肺癌PET-CT 的最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值與腫瘤微淋巴管密度及微血管密度的相關(guān)性研究

胡文倩，王雪芹

（1.濰坊醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)院，山東 濰坊 261053；2.濰坊醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院影像中心，山東 濰坊 261031）

肺癌是我國(guó)發(fā)病率和死亡率均居首位的惡性腫瘤，5 年生存率低于15%［1-2］，其早期診斷與精準(zhǔn)治療是目前研究的焦點(diǎn)。PET-CT 綜合了CT 解剖顯示與PET 組織功能、代謝兩方面的影像學(xué)優(yōu)勢(shì)，從分子形態(tài)學(xué)、功能學(xué)兩方面觀察肺癌特征，在肺癌的早期診斷、功能成像、精準(zhǔn)分期上有顯著優(yōu)勢(shì)［3］。本研究初步探討最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值（maximum standard uptake value，SUVmax）與肺癌PET-CT 征象、病理、微血管密度（microvessel density，MVD）及微淋巴管密度（lymphatic microvessel density，LMVD）的相關(guān)性，旨在分析SUVmax對(duì)肺癌早期診斷、早期治療及預(yù)后評(píng)估的意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析濰坊醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院2017 年10 月至2019 年3 月行手術(shù)切除并經(jīng)病理證實(shí)的42 例肺癌患者的臨床及影像資料，其中男27例，女15 例；年齡42～78 歲，平均（58.50±10.24）歲。42 例中鱗狀細(xì)胞癌12 例，腺癌24 例，小細(xì)胞肺癌6 例。依據(jù)2017 年國(guó)際抗癌聯(lián)盟（International Against Cancer，UICC）肺癌的TNM 分期（第八版）［4］進(jìn)行分期?；颊咝g(shù)前均行PET-CT，且之前均未接受過(guò)抗腫瘤治療，臨床資料完整。所有患者均簽署知情同意書(shū)。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Biograph 64 型PET-CT 儀?；颊呓嬍?～6 h，血糖控制在正常范圍，經(jīng)靜脈注射18F-FDG 顯像劑，劑量0.15～0.20 mCi/kg體質(zhì)量，囑患者多飲水、避光、靜臥40～60 min、排尿后行全身掃描。CT 掃描參數(shù)：120 kV，90～250 mA，層厚5 mm，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.50 s，螺距0.81。同機(jī)行PET 掃描：矩陣168×168，采集時(shí)間2.5 min/床位，依據(jù)患者身高采集6～8 張床位。后對(duì)CT 圖像行衰減校正，并采用TOP 重建法對(duì)在橫斷面、冠狀面及矢狀面的CT、PET 圖像進(jìn)行融合成像。三維圖像重建通過(guò)WizardTM 工作站的MSViewer 軟件同機(jī)融合。

1.3 圖像處理 由2 位經(jīng)驗(yàn)豐富的核醫(yī)學(xué)高級(jí)職稱醫(yī)師采用雙盲法獨(dú)立分析CT、PET 及PET-CT 圖像。將肺門(mén)及縱隔淋巴結(jié)與原發(fā)灶區(qū)分開(kāi)來(lái)，將斷層圖像上3 個(gè)層面的相應(yīng)連續(xù)位置局灶放射性增高視為異常。以由工作站自動(dòng)勾畫(huà)出腫瘤邊界及ROI為主，人工修正為輔，分別測(cè)量原發(fā)腫瘤和淋巴結(jié)SUVmax。選擇目前常用的肺部結(jié)節(jié)良惡性判斷界值，即SUVmax>5 為陽(yáng)性。18F-FDG 由CTI RDSeclipse 回旋加速器及自動(dòng)生成系統(tǒng)自行生產(chǎn)，符合質(zhì)控要求。觀察記錄腫塊最大徑、分葉征、棘突征、胸膜牽拉征、血管集束征、空泡征、肺門(mén)和/或縱隔淋巴結(jié)腫大、原發(fā)腫瘤及淋巴結(jié)18F-FDG 攝取的SUVmax（圖1）。

