18F-FDG PET/CT代谢参数对非小细胞肺癌纵隔淋巴结转移的诊断价值

韩月 宋丽萍

肺癌是全球发病率及死亡率最高的癌症之一，对人类的生存与健康造成极大的威胁，其中80%～85%的肺癌为非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）[1]。相比小细胞肺癌，NSCLC生长及转移缓慢，根治性手术切除是早期NSCLC的首选治疗手段[2]，并且预后相对较好，而准确的纵隔淋巴结分期是治疗方案选择的重要依据之一[3]。计算机体层成像（computed tomography，CT）是肺癌患者常规的检查之一，通过CT 图像上淋巴结的形态和大小，可对其性质进行初步评估，影像医生通常以淋巴结短径≥1 cm 作为发生转移的诊断标准[4]。但临床工作中发现，这一方式对淋巴结早期转移诊断并不准确，并且炎症所导致反应性增生的淋巴结也存在假阳性的情况[5]，因此临床上亟需一种可以更准确评估淋巴结性质的方法。近年来，18氟-脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层显像（18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography/computed tomography，18F-FDG PET/CT）被广泛应用于恶性肿瘤的术前检查，其优点是将解剖结构与代谢信息相结合，从分子层面上诊断组织的良恶性，其效能明显优于常规CT[6]，但其以SUVmax≥2.5 作为恶性病变诊断标准仍存有争议，本研究旨在引入新代谢参数以提高PET/CT 对NSCLC 纵隔淋巴结转移的诊断效能。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析锦州医科大学附属第一 医院2019 年4 月-2020 年12 月的44 例NSCLC 患者，术前行18F-FDG PET/CT 检查。纳入标准：（1）无18F-FDG PET/CT 检查及手术禁忌证；（2）延迟显像在注射显像剂后110～160 min 范围内完成采集；（3）淋巴结短径≥0.3 cm；（4）行18F-FDG PET/CT检查后两周内进行根治性切除+淋巴结清扫，术后病理证实为NSCLC，明确各区淋巴结性质。排除标准：（1）合并其他恶性肿瘤病史；（2）检查前曾进行放化疗等辅助治疗；（3）合并肺部严重炎性疾病。其中男24 例，女20 例；年龄46～76 岁，中位年龄65 岁；腺癌30 例，鳞癌12 例，多形性癌1 例，大细胞癌1 例。44 例患者经手术切除的淋巴结共198 枚，其中非转移淋巴结（非转移组）150 枚，转移淋巴结（转移组）48 枚。本研究已经医学伦理委员会批准，免除受试者知情同意。

1.2 方法

1.2.1 图像采集 患者检查前6 h 应禁食，禁输注葡萄糖溶液，血糖控制在4～11 mmol/L；静脉注射显像剂18F-FDG 4.4.～5.5 MBq/kg（由南京江原安迪科正电子研究发展有限公司沈阳分公司生产，放化纯度＞95%）。嘱患者于等待室休息1 h 同时饮水500～1 000 mL；患者排尿后行PET/CT 检查，（显像设备为上海联影医疗科技有限公司uMI780 型PET/CT），CT 管电压120 kV，电流40 mAs，螺距9.875 mm，采集范围为颅顶至大腿中段，仰卧位采集4～5 个床位，2 min/床位；采集的CT 图像与PET 图像融合成PET/CT 图像；早期显像采集完成后1 h 同法采集延迟图像。

1.2.2 图像分析 由两名资深核医学医师以双盲法分别进行图像分析及半定量分析，测量淋巴结短径；测量早期SUVmax 及延迟SUVmax，计算最大滞留指数RImax[（延迟SUVmax-早期SUVmax）/早期SUVmax]；测量早期纵隔血池SUVmean（在降主动脉最大截面上勾画直径1 cm 的感兴趣区），计算早期SUV L/M（早期淋巴结SUVmax/ 纵隔SUVmean）；测量肿瘤代谢体积（metabolic tumor volume，MTV）及病灶糖酵解总量（total lesion glycolysis，TLG）[7]，若两名医师测量结果不一致，且差值小于或等于两者中最大值的10%，则最终测量结果取其平均值；若两者差值大于两者中最大值的10%，则再由更高资历的核医学科专家对其进行测量，取差异最小的两个数据的平均值作为最终测量结果，见图1。

