18F-FDG PET/CT 聯(lián)合高分辨率CT在肺癌診斷中的應(yīng)用①

張巍，陳謙，龍青松，艾林，趙曉斌，張穎，王雪蓮，張永忠

18F-FDG PET/CT 聯(lián)合高分辨率CT在肺癌診斷中的應(yīng)用①

張巍，陳謙，龍青松，艾林，趙曉斌，張穎，王雪蓮，張永忠

目的探討18F-FDG PET/CT與高分辨率CT(HRCT)同機聯(lián)合掃描在肺癌診斷中的應(yīng)用價值及影響因素。方法對50例未能提供HRCT原始數(shù)據(jù)且臨床高度懷疑肺癌、肺癌術(shù)后以及肺癌轉(zhuǎn)移的患者進行18F-FDG PET/CT與HRCT同機聯(lián)合掃描，分析兩者聯(lián)合應(yīng)用的臨床診斷價值及影響因素。結(jié)果50例患者經(jīng)過檢查前準(zhǔn)備、注射、上機前休息及呼吸訓(xùn)練后，PET/CT全部掃描成功(100%)；PET/CT聯(lián)合HRCT成功46例(92%)，HRCT掃描失敗4例(8%)。共35例發(fā)現(xiàn)惡性病灶，21例伴有轉(zhuǎn)移；肺癌術(shù)后6例伴轉(zhuǎn)移4例；肺部考慮良性結(jié)節(jié)病變9例，需繼續(xù)觀察。結(jié)論PET/CT與高分辨率CT同機聯(lián)合掃描技術(shù)在肺癌的診斷中具有較高的價值，診斷的準(zhǔn)確率、靈敏度較高，是一項無創(chuàng)的、可以觀察全身轉(zhuǎn)移情況的影像檢查新技術(shù)。

肺腫瘤；體層攝影術(shù)；發(fā)射型計算機；X線計算機；脫氧葡萄糖

[本文著錄格式]張巍，陳謙，龍青松，等.18F-FDG PET/CT聯(lián)合高分辨率CT在肺癌診斷中的應(yīng)用[J].中國康復(fù)理論與實踐, 2015,21(6):727-730.

CITED AS:Zhang W,Chen Q,Long QS,et al.Application of18F-FDG PET/CT combined with high resolution ct on diagnosis of lung cancer[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2015,21(6):727-730.

肺癌的發(fā)病率和死亡率很高[1]，及時診斷和早期確診對其在治療和術(shù)前評估中具有重要意義。正電子發(fā)射計算機斷層顯像/電子計算機斷層掃描(PET/CT)作為最先進的腫瘤檢查設(shè)備，能夠同時提供病灶分子水平的生化代謝信息與解剖形態(tài)學(xué)信息，將其納入常規(guī)肺癌的診斷流程中也越來越多[2]。高分辨率CT (high-resolution CT,HRCT)具有良好的空間分辨率，能夠更清晰地顯示肺內(nèi)細(xì)微結(jié)構(gòu)和周圍形態(tài)學(xué)征象及其基本的相對特征性的影像學(xué)表現(xiàn)。雖然PET/CT能從功能代謝和解剖形態(tài)兩方面來判斷病變性質(zhì)，對于肺部腫瘤的診斷與鑒別診斷具有很高的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確率，但仍有一定的假陰性和假陽性，而常規(guī)PET/CT加HRCT能降低假陰性率，提高肺結(jié)節(jié)和腫瘤的檢出率和診斷正確率[3]。兩者的結(jié)合實現(xiàn)了優(yōu)勢互補。本研究旨在探討兩者聯(lián)合技術(shù)的應(yīng)用、診斷價值及影響因素。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本院2014年9月～2014年12月對未提供HRCT原始資料且臨床高度懷疑肺癌、肺癌轉(zhuǎn)移及肺癌術(shù)后的

患者50例，在本科行全身18F-FDG(氟-2-脫氧-D-葡萄糖)PET/CT檢查，并同機加掃HRCT。其中男性33例，女性17例；年齡23～79歲，平均51歲。