1.4 免疫組化染色 所有原發(fā)灶標(biāo)本取下后經(jīng)4%多聚甲醛固定、石蠟包埋，取腫瘤組織連續(xù)石蠟切片行HE 染色及免疫組織化學(xué)鏈霉素抗生物素蛋白-過(guò)氧化物酶（SP）法染色（D2-40 單克隆抗體、CD34 單克隆抗體均購(gòu)于福州邁新生物技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司）。

MVD 的判定：計(jì)數(shù)參照Weidner 等的方法，首先在低倍鏡（×100）下識(shí)別出3 個(gè)血管染色最密集的區(qū)域，即“熱點(diǎn)”，然后在高倍鏡（×200）下計(jì)數(shù)微血管，取3 個(gè)視野平均值作為MVD 值。LMVD 的判定：根據(jù)D2-40 蛋白在淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞的陽(yáng)性標(biāo)記技術(shù)，計(jì)數(shù)方法同MVD（圖1）。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用Microsoft Excel 2003 錄入數(shù)據(jù)，使用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料采用方差分析及Pearson 相關(guān)分析，顯著標(biāo)準(zhǔn)為0.05（雙側(cè)）。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 肺癌病理類(lèi)型與原發(fā)腫瘤及淋巴結(jié)SUVmax的關(guān)系（表1） 不同病理類(lèi)型肺癌的原發(fā)腫瘤及淋巴結(jié)SUVmax差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），鱗狀細(xì)胞癌組SUVmax高于腺癌組，小細(xì)胞肺癌組高于鱗狀細(xì)胞癌組。

表1 不同病理類(lèi)型肺癌的SUVmax 比較（）

表1 不同病理類(lèi)型肺癌的SUVmax 比較（）

注：SUVmax，最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值。

2.2 肺癌TNM 分期與原發(fā)腫瘤及淋巴結(jié)SUVmax的關(guān)系（表2） 肺癌TNM 分期中，Ⅰ期淋巴結(jié)為非轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)，Ⅱ、Ⅲ期為轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)；不同TNM 分期肺癌的淋巴結(jié)SUVmax比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；不同TNM 分期肺癌的原發(fā)腫瘤SUVmax比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

2.3 肺癌分化程度與原發(fā)腫瘤及淋巴結(jié)SUVmax的關(guān)系（表3） 不同分化程度肺癌的原發(fā)腫瘤SUVmax及淋巴結(jié)SUVmax差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。

2.4 原發(fā)腫瘤及淋巴結(jié)的SUVmax與腫瘤MVD、LMVD 的關(guān)系（表4） 肺癌MVD 在原發(fā)腫瘤及淋巴結(jié)SUVmax分組中差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；LMVD 在原發(fā)腫瘤及淋巴結(jié)SUVmax分組中差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。

2.5 原發(fā)腫瘤SUVmax與肺癌形態(tài)學(xué)表現(xiàn)的相關(guān)性分析（表5） 雙變量符合正態(tài)分布，用Pearson 相關(guān)系數(shù)分析，原發(fā)腫瘤的SUVmax與腫瘤的最大徑、分葉征、棘突征、血管集束征均呈正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)分別為0.608、0.458、0.623、0.598，均P＜0.05），與空泡征、胸膜牽拉征、淋巴結(jié)SUVmax、淋巴結(jié)排列無(wú)明顯相關(guān)性（均P>0.05）。

