原发性肺癌18F-FDG PET/CT代谢参数与其临床病理特征的关系

张漫雪，周 锦，汤 泊，陈尚远，徐 阳

(南京中医药大学沭阳附属医院核医学科，江苏 宿迁 223600)

原发性肺癌(简称肺癌)是重要致死原因之一[1]。目前对肺癌代谢参数最大标准摄取值(maximum standard uptake value, SUVmax)、肿瘤代谢体积(metabolic tumor volume, MTV)、病灶糖酵解总量(total lesion glycolysis, TLG)与临床病理特征关系的关注渐多，但针对瘦体重标准化SUVmax(SUVmaxnormalized by lean body mass，SULmax)的研究尚少。本研究观察肺癌18F-FDG PET/CT代谢参数与其临床病理特征的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性收集2015年12月—2019年1月于南京中医药大学沭阳附属医院接受18F-FDG PET/CT检查并经手术、经皮穿刺肺活检及纤维支气管镜组织病理检查，证实的159例肺癌患者，男103例，女56例，年龄28～83岁，中位年龄62岁。纳入标准：① PET/CT检查前未接受肿瘤相关治疗；②PET/CT与手术或淋巴结活检时间间隔不超过2周；③PET/CT中肺癌原发灶SUVmax大于肝血池SUVmax[2]。本研究获院伦理委员会审核批准(编号：2019-017)。检查前患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 检查前嘱患者禁食4～6 h以上，控制其血糖<11.1 mmol/L。按3.70～5.55 MBq/kg体质量静脉注射18F-FDG(南京安迪科公司，放射化学纯度>95%)。安静休息1 h后行PET/CT扫描。采用GE DiscoveryTMPET/CT 610。先行CT扫描，管电压120 kV，管电流120～140 mA，层厚5.0 mm；后行PET扫描，3D模式，每个床位1.5～2.0 min，7～8个床位。应用CT数据进行衰减校正，迭代法重建，最终获得图像。

1.3 分组 ①159例患者中，中位年龄≤62岁组79例，>62岁组80例；②男性组103例，女性组56例；③原发灶位于左肺组71例，右肺组88例；④于CT重建图像选取较大层面测量原发灶最大径，分为结节组(≤3.0 cm，n=50)和肿块组(>3.0 cm，n=109)；⑤参照国际肺癌研究联合会第8版标准[3]行TNM分期，按T分期分为T1组47例、T2组45例、T3组33例、T4组34例，按N分期分为N0组51例、N1-2组58例及N3组50例，按M分期分为M0组77例、M1组82例；⑥按组织病理类型分为鳞癌组36例、腺癌组94例及小细胞癌组29例。

1.4 图像分析 由从事PET/CT诊断工作3年及以上的主治医师及副主任医师各1名独立分析图像，并经讨论达成一致意见。于CT重建图像中选取较大层面测量原发灶最大径；沿病变边缘勾画ROI，利用MEDEX图像处理工作站自动得出肿瘤原发灶的SUVmax、SULmax；采用相对阈值法，以SUVmax的40%为阈值，软件自动在轴位、矢状位及冠状位图像中对病灶进行容积分割，获得原发灶平均标准摄取值(mean standard uptake value, SUVmean)和MTV，计算TLG：TLG=SUVmean×MTV。

1.5 统计学分析 采用SPSS 22.0统计分析软件。以±s表示正态分布的数据，采用独立样本t检验或单因素方差检验比较各组间代谢参数，以Pearson相关性分析观察其与原发灶最大径及临床病理参数的相关性用中位数(上下四分位数)表示非正态分布的数据，以Mann-WhitneyU检验进行两两比较，采用Spearman相关性分析观察代谢参数与临床病理参数的相关性。|r|≥0.8呈高度相关，0.5≤|r|<0.8呈中度相关，0.3≤|r|<0.5呈低度相关，0<|r|<0.3呈弱相关。采用Kruskal-Wallis秩和检验分析多组代谢参数与临床病理参数的关系。以受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线分析肿瘤原发灶最大径和代谢参数的诊断效能，以约登指数最大法找出最佳截断值。根据曲线下面积(area under the curve, AUC)选择参数，将患者分为低危组、中危组及高危组。以χ2检验比较“率”。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 原发灶最大径 结节组原发灶最大径1.0～3.0 cm、平均(2.23±0.55)cm，肿块组3.1～15.2 cm、平均(5.74±2.18)cm；男性组1.1～15.2 cm、平均(5.16±2.53)cm，女性组1.0～8.5 cm、平均(3.66±1.96)cm，男性组大于女性组(F=1.926，P<0.001)。

2.2 PET/CT参数 不同年龄及原发灶位置组间SUVmax、SULmax、MTV及TLG差异均无统计学意义(P均>0.05)，各M分期组间SUVmax、SULmax差异均无统计学意义(P均>0.05)，余各组间差异均有统计学意义(P均<0.05)，见表1。

表1 肺癌原发灶代谢参数与临床病理资料的关系

2.3 原发灶最大径与代谢参数的关系 肿瘤 SUVmax、SULmax、MTV及TLG均与原发灶最大径呈正相关(r=0.547、0.651、0.725、0.751，P均<0.001)。