图1 非小细胞肺癌患者转移淋巴结的CT图像及PET图像

1.3 观察指标 比较转移组与非转移组淋巴结各参数，包括淋巴结短径、早期SUVmax、RImax、早期SUV L/M、MTV、TLG。分析NSCLC 纵隔淋巴结转移的独立危险因素，并建立NSCLC 纵隔淋巴结转移的联合诊断模型，比较传统诊断模型（淋巴结短径联合早期SUVmax）[8]与建立的联合诊断模型的诊断效能。

1.4 统计学处理采用SPSS（v.25.0，IBM，Armonk，NY）及MedCalc（Medcalc Softeware BVBA，Ostend，Belgium）进行数据处理，正态分布计量资料采用（x-±s）表示，进行t检验，非正态分布计量资料采用M（P25，P75）表示，进行Mann-WhitneyU检验，进一步运用多因素logistic 回归分析确定独立危险因素，建立联合诊断模型，通过绘制ROC 曲线，比较曲线下面积AUC 值对比联合诊断模型与传统诊断标准的诊断效能，最后运用Z检验比较其诊断效能有无统计学差异。P＜0.05 作为差异有统计学意义的标准。

2 结果

2.1 转移组与非转移组一般资料比较 转移组和非转移组的年龄、性别及肿瘤类型比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 转移组与非转移组一般资料比较（例）

2.2 转移组与非转移组淋巴结各参数比较 44 例患者经手术切除的198 枚淋巴结短径为（0.580±0.241）cm，早期SUVmax 为1.925（1.438，3.595），RImax 为（4.727±0.300）%，早期SUV L/M 为1.038（0.701，1.998），MTV 为0.407（0.193，0.954），TLG 为0.576（0.268，2.612）。转移组淋巴结短径、早期SUVmax、RImax、早期SUV L/M、MTV、TLG均高于非转移组（P＜0.05）。见表2。

表2 转移组与非转移组淋巴结各参数比较

2.3 多因素logistic 回归分析 将淋巴结短径、早期SUVmax、RImax、早期SUV L/M、MTV、TLG 用逐步法进行多因素logistic 回归分析，最终纳入方程的变量为早期SUVmax 及RImax，方程系数分别为1.007（P=0.000）、0.046（P＜0.05），早 期SUVmax及RImax 为NSCLC 纵隔淋巴结转移的独立危险因素，并建立NSCLC 纵隔淋巴结转移的联合诊断模型y=-5.184+1.007x1+0.046x2（x1为早期SUVmax，x2为RImax）。见表3。

表3 多因素logistic 回归分析纳入方程的参数

2.4 两种诊断模型的诊断效能比较 分别绘制传统诊断模型（淋巴结短径联合早期SUVmax 和联合诊断模型（早期SUVmax 联合RImax）的ROC 曲线，见图2。联合诊断模型的诊断效能高于传统诊断模型（Z=2.181，P=0.030），见表4。

图2 传统诊断模型和联合诊断模型的ROC曲线

表4 传统诊断模型与联合诊断模型的诊断效能比较

3 讨论

近年来，NSCLC 的死亡率呈持续下降趋势，很大程度上得益于医学诊疗方面的提升[9]。尤其对于无远处转移的NSCLC 患者来说，提高纵隔淋巴结分期的准确性对患者的治疗及预后至关重要。作为一种新兴的无创影像学检查，PET/CT 不仅可以全身显像，发现有无远处转移病灶，还可以在常规CT显示解剖结构的基础上反应代谢功能，大大提高了纵隔转移淋巴结的检出率[10]。但目前仍没有完善的NSCLC 纵隔淋巴结转移诊断标准，传统诊断标准以淋巴结短径≥1 cm 及早期SUVmax≥2.50 来诊断淋巴结转移经大量研究证明准确率并不十分理想[11]。

