状态下CT扫描：管电压120kV、管电流250mA，扫描层厚5.0 mm，重建层厚1.25。

3.数据处理及分析

采用CT图像进行组织衰减校正，根据仪器及图像采用合适的滤波函数对PET图像进行重组，校正后的CT与PET图像在Xeleris或者AW4.4工作站上进行融合。得到全身横断位、矢状位、冠状位的CT、PET、PET-CT融合图像。由两名副高及以上职称的放射科诊断医师采用盲法进行PET-CT阅片，阅片结果不一致时，经共同协商达成一致。根据国际肺癌研究协会的标准，对淋巴结进行分区，以纵隔血池为标准，选取每区SUVmax大于纵隔血池的淋巴结纳入研究，在肺癌原发灶及淋巴结浓聚最明显的部位勾画感兴趣区（volume of interest， VOI），区域存在多个淋巴结时，选择最大或摄取值最高的病灶为代表，得出原发灶及淋巴结的SUVmax，并计算SUVratio，即病灶与淋巴结的SUVmax比值。

4.统计学方法

采用Kolmogorove Smirnov z-test检验连续计量数据的分布，正态分布的资料采用平均值±标准差描述，而非正态分布的计量资料采用中位数描述。计量资料的单变量分析采用两独立样本t检验（组间年龄、SUVmax）和Wilcoxon rank-sum检验（组间SUVratio）；计数资料的构成比分析使用四格表资料的Fisher确切概率法检验（组间吸烟史及性别、病理组织类型差异比较）。此外，用受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）对淋巴结的SUVmax及淋巴结SUVratio预测转移的价值进行分析。以P值（双尾）＜0.05为检验标准。在SPSS17.0、medcalc软件上处理数据。

结 果

1.有淋巴结转移患者与无淋巴结转移患者一般资料的比较

淋巴结转移与性别（χ2=1.153，P=0.463）、年龄（t=-1.075，P=0.291）、吸烟史（χ2=0.338，P=0.721）、 病 理 组 织 学 类 型（χ2=2.833，P=0.142）间的比较无统计学差异（P＞0.05）（表2）。

表2 淋巴结转移组与非转移组的临床资料

表3 淋巴结转移组与非转移组SUV max、SUV ratio的统计结果分析

表4 SUVmax、SUVratio对淋巴结转移的预测性能

表5 假阴性与假阳性淋巴结的吸烟史、原发灶SUV max资料

2.转移淋巴结与非转移淋巴结的18F - FDG 摄取比较

图1 转移淋巴结和非转移淋巴结的SUV max存在明显差异。A.7区淋巴结转移，SUV max值为7.24；B.7区淋巴结无转移，SUV max值为4.14。图2 转移淋巴结和非转移淋巴结的SUVratio无明显差异。A.10R区淋巴结转移，SUV ratio值为0.57；B .4R区淋巴结无转移，SUV ratio 值为 0.58。

图3 用ROC曲线评估SUV max对淋巴结转移的预测性能。

转移组淋巴结 SUVmax（7.01±4.01）明显高于 非 转 移 组 SUVmax（4.18±1.39）（t=3.867，P=0.000）。转移组与非转移组淋巴结SUVratio无统计学差异（z=-1.541，P=0.123）（表 3，图 1、2）。淋巴结SUVmax评估淋巴结转移的准确度为 0.76（95% CI：0.643 ～ 0.878，P＜0.0001），当SUVmax取最佳阈值4.22时，灵敏度为0.794，特异度为0.667。淋巴结SUVratio诊断的准确度为0.612（95% CI： 0.473 ～ 0.753，P=0.1178），当SUVmax取最佳阈值0.46时，灵敏度为0.50，特异度为0.733（表4，图3）。

3.假阳性患者与假阴性患者临床病理特征的比较

以手术病理结果为金标准，SUVmax取最佳阈值4.2为检验标准，假阴性淋巴结患者6例，假阳性淋巴结患者8例。假阳性淋巴结患者（5/8）比假阴性淋巴结患者（1/3）吸烟史比例高，两者之间差异无明显统计学差异（χ2=1.167，P=0.592）。假阴性淋巴结患者的原发灶SUVmax较假阳性淋巴结患者的原发灶小，亦无显著统计学意义（t=-1.899，P=0.082）（表 5）。