2.4 代谢参数与TNM分期的相关性 SUVmax、SULmax、MTV及TLG均与肿瘤T分期呈中高度正相关(r=0.515、0.455、0.838、0.824，P均<0.05)，与N分期无明显相关(r=0.031、0.054、0.148、0.129，P均>0.05)；SUVmax、SULmax与M分期均无明显相关(r=0.067、0.073，P均>0.05)，MTV、TLG均与M分期呈弱正相关(r=0.259、0.223，P均<0.05)。

2.5 诊断效能分析 原发灶最大径与代谢参数的诊断效能见图1、表2。

表2 原发灶最大径与代谢参数的诊断效能

图1 联合应用肺癌原发灶最大径与SUVmax诊断淋巴结转移的ROC曲线

联合应用肿瘤原发灶最大径和SUVmax将患者分为低危组、中危组及高危组：低危组原发灶最大径≤4.35 cm且SUVmax≤5.02(图2)；中危组原发灶最大径≤4.35 cm且SUVmax>5.02，或原发灶最大径>4.35 cm且SUVmax≤5.02；高危组原发灶最大径>4.35 cm且SUVmax>5.02。低危组淋巴结转移发生率为39.39%(13/33)，中危组为70.37%(38/54)，高危组为79.17%(57/72)，组间差异有统计学意义(χ2=16.654，P<0.05)。

图2 患者女，55岁，中-低分化腺癌，T1bN0M0 右肺上叶软组织密度结节(箭)，最大径1.7 cm，FDG摄取异常增高，SUVmax为3.08，TLG为3.1 g A.最大密度投影图；B～D.轴位(B)、冠状位(C)及矢状位(D)图像

3 讨论

KARAM等[4]分析98例非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)，发现不同大小原发灶SUVmax差异存在统计学意义，鳞状细胞癌的SUVmax显著高于腺癌，而不同性别原发灶的SUVmax差异无统计学意义。也有研究[5]显示不同性别肺癌患者间SUVmax存在差异。本研究显示不同性别肺癌患者、原发灶大小及不同组织病理类型间SUVmax、SULmax、MTV、TLG代谢参数差异有统计学意义，而不同位置原发灶、不同年龄组间各代谢参数差异无统计学意义。本研究男性组肿瘤原发灶最大直径大于女性组，而肿瘤SUVmax等代谢参数与其大小呈正相关[4,6]；此外，KARAM等[4]的病例均为NSCLC患者，样本差异也会导致结果偏倚。

既往研究[7]表明，肿瘤放射性摄取与葡萄糖转运蛋白(glucose transporter type, Glut)表达有关，Glut表达增高时，病灶的葡萄糖代谢活跃，导致病灶的18F-FDG PET/CT摄取值增高，尤以Glut1最为重要。肺鳞状细胞癌Glut1表达显著高于腺癌[8]，故前者各代谢参数高于后者。

SULmax是去除脂肪组织对患者病灶放射性摄取影响之后获得的代谢参数，以瘦体重(lean body mass，LBM)作为体质量[9]，据以计算SULmax。人体脂肪组织在不同条件下的放射性摄取有所不同[10-11]。临床工作中，脂肪含量会影响SUVmax测值[9,12-13]，故SULmax能较SUVmax更准确地反映病灶代谢情况。本研究显示肺癌SULmax与原发灶最大径呈正相关，其与原发灶最大径的相关系数略高于SUVmax而低于体积参数MTV、TLG；与肿瘤T分期呈中度正相关，相关系数低于SUVmax与肿瘤T分期。本研究发现不同性别患者、不同T分期、N分期及细胞组织分化类型肿瘤间SULmax差异均有统计学意义。SULmax与肺癌临床病理特征之间的关系与SUVmax大致相仿，在与肿瘤TNM分期及原发灶大小的关系方面，其相关系数低于MTV及TLG，可能原因在于SULmax仅能反映病灶的代谢特征，而不能反映代谢体积等其他特征，或因样本选择存在偏倚，脂肪含量存在差异。MTV和TLG作为体积参数，既可反映肿瘤原发灶大小，又能反映其代谢特征，能够全面展示肿瘤原发灶的特征，临床应用价值高于SUVmax、SULmax。

既往研究[14]表明，联合应用肺癌原发灶最大径及SUVmax可较好地预测肺癌淋巴结转移；肺癌原发灶SUVmax是肿瘤淋巴结转移的独立危险因素[15]。

目前对淋巴结阴性NSCLC施行肺叶部分切除术和选择性淋巴结清扫术有逐年增加趋势，但有限切除后局部复发率较高且隐匿性淋巴结转移发生，故术前应对淋巴结阴性NSCLC进行分级，以便选择有限切除或肺叶切除术加完全纵隔淋巴结清扫术。本研究结果显示，肿瘤原发灶大小和代谢参数SUVmax高于界值时，发生淋巴结转移的概率明显增大；此时即使18F-FDG PET/CT显像未见阳性淋巴结转移，临床亦应考虑N分期，必要时行淋巴结切除术，以避免术后出现淋巴结转移残留。

本研究的不足：为单中心、回顾性分析，样本选择存在一定偏倚；且因N1分期样本数较少，未能对N1、N2分期进行独立分组分析。

综上所述，肺癌18F-FDG PET/CT代谢参数SUVmax、SULmax、MTV及TLG与其临床病理特征具有一定关系；联合应用肺癌原发灶最大径及SUVmax可较好地预测淋巴结转移风险。