18F-FDG PET/CT参数SUVmax在孤立性肺结节诊断中的应用

刘永，陈鹏，孙振国，袁小帅，陆武

连云港市第一人民医院核医学科，江苏 连云港 222002

孤立性肺结节(solitary pulmonary nodules，SPN)是指肺实质内的局灶性、圆形或卵圆形的直径不超过3 cm 的密度增高影，被肺实质围绕，不伴有肺不张或肺门、纵隔淋巴结肿大。近年来随着人们健康意识增强，肺部低剂量CT检查开展越来越多，每年新发现的SPN病例也越来越多。CT根据病变形态学特征能对部分SPN做出定性诊断，但还有很多病变诊断存在困难，SPN的定性诊断是影像诊断中的难点问题。本研究使用18F-FDG PET/CT显像，对孤立性肺结节标准化摄取最大值(SUVmax)进行分析，与病理结果对照，比较不同病理类型间SUVmax 差异，试图利用SUVmax 协助诊断，提高孤立性肺结节定性诊断的准确率。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2017 年9 月至2019年8 月连云港市第一人民医院收治且经病理证实的103 例孤立性肺结节患者的18F-FDG PET/CT 检查资料。103例患者中男性45例，女性58例；年龄34～81岁，中位年龄62.5 岁。患者做检查前空腹血糖水平不超过11.1 mmol/L。肺结节直径范围0.8～3 cm。

1.2 检测仪器及参数18F-FDG由安迪科公司提供。显像装置为西门子公司的Biograph mCT Flow 64型PET/CT成像系统。患者禁食4～6 h以上，根据体重静脉注射18F-FDG (4.07 MBq/kg) 后60 min 检查。矩阵200×200，分别行CT及PET采集，UltraHD迭代法重建,获得横断面、矢状面和冠状面断层及融合图，于肺结节处勾画ROI，仪器自动获得SUV最大值(SUVmax)。

1.3 图像分析 首先对PET 图像上病灶的18F-FDG 摄取情况进行分析，包括目测观察双侧肺野有无异常放射性摄取灶及其浓聚程度，并测量病灶SUVmax数值；同时也对CT 图像分析，观察结节大小、形态、密度等，为实性或亚实性结节，后者包括纯磨玻璃密度结节(pGGN)及混合磨玻璃密度结节(mGGN)。以病理结果为金标准，分析良恶性结节SUVmax差异。

1.4 统计学方法 全部资料采用SPSS21.0 软件分析，定量资料不符合正态分布，以M(P25，P75)表示，组间比较采用秩和检验(Mann-Whitney U 检验)，P＜0.05 为差异有统计学意义。描绘受试者工作特征(ROC)曲线，确定约登指数最大点为最佳临界点。

2 结果

2.1 病理结果 103 例孤立性肺结节，恶性病变共 70 例，包括腺癌59 例(其中24 例为亚实性结节)、鳞癌8 例、其他3 例。良性病变33 例(其中6 例为亚实性结节)，炎症(包括机化性肺炎及炎性假瘤)20 例、结核5例、错构瘤4例、其他4例。

2.2 良恶性病灶图像 同机CT可见肺内孤立结节影，其中实性结节73例，亚实性结节30例。18F-FDG PET代谢显像可见恶性病灶放射性浓聚程度多数相对较高(图1)，良性病灶放射性浓聚程度相对较低(图2)；实性结节放射性浓聚程度大多高于亚实性结节。