讨 论

中国原发性肺癌诊疗规范（2015版）指出，PET-CT已成为肺癌分期的最佳影像学诊断方法[7]。准确的纵隔淋巴结分期，对于避免不必要的开胸手术和防止可手术的早期患者因过度诊断而没有进行有潜在疗效的手术是至关重要的。通常临床上采用SUVmax为2.5区分良恶性淋巴结[8]，这种方法的缺点是假阳性率相对较高，造成淋巴结分期过晚。本研究以SUVmax=2.75、2.98为阈值时，灵敏度虽然很高，但是特异度仅为13.33%。假阳性病例主要归于炎症、肉芽肿、生理摄取、伪影[9]。Alsarraf等认为类风湿关节炎、非胰岛素依赖型糖尿病、既往结核感染和肺炎是导致NSCLC患者纵隔疾病不准确分期的独立因素[10]。

有研究报道SUV阈值越高，诊断准确率越高[11-12]。然而，SUV的高阈值导致高的假阴性率，造成对患者淋巴结分期过早，不必要的胸廓切开术不能提高患者的生存率且造成了医疗资源的浪费。因此，选择合适的阈值评估淋巴结是否转移是必要的。

转移淋巴结的SUVmax(平均7.2)比有炎症改变的独立淋巴结(平均2.7)和正常淋巴结(平均2.4)要高的多[8]，恶性组织通常比炎症和正常组织代谢更活跃。和其他研究一样，我们观察到恶性淋巴结的SUVmax明显高于良性淋巴结。Vansteenkiste等[11]和Bryant等[12]报道的阈值分别为4.4和5.3，诊断准确率最高。本研究中，SUV的最大阈值为4.2，敏感性为79.4%，特异性为66.7%。随着SUVmax的增加，淋巴结恶性的可能性和诊断的准确性也会增加[13]，却导致更高的假阴性率。

有报道称纵隔淋巴结摄取18F- FDG与非小细胞肺癌原发灶相关。假设两个SUV值比值为显著变量，我们评估（淋巴结SUV）/（原发性肿瘤SUV）比值。然而，在我们的研究中，恶性和良性淋巴结之间的LN SUV/原发性肿瘤SUV没有显著差异。Lee等研究结果表明良、恶性淋巴结的SUV/原发性肿瘤SUV比值为0.4±0.3，两组无显著差异，与本结果相似[14]。而一些研究结果与此略有差异。Cerfolio等提出SUVratio能够预测NSCLC纵隔淋巴结是否转移[15]。

目前已有很多国内外研究通过分析假阳性和假阴性病例的临床病理特征，分析PET-CT对纵隔淋巴结分期的诊断的假阳性率及假阴性率的相关性。Ose等发现假阳性结果在吸烟者和血浆白细胞计数升高的患者中更为常见，而假阴性结果在原发性肿瘤SUVmax较低、淋巴结较小的患者中更为常见。在本研究中，我们发现了6例假阴性患者，8例假阳性患者，假阴性患者中的肺癌SUVmax偏低，假阳性患者（5/8）比假阴性患者（1/3）中的吸烟率较多，但不具有显著统计学意义，这与以往报道相同。

本研究的病理结果都是经手术获得的，得到病灶同侧的肺门、纵隔淋巴结的病理结果，保证了病理结果的准确性。然而，不是所有淋巴结都能在影像上很好的显示，故将淋巴结病理结果与每个淋巴结的影像结果一一对应，存在一定难度。本研究采用区域淋巴结对应的方式。取纵隔淋巴结每区的最大摄取值的淋巴结与病理上该区是否转移相对应。另外，标准化的PET-CT协议、PET图像的专业标准影像评估也是该研究的优点。标准化的PET-CT协议确保了SUV测量的可重复性。此外，影像评估前研究者对病理结果不知情，且所有入组样本在PET-CT检查及术前未进行治疗。

我们的研究存在一定局限。①本研究对象是35名患者的64个淋巴结，样本量较少，可能是未知的患者因素导致了结果的偏差；②样本仅纳入可手术的肺癌患者，且仅纳入同侧纵隔淋巴结，这可能导致了选择偏倚；③在测量非常小的淋巴结时可能会出现不准确；④在本研究中，我们未对患者进行分层研究临床病理因素对淋巴结转移的影响，需要进一步研究这些变量的影响。

总之，淋巴结SUVmax可以为临床判断淋巴结转移提供定量指标，结合患者的临床病理特征判断淋巴结的转移可能从一定程度上减少假阳性率及假阴性率，有待未来扩大样本量进一步研究。