表2 不同TNM 分期肺癌的SUVmax 比較（）

表2 不同TNM 分期肺癌的SUVmax 比較（）

表3 不同分化程度肺癌的SUVmax 比較（）

表3 不同分化程度肺癌的SUVmax 比較（）

表4 肺癌的SUVmax 與LMVD 及MVD 的關(guān)系（個(gè)/視野，）

表4 肺癌的SUVmax 與LMVD 及MVD 的關(guān)系（個(gè)/視野，）

注：LMVD，微淋巴管密度；MVD，微血管密度。

表5 肺癌的原發(fā)腫瘤SUVmax 與PET-CT 表現(xiàn)相關(guān)性分析

3 討論

3.1 原發(fā)腫瘤SUVmax與LMVD、MVD 的關(guān)系 腫瘤微血管、微淋巴管統(tǒng)稱為腫瘤微脈管，是微循環(huán)的重要組成。大量研究［2，5-6］證明，腫瘤的發(fā)生、生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移、預(yù)后均與之密切相關(guān)。微脈管的研究是腫瘤機(jī)制研究及腫瘤治療的重要途徑，通過(guò)檢測(cè)LMVD 和MVD可客觀了解腫瘤組織中的新生微淋巴管和微血管的活躍程度。

研究［5-9］顯示，肺癌原發(fā)灶FDG 攝取率越高，腫瘤的侵襲性和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率越高；FDG 攝取與腫瘤細(xì)胞增殖活度、腫塊倍增時(shí)間及病理分化程度等有關(guān)；因此，F(xiàn)DG 攝取率可作為肺癌中臨床預(yù)測(cè)腫瘤生物學(xué)行為的有效指標(biāo)。但關(guān)于用SUV 判斷肺癌預(yù)后的臨界值仍存在較大爭(zhēng)論。SUV 為半定量指標(biāo)，指病灶內(nèi)放射性攝取量，是全身平均攝取量的倍數(shù)，代表代謝活動(dòng)水平。目前，學(xué)界的共識(shí)為SUV 高表示病灶攝取葡萄糖代謝水平高，病灶細(xì)胞增殖活躍，腫瘤轉(zhuǎn)移概率增加，預(yù)后差。SHIN 等［6］通過(guò)對(duì)非小細(xì)胞肺癌的研究發(fā)現(xiàn)，SUVmax>6 是預(yù)后危險(xiǎn)因子；KOH 等［5］對(duì)小細(xì)胞肺癌分析顯示，SUVmax與預(yù)后呈負(fù)相關(guān)，SUVmax為2.5 是區(qū)分肺結(jié)節(jié)良惡性較好的分界值；SAKAKIBARA 等［9］研究發(fā)現(xiàn)，SUVmax與腫瘤新生血管形成密切相關(guān)。目前對(duì)于SUVmax分界值，國(guó)外研究結(jié)果大多集中在5～11，國(guó)內(nèi)多為2～10，多數(shù)認(rèn)為5 作為分界點(diǎn)較理想，故本研究以5 為界進(jìn)行研究。本研究顯示，LMVD、MVD 值在SUVmax≥5 組中明顯高于＜5 組，說(shuō)明病灶SUVmax與腫瘤細(xì)胞的增殖活躍度、腫瘤的淋巴轉(zhuǎn)移、血行轉(zhuǎn)移有明顯相關(guān)性，與預(yù)后呈負(fù)相關(guān)，可作為鑒別診斷肺癌良惡性病變及預(yù)測(cè)侵襲性、轉(zhuǎn)移及預(yù)后的一項(xiàng)較客觀的影像指標(biāo)。

圖1 女，63 歲，右上肺周?chē)头蜗侔?圖1a 18F-FDG PET-CT 肺窗示右肺上葉后段33 mm×26 mm 軟組織密度腫塊影，伴放射性異常濃聚，最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值（SUVmax）為13.21，可見(jiàn)毛刺征、胸膜牽拉征、小空泡征；縱隔見(jiàn)多發(fā)輕度腫大淋巴結(jié)，部分輕度攝取 18F-FDG，SUVmax 值為6.2 圖1b 18F-FDG PET-CT 軀干部MIP 示右肺上葉片狀放射性異常濃聚影，骨骼未見(jiàn)18F-FDG 攝取異常增高 圖1c 癌組織CD34 免疫組化染色（×200），可見(jiàn)腫瘤組織間質(zhì)中富含棕黃色條狀染色的新生血管 圖1d 癌組織D2-40 免疫組化染色（×200），顯示腫瘤組織間質(zhì)豐富的淋巴管染色