图1 男，47岁，体检发现肺占位，18F-FDG PET/CT显像见右肺尖软组织密度结节，葡萄糖代谢增高，SUVmax=10.2，病理为低分化腺癌

图2 女，73岁，体检发现右肺占位，18F-FDG PET/CT显像见右肺中叶软组织密度结节，葡萄糖代谢稍高，SUVmax=1.7，病理为炎性假瘤

2.3 不同病理类型SPN间的SUVmax比较 70例恶性病变 SUVmax为 3.95 (2.18，8.75)，33 例良性病变SUVmax为1.70(0.75，3.45)，两者比较差异有显著统计学意义(U=632.00 ，P=0.000＜0.01)；46例恶性实性病变SUVmax为 7.60 (3.73，9.66)，24 例亚实性病变(均为腺癌) SUVmax为2.00 (1.40，2.73)，两者比较差异具有显著统计学意义(U=110.00，P=0.000＜0.01)。6 例良性亚实性病变 SUVmax为 1.75 (0.84，4.73)，与恶性亚实性病变的SUVmax比较，差异无统计学意义(U=64.00，P=0.678＞0.05)；59 例腺癌 SUVmax为 3.50 (2.00，8.20)，鳞癌SUVmax为8.85(7.45，10.43)，两者比较差异具有显著统计学意义(U=100.50，P=0.009＜0.01)。良性病变绝大部分 SUVmax较低(范围 0.33～3.7)，有 6 例SUVmax参数值较高，其中一例为活动性结核，5 例为炎性病变。

2.4 良恶性病灶SUVmaxROC曲线及诊断界值 所有良性与恶性结节SUVmaxROC 曲线下面积为0.726，95%可信区间为0.613～0.839 (图3)；与曲线下面积0.5 比较差异有统计学意义(P=0.000)；诊断最佳临界值为1.75。如果以1.75 为良、恶性诊断界值，灵敏度、特异度、准确率、阴性预测值、阳性预测值分别为 84.29%(59/70)、60.61%(20/33)、76.70%(79/103)、64.52%(20/31)、81.94%(59/72)。

如果以传统2.5 为良、恶性诊断界值，灵敏度、特异度、准确率、阴性预测值、阳性预测值分别为65.71% (46/70)、63.64% (21/33)、65.05% (67/103)、46.67%(21/45)、79.31%(46/58)。

图3 所有良性与恶性结节SUVmax ROC 曲线下面积为0.726，95%可信区间为0.613～0.839

如果剔除所有亚实性结节，良性与恶性SUVmax ROC 曲线下面积为0.781，95%可信区间为0.657～0.905(图4)；与曲线下面积0.5比较差异有统计学意义(P=0.000)；诊断最佳临界值为1.85。如果以1.85 为良、恶性诊断界值，灵敏度、特异度、准确率、阴性预测值、阳性预测值分别为97.83% (45/46)、55.56% (15/27)、82.19%(60/73)、93.75%(15/16)、78.95%(45/57)。

如果以传统2.5 为良、恶性诊断界值，灵敏度、特异度、准确率、阴性预测值、阳性预测值分别为85.11%(40/47)、61.54%(16/26)、76.71%(56/73)、69.57%(16/23)、80.00%(40/50)。

图4 实性良、恶性结节SUVmax ROC 曲线，曲线下面积为0.781，95%可信区间为0.657～0.905

3 讨论

SPN 良恶性鉴别诊断一直是临床工作的难点，尤其在结节较小时，CT形态学特征尚不明显，很难进行良恶性鉴别。18F-FDG PET/CT融合显像为SPN的定性诊断带来了新的手段。18F-FDG是葡萄糖类似物，能反映不同组织的糖代谢变化，但良性病变与恶性病变对FDG的摄取有时并无明显的分界，以致有些病例无法通过目测判定良恶性，常需要用半定量分析。SUV是PET/CT 融合显像中最常用的半定量分析指标[1]。DEGIRMENCI 等[2]通 过 ROC 曲 线 比 较 SUVmax、SUVmean(SUV 断面像素平均值)以及SUVvol(SUV 肿瘤体积平均值)三种SUV 值鉴别良恶性SPN 的能力，认为SUVmax诊断效能最高。因其不受ROI 勾画形状及大小的干扰，人为影响因素较小，本研究采用SUVmax作为半定量分析指标。

