18F-FDG PET/CT診斷肺磨玻璃結節(jié)應用進展

江春亭，張安南，張衛(wèi)方

(北京大學第三醫(yī)院核醫(yī)學科，北京 100191)

肺癌是嚴重威脅人類生命的惡性腫瘤之一，其臨床分期與預后密切相關，但早期確診率較低，75%以上患者確診時已發(fā)生局部或全身轉移[1]。近年來，隨著低劑量CT的推廣，肺磨玻璃結節(jié)(ground glass nodule， GGN)的檢出率有所提高。肺GGN多為早期支氣管肺癌，尤其是早期細支氣管肺泡癌及不典型腺瘤樣增生，但也可見于炎性病變、局灶性出血或纖維化等[2]，其成分復雜，目前仍是診斷難點。作為一種多模態(tài)影像學檢查技術，PET/CT在腫瘤診療方面具有重要價值；但早期肺癌GGN代謝較低，僅依靠FDG攝取率往往無法做出正確診斷。隨著影像學設備的不斷進步及影像組學研究方法的深入，目前已可獲得肺GGN更加豐富的信息，有效提高PET/CT診斷GGN的準確性。本文對PET/CT鑒別良惡性肺GGN、不同浸潤階段肺腺癌性GGN及肺GGN紋理分析等應用進展進行綜述。

1 PET/CT鑒別良惡性肺GGN

肺GGN在高分辨率CT(high resolution CT， HRCT)中多表現(xiàn)為密度低于周圍血管和支氣管的稍高密度影，邊界可較清晰[3]；其病理學基礎為多種原因所致肺泡腔不完全填充、肺泡部分萎陷及肺間質增厚等。李亞男等[4]報道，肺GGN的惡性率高達82.4%，以腺癌為主。

惡性肺GGN中，腫瘤細胞密度及增殖速度往往均較低，PET所示FDG攝取率大多僅輕度升高，甚至可無異常，易致漏診。HU等[5]觀察54例PET/CT發(fā)現(xiàn)肺GGN患者，后經(jīng)病理學和臨床確診，認為PET/CT對體積較小、尤其是不存在實性結構的惡性肺GGN 的檢出率較低，但對體積較大者檢出率較高。因此， PET/CT診斷良惡性肺GGN時，應綜合考慮結節(jié)大小、圖像特點及葡萄糖代謝特征。

1.1 代謝特點 目前18F-FDG是PET/CT應用最廣泛的成像劑之一。腫瘤組織對18F-FDG攝取增加，肺炎、結節(jié)病及活動性結核等疾病導致局部粒細胞和巨噬細胞活動增加，也可增加18F-FDG的攝取率[6]。KIM等[7]將高于肺本底標準化攝取值(standard uptake value, SUV)的病變定義為惡性病變，結果顯示PET低于惡性GGN的檢出率僅為62.9%，陽性率為82.9%，假陽性率為58.3%，其鑒別良惡性GGN的準確率較低。另有研究[8]認為，肺良性GGN18F-FDG攝取率略高于惡性，其中炎性病變多表現(xiàn)為廣泛且均勻的18F-FDG攝取增高，而惡性多表現(xiàn)為不均勻攝取增高。CHUN等[9]等報道的68個肺GGN病灶中，良、惡性病變的最大SUV(maximum SUV， SUVmax)分別為(2.00±1.18)和(1.26±0.71)。

1.2 圖像特征 根據(jù) HRCT是否顯示存在實性成分，GGN可分為純GGN(pure GGN， pGGN)及混合GGN(mixed GGN， mGGN)，其病理學基礎為mGGN中出現(xiàn)肺泡壁塌陷及腫瘤細胞多層堆積。研究[10]表明，GGN實性成分占比與肺腺癌侵襲性成正相關，與患者存活率成負相關。KIM等[11]認為，若mGGN的實性部分超過結節(jié)總體積的50%，或原pGGN中出現(xiàn)實性成分，應高度懷疑病變可能為惡性；空泡征、胸膜凹陷征、分葉及毛刺等圖像特征可幫助診斷惡性GGN。直徑10 mm可作為鑒別肺GGN良惡性的臨界值，惡性肺GGN最大徑常>8 mm[8，12]。SUVmax值與肺GGN直徑及其實性成分直徑顯著相關，即根據(jù)肺GGN及實性部分的直徑可鑒別良惡性GGN[13-14]。

2 PET/CT鑒別不同浸潤階段肺腺癌性GGN

肺腺癌可分為原位腺癌(adenocarcinoma in situ， AIS)、微浸潤腺癌(micro-invasive adenocarcinoma， MIA)及浸潤性腺癌(invasive adenocarcinoma， IAC)。AIS和MIA屬于ⅠA期肺腺癌，以貼壁生長為主，肺泡上皮細胞被癌細胞替代，HRCT多表現(xiàn)為肺部孤立的GGN，PET/CT多表現(xiàn)為18F-FDG低攝取結節(jié)[15]。MIA較少轉移至淋巴結。研究[16-17]表明，AIS與MIA的臨床預后情況差異無統(tǒng)計學意義，術后5年生存率高達100%或接近100%。

