非小細胞肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與腫瘤原發(fā)灶最大徑及18F-FDG PET/CT代謝參數(shù)的相關性

周錦，湯泊，張銀，徐陽，胡春峰

1.徐州醫(yī)科大學醫(yī)學影像學院，江蘇徐州 221004；2.南京中醫(yī)藥大學沭陽附屬醫(yī)院影像科，江蘇宿遷 223600；3.徐州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院影像科，江蘇徐州 221006； *通訊作者 胡春峰 hcfxz@163.com

肺癌在惡性腫瘤中的發(fā)病率較高，是最常見的惡性腫瘤之一，其中非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）約占肺癌的 80%～85%[1-2]，是否發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移對患者的預后有重要影響。近年來，關于肺癌18F-脫氧葡萄糖（18F-FDG）PET/CT代謝參數(shù)和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關性的研究逐漸增多[3-4]，但受手術條件的限制，對肺癌 N3分期的研究相對較少。本研究回顧性分析 87例經(jīng)手術病理證實為NSCLC的患者或部分行PET/CT顯像提示肺占位伴淋巴結(jié)FDG代謝異常增高，后經(jīng)皮肺穿刺證實肺占位為 NSCLC并經(jīng)皮淋巴結(jié)活檢證實淋巴結(jié)為NSCLC轉(zhuǎn)移所致患者的18F-FDG PET/CT資料，以期尋找肺癌原發(fā)灶的最大標準化攝取值（maximum standardized uptake value，SUVmax）、平均標準化攝取值（mean standardized uptake value，SUVmean）、代謝體積（metabolic tumor volume，MTV）、病灶糖酵解總量（total lesion glycolysis，TLG）以及腫瘤原發(fā)灶的最大徑與區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及N分期的相關性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2015年12月－2018年1月于我院行18F-FDG PET/CT檢查且初診為NSCLC的87例患者，納入標準：①經(jīng)手術證實為NSCLC伴或不伴區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（N0～N2）；經(jīng)皮淋巴結(jié)活檢證實為 NSCLC伴區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（N3）；②患者行PET/CT檢查前未行放化療及其他相關治療；③患者行PET/CT檢查和手術或經(jīng)皮淋巴結(jié)活檢時間間隔不超過2周；④NSCLC為首發(fā)腫瘤，伴或不伴有形態(tài)學上的腫大淋巴結(jié)。其中59例為腺癌，26例為鱗癌，2例為大細胞癌。其中經(jīng)手術證實59例，經(jīng)皮淋巴結(jié)活檢證實28例；男52例，女35例；年齡28～83歲，平均（63.9±9.5）歲?；颊叩腘分期參照國際肺癌研究聯(lián)合會第8版分期標準[5]。本研究獲得我院倫理委員會審核批準[審批號：（2018）醫(yī)學論文倫理審查第（016）號]。

1.2 儀器與方法 患者禁食 6 h以上，控制血糖<11.1 mmol/L，靜脈注射18F-FDG 3.70～5.55 MBq/kg。顯像劑由南京安迪科公司提供，放化純度>95%。安靜休息 60 min后行 PET/CT顯像。采用 GE公司DiscoveryTMPET/CT 610掃描儀。先行CT掃描，管電壓120 kV，管電流120～140 mA，層厚5.0 mm；后行PET掃描，3D模式，2 min/床位，7～8個床位。應用CT數(shù)據(jù)進行衰減校正，迭代法重建，最終獲得CT、PET及PET/CT融合圖像。

1.3 圖像分析 由PET/CT中心2名醫(yī)師獨立分析并達成一致意見。從CT重建圖像上選取較大層面測量出原發(fā)灶最大徑，根據(jù)腫瘤原發(fā)灶的最大徑，分為結(jié)節(jié)組（≤3.0 cm）、腫塊組（>3.0 cm），其中結(jié)節(jié)組28例，腫塊組59例。根據(jù)CT所示沿病變邊緣勾畫感興趣區(qū)（ROI），由計算機自動得出病變的SUVmax；采用相對閾值法，以 SUVmax的 40%作為閾值，由軟件自動在橫斷位、矢狀位及冠狀位上對病灶進行容積分割，得出原發(fā)灶的SUVmean、MTV，并根據(jù)公式（1）計算TLG。