1.218F-FDG PET/CT顯像

采用Discovery Eilt670 64排PET/CT儀(美國GE公司)，示蹤劑18F-FDG由北京原子高科藥業(yè)公司提供，放化純度＞95%?；颊呖崭? h以上，控制血糖8.3 mmol/L以下，測量患者身高、體重，按3.7～5.55 mBq/kg靜脈注入18F-FDG，注射后在安靜、避光、溫暖的環(huán)境下休息60 min。上機前去衛(wèi)生間將尿液盡量排空，喝500～1000 ml水或牛奶，去除身上所有金屬物品，仰臥于掃描床上，雙手交叉抱頭平靜呼吸。掃描范圍從股骨上端掃描至顱底。先行螺旋CT掃描，電壓120 kV、掃描電流60～180 mA(自動mA)，螺距0.984∶1，層厚3.75 mm，圖像標(biāo)準(zhǔn)法重建，重建層厚3.75 mm。PET掃描采用3D-TOF采集方式，根據(jù)患者身高掃描6～8個床位(2 min/床位)，圖像重建采用有序子集最大期望值迭代(OSEM)法，將所有數(shù)據(jù)傳送至AW4.5工作站進行融合處理。

1.3 高分辨率CT掃描

PET/CT完成后同機繼續(xù)行HRCT掃描。先由操作者對患者進行呼吸屏氣訓(xùn)練，使患者掌握好吸氣屏氣要領(lǐng)。掃描參數(shù)：螺距0.531∶1、電壓120 kV、掃描電流380 mA、骨算法重建、層厚1.25 mm，盡量用小視野包括全部肺組織，掃描完成后，圖像經(jīng)AW4.5工作站對可疑病灶進行圖像處理和分析，并采用3D多平面重建方法進行多角度觀察，以便更好觀察病灶部位與臨近組織的關(guān)系。

1.4 評估

PET/CT圖像及HRCT圖像由兩名有經(jīng)驗的高年資核醫(yī)學(xué)科醫(yī)師聯(lián)合閱片，采用目測法和半定量分析法進行獨立診斷。目測法觀察雙側(cè)肺野及縱隔的放射性分布、有無異常放射性濃聚灶、病變的部位、大小、形態(tài)等；半定量法采用工作站軟件在橫斷面、矢狀面、冠狀面等3個不同斷面確定攝取位置，采用感興趣區(qū)(region of interest,ROI)技術(shù)勾畫病灶輪廓，并得出標(biāo)準(zhǔn)攝取值(standard uptake value,SUV)，測量病灶的最大標(biāo)準(zhǔn)值(SUVmax)，SUVmax＞2.5認(rèn)為是惡性。HRCT圖像也經(jīng)工作站3D軟件重建，確定病灶位置、分析每個病灶的相關(guān)惡性影像特征、內(nèi)部和鄰近結(jié)構(gòu)改變等征象和與鄰近組織關(guān)系。結(jié)合臨床相關(guān)資料做出綜合評價。

2 結(jié)果

本組50例患者經(jīng)過PET/CT檢查前禁食、當(dāng)天測血糖、注射18F-FDG、上機前休息與準(zhǔn)備及呼吸訓(xùn)練后，PET/CT全部掃描成功(100%)；PET/CT聯(lián)合HRCT成功46例(92%)；HRCT掃描失敗4例(8%)。

本組50例患者共發(fā)現(xiàn)惡性病灶35例，伴有轉(zhuǎn)移21例；肺癌術(shù)后6例伴轉(zhuǎn)移4例；肺部考慮良性結(jié)節(jié)或炎性病變9例需繼續(xù)觀察；21例轉(zhuǎn)移者發(fā)現(xiàn)伴有腦轉(zhuǎn)移者15例、骨轉(zhuǎn)移者4例、多發(fā)轉(zhuǎn)移者2例；35例惡性病灶均出現(xiàn)高放射性濃聚影，通過半定量分析，其SUVmax都＞2.5；HRCT圖像均表現(xiàn)為有分葉、毛刺、胸膜牽拉等惡性征象。見圖1。

圖1 患者影像學(xué)資料

3 討論

原發(fā)性支氣管肺癌簡稱肺癌，是起源于氣管-支氣管黏膜或腺體的惡性腫瘤。根據(jù)腫瘤部位可分為中央型、周圍型和彌漫型。根據(jù)組織學(xué)，1999年世界衛(wèi)生組織關(guān)于肺癌的分類為鱗狀上皮細(xì)胞癌、腺癌、支氣管肺泡癌、小細(xì)胞癌、大細(xì)胞癌、腺鱗癌、肺癌伴肉瘤樣變或肉瘤成分、類癌等；根據(jù)其生物學(xué)特性，腫瘤學(xué)家又把它分成小細(xì)胞肺癌和非小細(xì)胞肺癌。肺癌預(yù)后差，死亡率與發(fā)病率相近，近年來發(fā)病率有逐漸增高的趨勢，在我國的發(fā)病率和死亡率也非常高，但仍不能及時、及早發(fā)現(xiàn)和確診。

