PET/CT對(duì)非小細(xì)胞肺癌患者胸腔積液性質(zhì)的鑒別診斷價(jià)值

張衛(wèi)善，段小藝，郭佑民，李 艷，楊 健

西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，陜西 西安 710061

肺癌是中國和世界范圍內(nèi)發(fā)病率和病死率最高的腫瘤［1-2］。肺癌患者出現(xiàn)胸腔積液的常見原因?yàn)樾啬まD(zhuǎn)移，但是，肺癌患者也可出現(xiàn)良性胸腔積液［3］。新版肺癌TNM分期中將胸膜轉(zhuǎn)移定義為M1a期，胸腔積液的良惡性鑒別診斷對(duì)腫瘤分期和制訂治療方案等具有重要的臨床意義。

影像學(xué)檢查是臨床鑒別胸腔積液良惡性的常用方法。CT、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）等影像學(xué)檢查方法具有較高的靈敏度，缺點(diǎn)是特異度和準(zhǔn)確率不高。胸腔穿刺和胸膜活檢發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞是惡性胸水的診斷標(biāo)準(zhǔn)，但二者均為有創(chuàng)檢查，可導(dǎo)致氣胸、出血、皮下氣腫、外傷性感染及針孔種植性轉(zhuǎn)移等并發(fā)癥，并且靈敏度不高，常需要多次復(fù)檢。胸腔鏡下胸膜活檢的診斷率最高，但需要特殊的設(shè)備及操作技能，難以在臨床上常規(guī)應(yīng)用。

PET/CT在評(píng)價(jià)胸膜轉(zhuǎn)移方面具有較高的臨床價(jià)值［4-7］。并且，PET/CT在胸膜病變的良惡性鑒別、胸部以外病變的檢出率及縱隔淋巴結(jié)分期等方面優(yōu)于CT［4，6，8］。目前，PET/CT在肺癌胸腔積液良惡性鑒別的應(yīng)用報(bào)道較少，部分報(bào)道中的研究對(duì)象包含多種病理學(xué)類型肺癌、胸膜原發(fā)腫瘤或經(jīng)過抗腫瘤治療后的肺癌等［4，9］，國內(nèi)未見較大樣本的臨床研究。Ryu等［10-11］報(bào)道顯示小細(xì)胞肺癌（small cell lung cancer，SCLC）和非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）胸腔積液形成的原因不同，前者主要為間接因素（腫瘤侵犯縱隔及肺門淋巴結(jié)、心臟、大血管等），后者主要為直接因素（腫瘤對(duì)胸膜的直接侵犯等）。本研究旨在回顧性分析初診NSCLC合并胸腔積液患者的PET/CT檢查資料，探討PET/CT在其胸腔積液良惡性鑒別中的臨床價(jià)值。

1 資料和方法

1.1 研究對(duì)象

本研究為觀察性研究，回顧性分析2016年9月—2018年3月西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院收治的NSCLC合并胸腔積液且行PET/CT檢查的患者46例?；颊呒{入標(biāo)準(zhǔn)包括：① 初診NSCLC患者，未進(jìn)行放療、化療、手術(shù)及分子靶向等抗腫瘤治療；② 合并胸腔積液，且有細(xì)胞學(xué)或胸膜組織學(xué)診斷者；③ 于西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院行PET/CT檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)包括：① 其他類型肺癌，如SCLC；② PET/CT檢查前進(jìn)行放療、化療、手術(shù)及分子靶向等抗腫瘤治療；③ 無胸水細(xì)胞學(xué)或組織學(xué)結(jié)果者；④ 只行1次胸腔穿刺細(xì)胞學(xué)檢查或胸膜穿刺活檢，且未獲得明確診斷者。胸腔積液良惡性的最終診斷標(biāo)準(zhǔn)：惡性胸腔積液的診斷標(biāo)準(zhǔn)為細(xì)胞學(xué)檢查或胸膜組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞；對(duì)于胸水細(xì)胞學(xué)或胸膜活檢陰性結(jié)果者，至少隨訪1個(gè)月沒有胸腔積液復(fù)發(fā)，且胸部CT未發(fā)現(xiàn)胸膜結(jié)節(jié)或腫塊者即診斷為良性胸腔積液。