1.4 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 19.0軟件，呈正態(tài)分布的計量資料以±s表示，組間比較采用成組資料t檢驗，采用Pearson相關分析觀察SUVmax、SUVmean與原發(fā)灶長徑、TNM 分期、臨床分期及分化程度的相關性；非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以M（Q1，Q3）表示，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗，采用Spearman相關性分析觀察 MTV、TLG與上述臨床病理特征的相關性。通過受試者工作特性（ROC）曲線分析NSCLC的最大徑、代謝參數(shù)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的相關性，以約登指數(shù)最大法尋找最佳診斷界值。根據(jù)原發(fā)灶最大徑和SUVmax的界值進行分組，將病例分為低危組（21例）、中危組（33例）和高危組（33例）。率的比較采用χ2檢驗。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 NSCLC原發(fā)灶最大徑 87例NSCLC患者中，結(jié)節(jié)組腫瘤原發(fā)灶最大直徑為 1.0～3.0 cm，平均（2.21±0.54）cm；腫塊組腫瘤原發(fā)灶最大直徑為3.1～15.2 cm，平均（5.85±2.44）cm。

2.2 NSCLC原發(fā)灶的代謝參數(shù) 87例NSCLC患者原發(fā)灶的 SUVmax、SUVmean、MTV、TLG 分別為9.13±5.12、5.26±2.88、12.56（4.98，29.41）cm3、76.53（16.20，211.20）g。

2.3 NSCLC原發(fā)灶代謝參數(shù)與最大徑的關系 結(jié)節(jié)組與腫塊組各代謝參數(shù)間差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。SUVmax、SUVmean、MTV、TLG與腫瘤原發(fā)灶最大徑均呈正相關（r=0.640、0.636、0.749、0.789，P均<0.001）。見表1。

表1 87例NSCLC原發(fā)灶最大徑與代謝參數(shù)的關系

2.4 NSCLC原發(fā)灶的最大徑、代謝參數(shù)與 N分期的相關性 原發(fā)灶的最大徑與患者的N分期呈中等正相關（r=0.368，P<0.05）；SUVmax、SUVmean與腫瘤原發(fā)灶的 N分期呈中等正相關（r=0.335、0.331，P均<0.05）；MTV、TLG與腫瘤原發(fā)灶的N分期均無相關性（r=0.167、0.198，P均>0.05）。

2.5 ROC曲線分析 腫瘤原發(fā)灶最大徑的 ROC曲線下面積（AUC）為0.681（P<0.05），當原發(fā)灶最大徑為4.95 cm時，AUC最大，為預測淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的界值，約登指數(shù)最大為 0.369，此時敏感度為 53.3%（32/60），特異度為85.2%（23/27），陽性預測值為91.4%（32/35），陰性預測值為44.2%（23/52），診斷準確率為63.2%（55/87）。見圖1。

圖1 原發(fā)灶最大徑（A）、SUVmax（B）與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的ROC曲線

SUVmax、SUVmean的AUC分別為0.684、0.681（P均<0.05），其中SUVmax的AUC最大，具有較高的診斷效能。SUVmax=5.75為診斷NSCLC有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的界值，此時的約登指數(shù)最大（0.348），敏感度為86.7%（52/60），特異度為51.6%（14/27），陽性預測值為78.8%（52/66），陰性預測值為66.7%（14/21），診斷準確率為75.9%（66/87）。

低危組原發(fā)灶最大徑≤4.95 cm且SUVmax≤5.75，典型病例見圖2A～D；中危組原發(fā)灶最大徑≤4.95 cm且 SUVmax>5.75，或原發(fā)灶最大徑>4.95 cm且SUVmax≤5.75；高危組：原發(fā)灶最大徑>4.95 cm 且SUVmax>5.75，典型病例見圖2E～H。低危組、中危組和高危組的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移發(fā)生率分別為 33.3%（7/21）、72.7%（24/33）、87.9%（29/33），差異均有統(tǒng)計學意義（χ2=18.19，P<0.05）。

