鼻咽癌18F-FDG PET/CT標(biāo)準(zhǔn)攝取值與表觀擴(kuò)散系數(shù)的相關(guān)性分析

肖景興，羅澤斌，陳曉東，王 東

1.廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，廣東 湛江524038；2.廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院放射科，廣東 湛江524038

鼻咽癌是常見(jiàn)的頭頸部惡性腫瘤之一。目前，其形態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)主要推薦增強(qiáng)磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI），脫氧葡萄糖（fluorodeoxyglucose，F(xiàn)DG）PET/CT和磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）的應(yīng)用也逐漸增加，可提供形態(tài)學(xué)以外的更多診斷信息［1-2］。

18F-FDG是臨床常用示蹤劑。對(duì)于PET/CT圖像，臨床一般采用最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值（maximum standardized uptake value，SUVmax）進(jìn)行半定量分析，反映腫瘤的代謝活性水平，從而用于腫瘤診斷、預(yù)后及療效評(píng)估［1］。DWI可評(píng)價(jià)細(xì)胞外水分子運(yùn)動(dòng)（布朗運(yùn)動(dòng)），而高度增殖的腫瘤組織內(nèi)水分子運(yùn)動(dòng)受限，受限程度一般用表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）定量表示。此外，ADC還能反映細(xì)胞增殖［3-4］，同時(shí)受腫瘤壞死的影響［5］。

SUVmax值和ADCmin值分別反映腫瘤組織的代謝活性和活體水分子擴(kuò)散程度，它們是否相關(guān)？目前研究顯示，不同的腫瘤類型有截然相反的結(jié)果。例如，Wong等［6］與Regier等［7］分別報(bào)道胃腸道間質(zhì)瘤、肺癌病灶的SUVmax與ADCmin呈負(fù)相關(guān)，而Ho等［8］、Varoquaux等［9］和Wu等［10］分別報(bào)道宮頸癌、頭頸部鱗癌和淋巴瘤病灶的SUVmax與ADCmin沒(méi)有相關(guān)性。國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)鼻咽癌原發(fā)病灶SUVmax與ADCmin之間關(guān)系的研究報(bào)道，本研究對(duì)此進(jìn)行探討，并分析這兩個(gè)參數(shù)在T1-2與T3-4鼻咽癌病灶之間的差異。

1 資料和方法

1.1 一般資料

連續(xù)收集2016年5月—2017年7月經(jīng)病理學(xué)檢查確診的未分化型非角化性鼻咽癌患者32例，其中5例未能入組（4例因金屬假牙或氣體等導(dǎo)致DWI圖像嚴(yán)重變形而無(wú)法測(cè)量，1例因血糖過(guò)高而剔除），最終入組27例。其中男性19例，女性8例；年齡19.4～67.0歲，平均46.7歲?；颊呔橥?，放化療前均全身行PET/CT及頭頸部增強(qiáng)MRI掃描，掃描間隔時(shí)間不超過(guò)3 d。鼻咽癌分期以中國(guó)鼻咽癌2008分期為參考標(biāo)準(zhǔn)。27例鼻咽癌患者的臨床資料見(jiàn)表1。

表 1 27例鼻咽癌患者的臨床信息

1.2 PET/CT掃描參數(shù)

18F-FDG PET/CT全身掃描采用美國(guó)GE公司的Discovery PET/CT 690儀?；颊呓? h以上，血糖低于8.1 mmol/L，靜脈注射18F-FDG（3.7～4.4 MBq/kg），靜臥60 min后行PET/CT全身掃描。檢查前先排空膀胱，掃描范圍為顱頂?shù)酱笸?。先行CT掃描，掃描參數(shù)為：管電壓120 kV，管電流120 mA，層厚3.75 mm，層間距3.27 mm。CT檢查完后行PET三維模式掃描，層厚3.3 mm，層間距3.75 mm，采集時(shí)間2.5 mm/床位，6～7床位，先通過(guò)CT進(jìn)行衰減校正，然后用OSEM迭代重建法，獲得冠狀位、軸位及矢狀位3個(gè)方向的圖像。