本研究引入了18F-FDG PET/CT 的参数，包括淋巴结短径、早期SUVmax、RImax、早期SUV L/M、MTV、TLG，探究其与纵隔淋巴结转移的关系。转移淋巴结较非转移淋巴结生长代谢活跃，其倍增时间相对较短，体积普遍较大，代谢较高，所以引入短径、MTV、早期SUVmax 及TLG 这些参数。炎性疾病也可以导致淋巴结反应性增生，糖代谢增高，但并不像恶性肿瘤般持续摄取显像剂，继而结合了延迟显像SUVmax，引入RImax 这个参数。基于个体的基础代谢率不同，可能出现某个体的各组织SUVmax 普遍增高，因此又引入了早期SUV L/M 来进行研究。

本研究结果表明以上参数对诊断NSCLC 纵隔淋巴结转移均有一定价值，但多因素分析结果显示早期SUVmax 和RImax 是NSCLC 患者纵隔淋巴结转移的独立危险因素，早期SUVmax、RImax 值越高，该淋巴结转移的可能性越大。早期SUVmax 的诊断价值一直被国际所认可，对临床有着重要意义，但目前其诊断阈值尚不统一[12-13]，18F-FDG PET/CT传统诊断方法以早期SUVmax=2.50 为阈值作为诊断恶性病变的标准，但这一标准未将各个系统或不同病理类型的肿瘤加以区分，特异性和准确性较低。并且，传统方法以短径或单独的早期SUVmax作为诊断标准的方法存在偏差，反应性增生的炎性淋巴结体积普遍较大，早期显像代谢增高但延迟显像多下降，这与恶性病变持续高代谢的特征明显不同，本研究利用这一特性，研究延迟显像的代谢参数，发现RImax 也是NSCLC 纵隔淋巴结转移的独立危险因素，进一步将RImax 和早期SUVmax纳入logistic 回归分析，共同建立联合诊断模型y=-5.184+1.007x1+0.046x2，其ROC 曲线下面积为0.947，其敏感度和特异度分别为0.875 和0.873，预测效能与张婷婷[14]的研究结果相似，这说明本研究建立的联合模型可以很好地诊断NSCLC 纵隔淋巴结转移。

Yang 等[15]研究表明参数早期SUV L/M 有着重要临床意义，且早期SUV L/M=1.7 时诊断效能最高，Mallorie 等[16]也认为早期SUV L/M 的敏感度最高，但其只考虑了个体之间的差异，如血糖、基础代谢率等，没有考虑转移淋巴结的生物学特征，当加入延迟显像的PET/CT 代谢参数，并减少混杂因素的影响后，则RImax 成为NSCLC 的独立危险因素，此结果说明虽早期SUV L/M 对诊断NSCLC 纵隔淋巴结转移有意义，但其并不是诊断NSCLC 纵隔淋巴结转移的最佳标准。Gedik 等[17]认为在评估纵隔淋巴结受累方面MTV 比其他参数更有价值，因其勾画的感兴趣区为淋巴结代谢体积，相比于短径更加能反应淋巴结的整体。SUVmax 代表某一截面勾画的感兴趣区中SUV 最大值，TLG 代表在三维结构上勾画的该淋巴结的糖酵解总量，有研究表明TLG相比于SUVmax 更能体现淋巴结的代谢功能[18]，因TLG 可以在三维层面上对淋巴结的整体进行更客观的评价，克服了早期SUVmax 的局限性。而本研究MTV 和TLG 虽有一定诊断价值，但其受测量者主观影响较大，且并不能准确的勾画出ROI，导致测量误差较大，有待在技术等方面得以改进。

本研究的不足在于是样本量较小的回顾性分析，未进行各病理类型的分组或根据淋巴结的大小分组，还需大样本的研究加以改进。综上所述，早期SUVmax 和RImax 是NSCLC 淋巴结转移的独立危险因素，联合诊断模型有着很高的诊断价值，对临床有着重要意义。