1.2 PET/CT檢查

所有患者采用PHILIPS Gemini TF 64 PET/CT掃描儀?；颊咝蠵ET/CT檢查前禁飲食6～8 h，空腹血糖濃度控制在12 mmol/L以下，按3.7～4.5 MBq/kg劑量靜脈注射藥物18F-FDG，安靜且避光下平臥40～60 min，掃描前飲用300～500 mL純凈水并排空尿液。先行體部同機(jī)CT掃描，電壓120 kV，電流50 mA，層厚5 mm，層間距5 mm，患者平靜呼吸，從顱底掃描至股骨中段。然后行PET掃描，患者平靜呼吸，采集范圍與體部CT一致，容積掃描，每個(gè)床位采集時(shí)間1.5 min，根據(jù)患者的身高不同，每個(gè)患者約7～10個(gè)掃描床位。通過同機(jī)CT對(duì)PET圖像進(jìn)行衰減校正，得到衰減校正后的PET圖像（CT attenuation-corrected，CTAC），傳輸至PHILIPS EBW工作站并進(jìn)行圖像分析判讀。

1.3 PET/CT圖像分析

由從事臨床PET/CT影像診斷工作7年以上的2名高年資主治醫(yī)師分別單獨(dú)、盲法閱片，在PHILIPS EBW工作站配置的PET/CT圖像融合軟件上進(jìn)行圖像分析測量。對(duì)CT征象的識(shí)別，以2名醫(yī)師達(dá)成一致為標(biāo)準(zhǔn)，如存在分歧，則由具有高級(jí)職稱的醫(yī)師分析判斷，最終達(dá)成一致；對(duì)胸膜厚度及胸膜FDG攝取值的測量，以兩者的平均值為最終結(jié)果。通過目測法認(rèn)定胸膜病變位置，選擇壁層胸膜進(jìn)行測量，避免臟層胸膜附近的肺內(nèi)腫瘤或炎性病變對(duì)FDG的高攝取產(chǎn)生影響，取胸膜濃聚程度最高的層面，由軟件自動(dòng)勾畫感興趣區(qū)（region of interest，ROI），并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化攝取值（standard uptake value，SUV）。測量胸主動(dòng)脈下段動(dòng)脈血池SUV作為縱隔本底水平，測量時(shí)以血管橫斷面為基準(zhǔn)，勾畫同心圓ROI，ROI面積小于胸主動(dòng)脈截面，避免包括動(dòng)脈壁。取最大SUV值作為胸膜及動(dòng)脈血池FDG攝取值，分別記為pSUVmax和aSUVmax。在橫斷位CT圖像上測量胸膜厚度，取胸膜病變處進(jìn)行測量；無明顯增厚、結(jié)節(jié)或腫塊者，在PET圖像上顯示為最高濃聚處對(duì)應(yīng)的CT圖像上，對(duì)壁層胸膜進(jìn)行測量。對(duì)于CT無明顯結(jié)節(jié)、腫塊者，亦未見明顯18F-FDG代謝最高灶者，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)PET圖像灰度值，對(duì)PET圖像的橫斷位、冠狀位及矢狀位進(jìn)行逐層分析，選擇最高濃聚處進(jìn)行測量。若同時(shí)存在多個(gè)胸膜病灶，選擇病灶最大者；若胸膜病灶最大者非FDG攝取最高處，則選擇后者測量胸膜厚度及SUV值。采用2種方法作為PET/CT診斷惡性胸腔積液的標(biāo)準(zhǔn)：方法1，pSUVmax＞2.5；方法2，胸膜核素?cái)z取高于縱隔背景［12］，即pSUVmax＞aSUVmax。分別計(jì)算2種方法診斷惡性胸腔積液的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值和準(zhǔn)確率。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 19.0軟件計(jì)算PET/CT診斷NSCLC合并惡性胸腔積液患者的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值和準(zhǔn)確率。對(duì)2種方法結(jié)果進(jìn)行χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

按照納入及排除標(biāo)準(zhǔn)，共46例NSCLC合并胸腔積液患者符合條件，患者年齡39～88歲，平均（61.4±10.8）歲，男性27例，女性19例。周圍型肺癌28例（60.87%），中央型18例（39.13%）。病理學(xué)類型：腺癌39例（84.78%），鱗癌4例（8.70%）和未分型NSCLC 3例（6.52%）。46例患者中有25例（54.35%）伴發(fā)阻塞性炎性反應(yīng)、肺不張或?qū)嵶兊确伟┎l(fā)癥。所有胸腔積液均得到細(xì)胞學(xué)或組織學(xué)檢查確診，其中胸腔穿刺細(xì)胞學(xué)檢測22例，胸膜穿刺10例，胸腔鏡或手術(shù)胸膜活檢4例，另外有10例包含2種及以上確診方法。最終確診惡性胸腔積液39例（84.78%），良性胸腔積液7例（15.22%），兩組患者胸膜特征見表1。在7例良性胸腔積液中，2例通過胸腔鏡確診，細(xì)胞學(xué)或組織學(xué)檢查5例陰性者隨訪1個(gè)月以上積液吸收消失。