本研究对不同病理类型SPN的SUVmax进行分析，结果显示恶性病变组SUVmax明显大于良性病变组，差异有统计学意义，表明18F-FDG PET/CT 融合显像对SPN良恶性鉴别诊断具有重要价值，与多数国内外学者研究结果一致[3-4]。虽然研究结果显示SUVmax可以作为鉴别SPN良恶性的指标，但由于SUVmax影响因素较多，必须注意假阳性和假阴性的问题，假阴性多见于分化良好的腺癌和肺泡癌[5]，假阳性多见于结核和炎性肉芽肿等[6]。须结合其他影像学表现和临床病史综合诊断。

恶性病变组中，实性病变(多为腺癌)SUVmax明显大于亚实性病变(均为腺癌)，这可能与亚实性病变细胞成分较少且分化程度较高有关，也进一步说明肺腺癌从亚实性病变发展到实性病变的过程中，其肿瘤细胞数量及代谢活性是逐渐增高的。本组研究中，恶性亚实性病变的SUVmax较低，与良性亚实性病变SUVmax比较差异无统计学意义，表明18F-FDG PET/CT融合显像对亚实性病变良恶性鉴别诊断价值不大。这与郭悦等[7]及骆柘璜等[8]的研究结果一致，他们均认为对于肺非实性结节诊断，PET/CT 较单独CT 不能增加更多的诊断信息。因此，对于亚实性结节尤其是纯磨玻璃密度结节，还是主要依靠来自CT 的诊断信息，PET/CT可以作为必要时的检查补充，不必要作为首选检查手段。

刘德军[9]及 VESSELLE 等[10]研究 PET/CT 在肺癌中的应用，发现鳞癌FDG摄取高于腺癌，且FDG摄取值和反映肿瘤增殖的Ki-67表达呈正相关。本组研究中鳞癌组SUVmax大于腺癌组，与其研究结果一致，结合文献[9]分析原因可能与鳞癌分化程度低，细胞增殖速率较快有关。另外，还与本研究入组的部分腺癌为非实性结节，其肿瘤细胞数量及葡萄糖代谢活度明显低于实性结节有关。

孤立性肺结节中良性病变摄取FDG 的总体水平相对较低，本研究良性病变中仅有6例SUVmax较高(范围7.0～10.8)，其中1例为活动性结核，5例为炎性病变，这与刘瑛等[11]研究结果一致。非活动性肺结核一般摄取FDG 较低，结核增殖性病变往往代谢较高；而炎症性病灶摄取18F-FDG 增高的原因，主要是粒细胞等吞噬细胞在炎症刺激下活化，对能量需求剧增。对这些病灶诊断须结合临床及CT征象，综合分析[12]。

使用ROC曲线对良恶性结节SUVmax进行分析，所有良性与恶性结节SUVmaxROC 曲线下面积为0.726，良恶性鉴别最佳临界值为1.75。因亚实性结节良恶性比较差别无统计学意义，故剔除所有亚实性结节再次分析，良性与恶性结节SUVmaxROC 曲线下面积为0.778，诊断最佳临界值为1.85。其灵敏度、准确率及阴性预测值均优于2.5标准。尤其是剔除亚实性结节后，1.85 标准诊断灵敏度及阴性预测值分别达到97.83%和93.75%，明显高于2.5标准，对于诊断及排除实性结节肺癌非常有用。因此在利用SUVmax 协助PET/CT 诊断孤立性肺结节的实际应用中，推荐实性及亚实性结节区别分析。实性结节可以应用1.85 标准诊断良恶性，小于1.85 则高度提示良性；大于1.85则怀疑恶性可能，须结合CT 征象进一步判断。亚实性结节，包括纯磨玻璃密度结节(pGGN)及混合磨玻璃密度结节(mGGN)，主要依据 HRCT 进行诊断，PET 及SUVmax的应用对其良恶性鉴别价值相对较小。