與AIS和MIA相比，IAC腫瘤體積較大，細胞浸潤明顯，增殖速度較快，其18F-FDG攝取率高于AIS及MIA[18]。駱柘璜等[14]對表現(xiàn)為mGGN的肺腺癌SUVmax進行受試者工作特征(receiver operating characteristic， ROC)曲線分析，以約登指數(shù)最大值對應SUVmax1.25作為判別IAC的界值，其敏感度和特異度分別為51.9%和100.0%。另有學者[13，19]傾向于以SUVmax1.0作為界值，區(qū)分IAC病灶與MIA或AIS病灶，其敏感度和特異度分別為61%和71%。IAC細胞明顯浸潤，腫瘤邊緣細胞分化程度不一、生長速度不同，多表現(xiàn)為mGGN，形態(tài)多不規(guī)則，易顯露惡性征象。與IAC相比，AIS與MIA更易表現(xiàn)為pGGN。研究[20-21]發(fā)現(xiàn)，HRCT所示腫瘤實性成分比值(consolidation tumor ratio， CTR)可反映肺GGN內實性成分在結節(jié)總體積中的占比，CTR升高提示MIA可能發(fā)展為IAC。ZHOU等[20]采用ROC曲線分析SUVmax和CTR區(qū)分IAC、AIS及MIA的能力，結果顯示CTR和SUVmax的可行閾值分別為0.39和0.95，其對應曲線下面積(area under the curve， AUC)分別為0.868和0.798。IWANO等[21]認為CTR>0.38及SUVmax>1.46是聯(lián)合診斷mGGN的最優(yōu)截斷指標，其敏感度和準確率達95.3%和86.2%，明顯優(yōu)于單獨診斷效能。

3 肺GGN PET/CT紋理分析

醫(yī)學圖像紋理分析可定量描述病變性質，反映病變的生物學異質性[22]。生物學異質性是腫瘤不均質的微血管密度、乏氧、細胞增殖及壞死所致，可在不同程度上反映腫瘤的侵襲性。觀察腫瘤異質性對于診斷、分期、預測治療反應及預后等方面具有重要意義。

作為新興的研究方法，18F-FDG PET/CT圖像紋理分析可量化病變內放射性藥物及CT值空間分布的異質性。大小變異性、強度變異性及熵等紋理參數(shù)在同質腫瘤和異質腫瘤中存在統(tǒng)計學差異[22]。熵值代表圖像紋理的復雜程度，反映紋理灰度分布的隨機性，腫瘤異質性越高，熵值越大。研究[22-23]顯示，肺良惡性病變間熵值等紋理特征參數(shù)差異具有統(tǒng)計學意義，結合代謝參數(shù)及紋理特征可有效提高診斷肺內結節(jié)的準確率。

SON等[24]研究發(fā)現(xiàn)浸潤前病變及浸潤性病變之間紋理特征差異存在統(tǒng)計學意義，術前CT定量分析可區(qū)分IAC與AIS或MIA，其中第75百分位CT衰減值和熵值可作為IAC的獨立預測指標，二者聯(lián)合預測IAC的AUC為0.780。LI等[25]利用紋理特征分析IAC、AIS及MIA，發(fā)現(xiàn)體素計數(shù)特征能更好地區(qū)分IAC與AIS，其敏感度為82.5%，特異度為62.5%；相關紋理特征區(qū)分MIA與IAC，敏感度和特異度為81.1%和53.1%。

采用圖像紋理特征分析法，結合PET/CT，可有效判斷GGN的良惡性及侵襲性，其鑒別肺內一過性GGN及持續(xù)性GGN的準確率顯著高于PET/CT結合臨床資料；且對首診發(fā)現(xiàn)的GGN，可根據(jù)其內細微結構變化決定是否進行干預[26]。

4 小結與展望

PET/CT能同時獲得CT定位信息和PET代謝信息，可提高微小肺GGN的檢出率，敏感度和特異度高，具有無創(chuàng)且可重復的優(yōu)勢，鑒別診斷良惡性肺GGN及不同浸潤階段肺腺癌性GGN具有較大優(yōu)勢。綜合分析GGN圖像特征、病灶大小及18F-FDG攝取率，結合圖像紋理分析，運用影像組學，可提高診斷準確率。目前關于PET/CT診斷肺GGN的報道較少，尤其是紋理分析及影像組學等方面。隨著影像學技術、分割算法及人工智能的發(fā)展及臨床經(jīng)驗的不斷積累，PET/CT用于診斷肺GGN的前景會更加廣闊。