表 1 NSCLC患者特征

本組患者中，惡性胸腔積液組胸膜厚度和pSUVmax平均值分別為6.9 mm和5.0，明顯高于良性組的2.3 mm和1.5（P＜0.05，表1）。典型病例對(duì)比影像見圖1。如表2所示，在PET/CT上以pSUVmax＞2.5為標(biāo)準(zhǔn)（方法1）診斷惡性胸腔積液，9例患者為假陰性，其中7例pSUVmax為2.3～2.5，6例未見阻塞性炎性反應(yīng)、實(shí)變、肺不張或肺內(nèi)感染等并發(fā)癥，7例表現(xiàn)為單側(cè)胸腔積液（與原發(fā)病灶位于同側(cè)胸腔），僅有4例表現(xiàn)為縱隔或肺門淋巴結(jié)腫大；方法1的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值和準(zhǔn)確率分別為76.9%、100.0%、100.0%、43.8%和80.4%。以pSUVmax＞aSUVmax為標(biāo)準(zhǔn)（方法2），4例為假陰性，靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值和準(zhǔn)確率分別為89.7%、100.0%、100.0%、63.6%和91.3%。2種方法均未發(fā)現(xiàn)假陽性結(jié)果，2種方法的靈敏度、陰性預(yù)測值及準(zhǔn)確率差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。2種方法的診斷胸腔積液性質(zhì)的受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線如圖2所示，曲線下面積分別為0.961和0.976。

圖 1 惡性胸腔積液患者與良性胸腔積液患者對(duì)比影像圖

表 2 PET/CT診斷NSCLC合并胸腔積液的結(jié)果

圖 2 PET/CT診斷NSCLC合并胸腔積液的ROC曲線

3 討 論

本研究回顧性分析NSCLC合并胸腔積液患者的PET/CT檢查資料，18F-FDG PET/CT作為無創(chuàng)性檢查方法，在其胸腔積液的良惡性鑒別中具有較高的診斷價(jià)值，其診斷靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值及準(zhǔn)確率均較高，陰性預(yù)測值相對(duì)較低。以胸膜放射性核素?cái)z取程度高于縱隔作為診斷標(biāo)準(zhǔn)，可提高其診斷效能。

NSCLC常合并胸膜轉(zhuǎn)移，據(jù)報(bào)道約1/3的患者存在胸膜轉(zhuǎn)移［13］。國際抗癌聯(lián)盟（Union for International Cancer Control，UICC）第7版肺癌TNM分期標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)將胸膜轉(zhuǎn)移定義為M1a期。胸膜轉(zhuǎn)移是胸腔積液的常見原因，部分非腫瘤性病變也可引起胸水，如肺不張、阻塞性肺炎、感染和心源性胸水等。肺癌合并胸腔積液的良惡性鑒別對(duì)于腫瘤準(zhǔn)確分期及治療決策的制定具有重要的臨床意義?；谛螒B(tài)學(xué)的影像學(xué)檢查（常用胸部CT檢查）在其診斷中的價(jià)值有限。CT以壁層胸膜增厚超過1 cm、胸膜結(jié)節(jié)樣增厚和累及縱隔胸膜為特點(diǎn)［14］。但是，外科手術(shù)及胸腔鏡下所發(fā)現(xiàn)的微小病變，在CT檢查中經(jīng)常漏診［15］，CT在胸膜病變的診斷中特異度較低［14-15］。18F-FDG PET/CT主要通過腫瘤細(xì)胞攝取核素的高低鑒別疾病的良惡性，與CT相比，PET/CT對(duì)肺癌原發(fā)灶、縱隔及肺門淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的診斷靈敏度和特異度更高，還可發(fā)現(xiàn)胸部以外的轉(zhuǎn)移灶，從而減少無效開胸率及手術(shù)等有創(chuàng)性診療手段。PET/CT對(duì)于鑒別胸腔積液的性質(zhì)也具有較高的臨床價(jià)值，惡性胸腔積液在PET/CT上常表現(xiàn)為局限性核素濃聚。此外，在PET/CT上可以通過測量胸膜SUV，采用半定量分析方法提高診斷準(zhǔn)確率。目前常用的半定量方法有2種，即以SUVmax＞2.5或胸膜攝取程度高于縱隔為診斷標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)文獻(xiàn)［6，8，13，16］報(bào)道，PET/CT在胸腔積液的良惡性鑒別方面具有較高的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值，分別約89%～100%、67%～94%、67%～95%和67%～100%，與本研究結(jié)果具有一致性。