3 討論

N分期對于NSCLC治療方案的選擇具有重要意義[6]。胸部CT是目前術前預測NSCLC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移最常用的無創(chuàng)方法，主要是通過觀察淋巴結(jié)的大小和形態(tài)判斷，有一定的局限性，其判斷NSCLC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的敏感度較低[7-8]，而支氣管鏡、縱隔鏡及經(jīng)支氣管穿刺等方法也有其局限性，會給患者帶來一定的創(chuàng)傷，并存在操作風險。因此，尋找一種簡單有效的方法判斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是臨床亟待解決的問題，也是目前研究的熱點。18F-FDG PET/CT集解剖形態(tài)成像與功能代謝成像于一身，在惡性腫瘤尤其是肺癌的診斷、分期、療效評價等方面發(fā)揮重要作用[9-10]。SUVmax是病灶葡萄糖代謝的最高值，SUVmean是病灶葡萄糖代謝的平均值。MTV和TLG是PET/CT的體積參數(shù)。MTV是圖像上 SUV處于一定閾值內(nèi)所有病灶的體積，TLG是SUVmean和MTV的乘積，既能夠反映病灶的代謝水平，也能反映病灶的代謝體積大小。本研究結(jié)果表明，腫瘤原發(fā)灶體積參數(shù)MTV、TLG與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無相關性；任勝男等[11]對93例N1～N2期NSCLC病例研究表明，SUVmax、SUVmean、MTV和TLG均與NSCLC的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有相關性，并且TLG對于預測淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有較高的效能。本研究不完全相符，可能是因為此前研究采集的樣本中僅包含N1～2分期，本研究的樣本中包含了 N3分期，樣本選擇的改變可能是造成研究結(jié)果不一致的原因；也可能因為部分腫瘤原發(fā)灶周圍合并炎癥、與鄰近轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)融合，導致測量MTV時部分測量數(shù)據(jù)偏高，可能對統(tǒng)計結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。通過ROC曲線分析，PET/CT代謝參數(shù)SUVmax對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有更好的預測效能（AUC=0.684，P<0.05）。當SUVmax=5.75時，約登指數(shù)最高，AUC值最大，提示SUVmax=5.75是預測淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的界值，此時診斷敏感度較高；當SUVmax>5.75時，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的發(fā)生率明顯高于SUVmax<5.75者，這可為臨床制訂治療方案提供參考意見，既往研究表明，NSCLC原發(fā)灶的代謝參數(shù)SUVmax與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關，是預測淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的較好指標[12-14]，本研究與此結(jié)果相符。

圖2 低危和高危肺癌患者的典型PET/CT圖像。男，74歲，右肺中葉高分化腺癌，T1cN0M0，臨床分期Ia 3期。18F-FDG PET/CT示右肺中葉外側(cè)段軟組織密度結(jié)節(jié)灶（箭，A～D），F(xiàn)DG代謝輕度異常增高，SUVmax 1.36，SUVmean 0.79，MTV 5.39 cm3，TLG 4.25 g，未見淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。男，75歲，右肺上葉低分化腺癌，T4N3M1c，臨床分期IVb期。18F-FDG PET/CT示右肺上葉軟組織密度腫塊（箭，E～H），F(xiàn)DG代謝異常增高，SUVmax 11.66，SUVmean 5.75，MTV 416.27 cm3，TLG 2393.82 g。右肺門、縱隔內(nèi)（箭頭，F(xiàn)）及腹腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，雙側(cè)腎上腺轉(zhuǎn)移（箭頭，G）

本研究結(jié)果表明，NSCLC原發(fā)灶最大徑與腫瘤N分期呈正相關，原發(fā)灶最大徑越大，腫瘤的N分期越高，與既往相關研究結(jié)果相符[15]。ROC曲線分析顯示，原發(fā)灶最大徑對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有較好的預測效能（AUC=0.681，P<0.05），當原發(fā)灶長徑>4.95 cm時，發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的幾率明顯增加。因此，根據(jù)術前或肺穿刺及淋巴結(jié)活檢前的腫瘤原發(fā)灶最大徑和SUVmax將腫瘤分為低危組、中危組、高危組，3組的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率分別為33.3%、72.7%和87.9%，低危組的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率明顯低于中危組和高危組，表明當腫瘤原發(fā)灶最大徑≤4.95 cm 且 SUVmax≤5.75時，NSCLC發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的幾率較其他情況明顯降低。因此，臨床醫(yī)師可根據(jù)術前病灶的PET/CT顯像特點選擇不同的手術方式及治療方案，從而減少患者的創(chuàng)傷，避免無效治療。

本研究存在一定的局限性：①本研究是單中心、回顧性分析，例數(shù)較少，可能導致病例選擇存在一定的偏倚；②本研究未對淋巴結(jié)大小和淋巴結(jié)的SUV值進行分析；③本研究樣本中鱗癌數(shù)較少，故未將腺癌、鱗癌分別研究，后續(xù)將增加樣本量分別研究。

總之，18F-FDG PET/CT所測的NSCLC原發(fā)灶的SUVmax和最大徑與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關；腫瘤原發(fā)灶的SUVmax聯(lián)合原發(fā)灶的最大徑可以預測淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的風險；SUVmax越大、原發(fā)灶最大徑越大，越易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。PET/CT顯像結(jié)果可為臨床制訂個性化的治療方案提供參考依據(jù)。