1.3 MRI采集（鼻咽+頸部）

MRI掃描采用美國(guó)GE公司的Discovery MR750 3.0T超導(dǎo)磁共振，8通道頭頸聯(lián)合線圈。造影劑為釓噴酸葡胺注射液（規(guī)格：469.01 mg/mL×10 mL），成人以0.2 mL/kg自肘靜脈高速團(tuán)注。受檢者頭頸部固定，頸部用專用沙袋固定，耳塞屏蔽噪音。掃描范圍為額葉中部至胸廓入口水平。方位：軸位（平行于顱底）、矢狀位及冠狀位（平行于C3椎體）。MRI常規(guī)掃描系列包括SAG-T1WI、AXT1WI、AX-T2WI、AX-FLAIR、COR-STIR、AX-T1WIC+、COR-T1WIC+、SAG-T1WIC+及DWI（b=800 mm2/ s）。DWI掃描方案：采用SE-EPI系列，軸位。掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間（repetition time，TR）/回波時(shí)間（echo time，TE）=6 000 ms/默認(rèn)最小值，視野（field of view，F(xiàn)OV）22 cm×22 cm，矩陣128×128，層厚6 mm，層間距1 mm；分別在x、y和z軸3個(gè)方向施加擴(kuò)散敏感梯度，頻率編碼方向R/L，b取0、800 s/ mm2，激勵(lì)次數(shù)（number of excitation，NEX）為2。

1.4 圖像處理

先將PET/CT和MRI數(shù)據(jù)傳輸至AW4.6后處理工作站（GE Advantage Windows version 4.6），然后用Integrated Registration軟件分別將T1WI/T2WI與PET/CT圖像融合，DWI與PET/CT融合。對(duì)照所選取的DWI、ADC圖層面，利用Functiontool 軟件進(jìn)行ADCmin勾畫，選取對(duì)應(yīng)病灶最大層面的PET/CT圖像。為減少邊緣效應(yīng)所致測(cè)量誤差，避開(kāi)邊緣3 mm放置最大范圍感興趣區(qū)（region of interest，ROI），測(cè)量病變SUVmax。數(shù)據(jù)采集和分析由1名具有5年核醫(yī)學(xué)科工作經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師完成，確保ROI放置在DWI、ADC圖像上與PET/CT圖像同一層面的相應(yīng)部位。圖1示病灶SUVmax和ADCmin的測(cè)量方法。

圖 1 SUVmax與ADCmin的測(cè)量方法

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，分別對(duì)鼻咽癌病灶A(yù)DCmax和SUVmax進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)。如果服從正態(tài)分布，行Pearson相關(guān)性分析；如果不服從正態(tài)分布，行Spearman相關(guān)性統(tǒng)計(jì)分析。將鼻咽癌按T分期高低分為T1-2與T3-4兩組，對(duì)兩組SUVmax和ADCmin分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。如果服從正態(tài)分布，行兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；不服從正態(tài)分布，采用非參數(shù)秩和檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

影像學(xué)及臨床隨訪結(jié)果顯示，27例鼻咽癌患者中，T1期2例，T2期6例，T3期6例，T4期13例，病理類型均為未分化型非角化性鼻咽癌。27例鼻咽癌病灶的SUVmax為9.12±4.01，ADCmin為（0.674±0.186）×10-3mm2/s，病灶的SUVmax與ADCmin無(wú)相關(guān)關(guān)系（r=-0.031，P=0.875，圖2）。

圖 2 SUVmax與ADCmin關(guān)系的散點(diǎn)圖

將27例鼻咽癌患者按T分期分成兩組，其中T1-2組8例，T3-4組19例。兩組鼻咽癌病灶的SUVmax差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），而ADCmin差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.798，表2）。

表 2 T1-2與T3-4鼻咽癌的SUVmax與ADCmin

3 討 論

18F-FDG PET/CT采用SUVmax反映細(xì)胞分子葡萄糖代謝水平。在腫瘤顯像中，SUVmax增加可能是細(xì)胞迅速增殖的一個(gè)信號(hào)［11-14］。MRI-DWI作為一種非侵入性手段，能測(cè)量腫瘤中的水分子運(yùn)動(dòng)，并利用ADC值量化水分子布朗運(yùn)動(dòng)。腫瘤組織內(nèi)水分子擴(kuò)散受限，ADC值減低。因此，惡性腫瘤往往表現(xiàn)為SUVmax增加及ADCmin減低。