本研究結(jié)果中，PET/CT檢查在胸膜轉(zhuǎn)移的鑒別診斷中未發(fā)現(xiàn)假陽性結(jié)果。原因之一可能為本組患者中良性胸腔積液患者較少，僅有7例；也可能與測量方法有關(guān)，我們測量胸膜SUV值選擇壁層胸膜，從而避免了臟層胸膜附近的肺內(nèi)炎性病變對(duì)FDG的高攝取而引起的假陽性結(jié)果。廖日強(qiáng)等［9］研究報(bào)道了33例肺癌合并胸腔積液患者（27例惡性，6例良性），僅發(fā)現(xiàn)1例在PET/CT上表現(xiàn)為假陽性，系肺癌合并結(jié)核性胸膜炎患者。結(jié)核性胸膜炎在PET/CT表現(xiàn)為胸膜增厚、核素?cái)z取增高，與胸膜轉(zhuǎn)移很難鑒別，需結(jié)合臨床病史及相關(guān)實(shí)驗(yàn)室檢查，確診需要病理學(xué)活檢。另外，在廖日強(qiáng)等［9］的研究報(bào)道中，有4例為SCLC。SCLC胸腔積液的主要病因是間接因素，不是腫瘤對(duì)胸膜的直接侵犯或轉(zhuǎn)移。Ryu等［11］報(bào)道了73例SCLC合并胸腔積液患者，其中只有9例（12.3%）為胸膜的直接侵犯，遠(yuǎn)低于NSCLC的惡性胸腔積液比率（87.8%）［10］，二者具有明顯的差異性，因而，我們選擇NSCLC作為研究對(duì)象，以期深入探究NSCLC合并胸腔積液的PET/CT診斷價(jià)值。

PET/CT在胸膜轉(zhuǎn)移的診斷中陰性預(yù)測值較低。本研究顯示，16例PET表現(xiàn)為陰性的患者中，9例為假陰性，假陰性率高達(dá)56.2%。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，9例假陰性患者中6例未見阻塞性炎性反應(yīng)、實(shí)變或肺不張等病變，7例表現(xiàn)為單側(cè)胸腔積液（與原發(fā)病灶位于同側(cè)胸腔），僅有4例表現(xiàn)為縱隔或肺門淋巴結(jié)腫大。我們知道，這些因素是胸腔積液形成的主要原因。因而，當(dāng)肺癌患者在PET/CT上表現(xiàn)為單側(cè)胸水、肺門及縱隔淋巴結(jié)無腫大且無阻塞性炎性反應(yīng)或肺不張時(shí)，即使胸膜核素?cái)z取無明顯增高，仍要高度懷疑胸膜轉(zhuǎn)移可能，應(yīng)建議臨床進(jìn)一步檢查確診。另外，9例假陰性患者中有7例胸膜SUVmax為2.3～2.5，在應(yīng)用方法2（即胸膜核素濃聚程度高于縱隔背景）后，有5例更正為正確診斷，因此，可以通過這個(gè)方法提高PET/CT對(duì)胸膜轉(zhuǎn)移瘤的診斷效能。

本研究為回顧性研究，存在一些不足之處。首先，良性胸腔積液患者較少，這可能是導(dǎo)致本研究未發(fā)現(xiàn)假陽性結(jié)果的重要原因之一。其次，在患者納入中我們僅選擇有病理學(xué)檢查結(jié)果的患者，對(duì)于微量胸腔積液患者（胸部CT表現(xiàn)為胸水厚度小于1 cm［17］），難以通過胸腔穿刺進(jìn)行細(xì)胞學(xué)檢查確診，從而導(dǎo)致這部分患者失訪，在本研究中僅有3例微量胸腔積液患者通過胸腔鏡下檢查得以確診，而部分微量胸水患者因無法得到病理學(xué)檢查結(jié)果被排除。PET/CT在NSCLC中胸膜轉(zhuǎn)移的判斷具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值，需要前瞻性、大樣本及多中心性研究進(jìn)行更加深入的探究。

綜上所述，18F-FDG PET/CT檢查在NSCLC合并胸腔積液的良惡性鑒別中具有較高的靈敏度、特異度及陽性預(yù)測值，對(duì)于PET/CT陰性的胸腔積液，需要活檢確診。以胸膜放射性核素濃聚程度高于縱隔背景為PET/CT診斷惡性胸腔積液的標(biāo)準(zhǔn)，可在一定程度上提高其診斷效能。