PET/CT越來越多地應(yīng)用于肺癌的診斷、分期和預(yù)后判斷[4-5]。18F-FDG PET/CT顯像是根據(jù)組織內(nèi)葡萄糖代謝的差異來識別病變的良惡性。惡性腫瘤高表達葡萄糖轉(zhuǎn)運、高水平的己糖激酶和低水平的葡萄糖-6-磷酸化酶等因素導(dǎo)致18F-FDG聚集并滯留在腫瘤細(xì)胞內(nèi)，而使腫瘤得以顯像。由于腫瘤細(xì)胞的生物化學(xué)特性，靜脈注射18F-FDG后，大多數(shù)惡性腫瘤表現(xiàn)為SUV較高，故其在肺部惡性病變的診斷中有重要作用[6-7]。通常以高代謝其SUVmax＞2.5作為診斷肺部良惡性病變的截點[8]。但由于腫瘤分化程度較高時，病灶表現(xiàn)為低攝取，而某些良性病灶(結(jié)核、炎癥、感染、肉芽腫等)會出現(xiàn)高攝取，SUV在良惡性病灶中有很大重疊，從而造成誤診，因此聯(lián)合CT的形態(tài)學(xué)特征對提高診斷準(zhǔn)確性有重要意義[9]。

SUV本身只是18F-FDG攝取的一個相對標(biāo)準(zhǔn)，除血糖濃度影響機體對18F-FDG的攝取外，葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白1的水平、乏氧、不同分化程度和增殖能力的細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞內(nèi)葡萄糖-6-磷酸酶水平、組織內(nèi)腫瘤細(xì)胞密度、病變大小和部位等均影響SUV。此外，顯像劑注射、儀器質(zhì)控、重建算法、衰減校正、散射校正、采集時間等也可影響SUV[10]。為了能更好地判斷病灶的情況就需要診斷醫(yī)師結(jié)合病史、既往史、其他檢查結(jié)果做出綜合評估。在PET/CT的檢查中，筆者認(rèn)為要想獲得完整、清晰的高質(zhì)量圖像，就要在每一個環(huán)節(jié)中保證質(zhì)量和規(guī)范化操作，包括以下幾點。①檢查前：要求患者禁食6 h以上、血糖控制在8.3 mmol/L以下、注意保暖、避免劇烈運動。②注射：放射性藥物18F-FDG的劑量按3.7～5.55 mBq/kg給予，注射時護士要熟練和準(zhǔn)確地進行靜脈給藥，以免出現(xiàn)藥物外滲或沾污等情況，注射后患者在暗室休息60 min并多喝水以降低本底和膀胱的放射性藥物濃度。③上機前：排空膀胱中尿液，再喝500～1000 ml水或牛奶把胃撐開，去除身上和衣服上的金屬物品。④患者上機后：仰臥于掃描床上，雙手交叉抱頭，平靜呼吸。⑤掃描中：先行CT透射掃描，從而得到CT衰減校正圖像；再進行PET發(fā)射掃描(3D-TOF)，掃描部位從股骨上端至顱底，共采集6～8個床位(2 min/床位)；圖像重建采用有序子集最大期望值迭代法(OSEM)。本組50例患者全部完成圖像采集，成功率100%。PET/CT中的同機CT掃描雖然可以滿足精確定位的需要，但其分辨率低、不能清楚顯示病灶內(nèi)部及周圍結(jié)構(gòu)的形態(tài)學(xué)細(xì)節(jié)。在PET/CT采集完成后馬上進行同機HRCT掃描，對病變的診斷具有非常重要的意義。必須注意的是，如果患者前期檢查已有HRCT信息，可將其原始資料拷貝并導(dǎo)入PET/CT工作站，進行后期對比和重建，以免使患者接受二次輻射。

HRCT具有良好的空間分辨率，能夠清楚地顯示病灶部位的細(xì)微結(jié)構(gòu)和與周圍組織、血管的形態(tài)學(xué)征象及基本的、相對的影像學(xué)表現(xiàn)[11-12]。HRCT是將薄層CT掃描技術(shù)與高分辨重建技術(shù)相結(jié)合的CT影像診斷技術(shù)，與常規(guī)CT相比，其層厚僅為1～2 mm，并利用高電流、大矩陣、小視野、骨算法重建技術(shù)，減少部分容積效應(yīng)，明顯提高CT影像的空間分辨率，反映病變的解剖細(xì)節(jié)，可更清晰、細(xì)微顯示病灶結(jié)節(jié)內(nèi)有無空泡征、支氣管充氣征、鈣化、空洞、壞死灶，邊緣有無分葉、毛刺以及周圍支氣管、肺血管和胸膜的關(guān)系。通過三維后處理技術(shù)，對病灶進行多角度多平面觀察，以彌補橫斷面對病變與周圍組織顯示關(guān)系的不足。而在掃描之前對患者進行有效的呼吸屏氣訓(xùn)練是成功完成該項檢查技術(shù)的保障。