SUVmax和ADCmin能很好地監(jiān)測(cè)鼻咽癌放化療的療效［15-16］，與遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、預(yù)后密切相關(guān)［15，17-21］。從某種意義來(lái)說(shuō)，這兩者應(yīng)存在一定的相關(guān)性。近年來(lái)，有學(xué)者［9］對(duì)頭頸部鱗癌的SUV和ADC的測(cè)量重復(fù)性及相關(guān)性進(jìn)行研究，提出SUV和ADC測(cè)量重復(fù)性好，無(wú)相關(guān)性，是臨床評(píng)價(jià)中相互補(bǔ)充、相互獨(dú)立的生物學(xué)因子。Han等［22］報(bào)道了相同結(jié)果。本研究也顯示，鼻咽癌的SUVmax與ADCmin沒(méi)有相關(guān)性（r=- 0.031，P=0.876）。但有學(xué)者報(bào)道［23］，頭頸部鱗癌的SUVmax與ADCmin之間有明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。出現(xiàn)不同結(jié)論可能與病理類型及病理分級(jí)有關(guān)。既往研究的頭頸部鱗癌病理類型及病理分級(jí)差異較大（包括舌癌、喉癌等，病理分級(jí)有低、中及高分化），而本研究只納入相同病理類型（未分化型非角化性鼻咽癌），減少了入組偏倚。出現(xiàn)不同結(jié)論還與測(cè)量方法有關(guān)。本研究利用PET/CTMRI融合軟件對(duì)測(cè)量前病灶進(jìn)行融合，能提供相同部位病灶ROI信息，提高了測(cè)量相應(yīng)位置的可靠性。此外，病種不同，病灶的SUVmax與ADCmin的相關(guān)關(guān)系也不同。例如，Wong等［6］、Regier等［7］及高晶晶等［24］分別報(bào)道胃腸道間質(zhì)瘤、肺癌及直腸癌的SUVmax與ADCmin之間呈負(fù)相關(guān)，而Ho等［8］、Wu等［10］及本研究分別報(bào)道宮頸癌、淋巴瘤及鼻咽癌病灶的SUVmax與ADCmin均無(wú)相關(guān)關(guān)系。導(dǎo)致不同結(jié)果的原因可能與腫瘤某種內(nèi)在屬性有關(guān)，有必要進(jìn)行更深入的細(xì)胞及分子生物學(xué)研究。

有研究［25］報(bào)道，乳腺癌病灶的SUVmax與TNM分期有明顯的相關(guān)性，預(yù)測(cè)乳腺癌預(yù)后可能比ADC更有價(jià)值。對(duì)于鼻咽癌SUVmax與T分期的關(guān)系研究較少。孫新儒等［26］研究113例鼻咽癌病例，指出SUVmax在T1～T4各分期中的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且隨分期升高差異逐漸增大。本研究樣本量相對(duì)少，將鼻咽癌患者按T分期分成T1-2、T3-4兩組，結(jié)果顯示，T3-4組SUVmax普遍高于T1-2組。Nakajo等［23］對(duì)26例頭頸部鱗癌T分期的研究結(jié)果顯示，T3-4組SUVmax高于T1-2組。推測(cè)可能的原因是，鼻咽癌病灶的FDG攝取與腫瘤細(xì)胞表面的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1（glucose transporter 1，GLUT1）呈正相關(guān)［27］，而鼻咽癌中GLUT1超表達(dá)，可轉(zhuǎn)運(yùn)更多的葡萄糖以滿足惡性細(xì)胞高代謝率和快速生長(zhǎng)的需要。通常，鼻咽癌的T分期越高，病灶越大，侵襲性越強(qiáng)，需要的能量越多，GLUT1表達(dá)越高，從而FDG攝取越多。ADCmin與鼻咽癌T分期的關(guān)系也鮮有報(bào)道。周瑋等［28］研究指出，測(cè)定ADC有助于對(duì)鼻咽癌的T分期進(jìn)行評(píng)估，但對(duì)T1和T4期靈敏度較低（＜90%）。于小平等［29］報(bào)道，鼻咽癌的T分期與ADC值不相關(guān)，且不同T分期鼻咽癌的ADC差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究顯示，T1-2與T3-4鼻咽癌之間ADCmin差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示基于單指數(shù)模型的傳統(tǒng)DWI可能難以區(qū)別不同T分期鼻咽癌之間水分子擴(kuò)散方面的差別。

由于鼻咽部DWI易受氣體、假牙等影響導(dǎo)致偽影變形，本研究未納入變形明顯影響ROI測(cè)量的患者。本研究取b=800 s/mm2，也是因其偽影少，圖像背景抑制充分［23,30］。

本研究存在以下不足：① 樣本量少，未對(duì)鼻咽癌T1～T4各T分期與SUVmax或ADCmin的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析；② 隨訪時(shí)間較短，未能進(jìn)一步分析SUVmax與ADCmin預(yù)判、評(píng)估治療療效及預(yù)后價(jià)值的差異。

鼻咽癌18F-FDG PET/CT SUVmax和MRI-DWI ADCmin是相互獨(dú)立的生物參數(shù)，反映不同的細(xì)胞生物學(xué)行為特性，可能在評(píng)估鼻咽癌診斷及預(yù)后等方面發(fā)揮補(bǔ)充作用。SUVmax可在一定程度上反映鼻咽癌的T分期。