本組中由于在掃描之前對所有患者進行了呼吸屏氣練習(xí)，大大提高了檢查的成功率，50例患者中有46例成功完成此項檢查，有4例由于自身原因無法堅持屏氣而造成圖像質(zhì)量未達到預(yù)期要求。

筆者認(rèn)為對不能提供HRCT掃描原始數(shù)據(jù)的患者，當(dāng)高度懷疑患者肺部有惡性病變時，有必要對患者進行同機HRCT掃描以配合PET/CT做出綜合評估；對能提供HRCT原始數(shù)據(jù)資料的患者，出于輻射劑量安全考慮，避免重復(fù)CT掃描以增加患者耐受照射的劑量，可將HRCT原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入PET/CT工作站進行處理、重建和比對。當(dāng)PET/CT顯像的病灶濃聚不典型時或SUVmax＜2.5時，充分利用好HRCT可以清晰顯示病灶及周圍結(jié)構(gòu)的特點，對肺部病灶進行良惡

性鑒別、診斷、分期和預(yù)后評估。對于＜3 cm的周圍型肺癌，HRCT各影像特征顯示率是普通螺旋CT的1～1.5倍，分葉、毛刺、胸膜牽拉等惡性征象對肺癌的鑒別診斷有重要意義，且在不同病理類型肺癌中的表現(xiàn)各有不同，對肺部病灶的綜合判斷具有指導(dǎo)價值[13-14]。

國內(nèi)外大量臨床研究應(yīng)用報道，PET/CT影像技術(shù)在肺癌診斷與鑒別診斷中具有重要臨床價值，可為臨床提供可靠的定性定位診斷信息[15]。PET/CT配備多層螺旋CT，不僅起到了快速掃描、三維重建和衰減校正的作用，可以多方向多角度的觀察病灶，同時又使HRCT同機掃描變?yōu)榭赡?，為實現(xiàn)兩者的優(yōu)勢互補提供了設(shè)備條件，也更加體現(xiàn)出PET/CT檢查的臨床價值[16]，大大提高了肺部腫瘤診斷的準(zhǔn)確性和靈敏度。

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Application of18F-FDG PET/CT Combined with High Resolution CT on Diagnosis of Lung Cancer

ZHANG Wei,CHEN Qian,LONG Qing-song,AI Lin,ZHAO Xiao-bin,ZHANG Ying,WANG Xue-lian,ZHANG Yong-zhong
Department of Nuclear Medicine,Beijing Tiantan Hospital,Capital Medical University,Beijing 100050,China

Objective To explore the application of18F-FDG PET/CT combined with high-resolution CT(HRCT)in the same scanner on diagnosis of lung cancer,and its influencing factors.Methods 50 patients,in which some cannot supply HRCT raw date and under highly suspicion of being lung cancer,some were postoperative lung cancer and metastasis of lung cancer,were examined by18F-FDG PET/CT combined with HRCT in the same scanner.Results 50 patients were all successful(100%)on PET/CT scans after preparation,injection,rest and breathing exercises;46 cases(92%)were successful on PET/CT combined with HRCT scans;4 cases(8%)failed on HRCT scans.Malignant lesions were found in 35 cases,with the metastasis of 21 cases;4 in 6 cases of postoperative lung cancer were found metastasis;9 cases of benign pulmonary nodules need to be observed sequentially.Conclusion18F-FDG PET/CT combined with HRCT in the same scanner is valuable on diagnosis of lung cancer.The diagnostic accuracy and sensitivity significantly increase.It is a non-invasive new imaging technology and systemic metastasis can be observed.

lung neoplasms;tomography;emission-computed;X-ray computed;deoxyglucose

10.3969/j.issn.1006-9771.2015.06.019

R734.2

A

1006-9771(2015)06-0727-04

2015-03-18

2015-04-27)

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，北京市100050。作者簡介：張巍(1979-)，男，北京市人，主管技師，主要研究方向：分子影像技術(shù)及核醫(yī)學(xué)技術(shù)的應(yīng)用與實踐。