3.2 淋巴結(jié)SUVmax與LMVD、MVD 的關(guān)系 淋巴結(jié)的SUVmax可在細(xì)胞分子代謝水平評(píng)估淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況，從而實(shí)現(xiàn)早期精確診斷；尤其在區(qū)別直徑＜1 cm的轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)或直徑>1 cm 的非轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)方面，PET 圖像依據(jù)其代謝性高低，觀察是否為有活性腫瘤細(xì)胞，減少CT 診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中的假陰性和假陽(yáng)性，提高診斷準(zhǔn)確率。但目前尚未有關(guān)淋巴結(jié)SUVmax與腫瘤微脈管形成的相關(guān)研究。本研究發(fā)現(xiàn)，LMVD、MVD 在原發(fā)腫瘤及淋巴結(jié)SUVmax分組上差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示淋巴結(jié)SUVmax越高，腫瘤LMVD、MVD 計(jì)數(shù)越高，腫瘤越易于淋巴轉(zhuǎn)移、血運(yùn)轉(zhuǎn)移，其增殖性更強(qiáng)，惡性度越高，預(yù)后不良。

3.3 原發(fā)腫瘤及淋巴結(jié)SUVmax與肺癌部分臨床病理、CT 征象的相關(guān)性 研究［5，7］顯示，肺癌SUVmax與增殖細(xì)胞核抗原顯著相關(guān)，SUVmax可反映腫瘤的增殖活躍程度。SIM 等［8］報(bào)道，非小細(xì)胞肺癌FDG 攝取與Glut-1/3 的表達(dá)及腫瘤細(xì)胞的分化程度相關(guān)，細(xì)胞分化越差，F(xiàn)DG 攝取會(huì)越高。SAKAKIBARA 等［9］研究認(rèn)為，F(xiàn)DG 的攝取與腫瘤細(xì)胞的增殖性、活性腫瘤細(xì)胞數(shù)、分化程度及MVD 等均有相關(guān)性。本研究結(jié)果與上述研究相符，其中小細(xì)胞肺癌SUVmax高于肺鱗狀細(xì)胞癌，鱗狀細(xì)胞癌高于腺癌；肺癌組織學(xué)分級(jí)中，低、中、高分化的腫瘤的SUVmax差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，即分化程度越高，SUVmax越小。本研究還發(fā)現(xiàn)，淋巴結(jié)的SUVmax與腫瘤類(lèi)型、分化程度及臨床TNM分期密切相關(guān)，目前尚無(wú)相關(guān)報(bào)道。

程凱等［10］報(bào)道，肺癌SUVmax在有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移分組中差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，認(rèn)為病灶最大徑對(duì)FDG攝取有影響。本研究結(jié)果與其有差異，肺癌Ⅲ期的淋巴結(jié)SUVmax明顯高于Ⅱ期和Ⅰ期，即有淋巴轉(zhuǎn)移SUVmax明顯高于無(wú)淋巴轉(zhuǎn)移，提示SUVmax可預(yù)測(cè)肺癌轉(zhuǎn)移。

SUVmax與腫瘤大小的關(guān)系報(bào)道不一［8-11］。SAKAKIBARA 等［9］認(rèn)為病灶的FDG 攝取與其大小無(wú)明顯相關(guān)性，與病灶的倍增時(shí)間有關(guān)。SIM 等［8，11］則認(rèn)為，肺癌病灶的FDG 攝取與腫瘤大小呈正相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤最大徑與其SUVmax呈正相關(guān)，最大徑越大，SUVmax越大，反之亦然。SUVmax與腫塊最大徑的相關(guān)性可能解釋為：①較大腫瘤中存活的腫瘤細(xì)胞數(shù)量多，所以FDG 攝取較高；②較大的腫瘤，血管、淋巴管豐富，血供充足，腫瘤代謝活性強(qiáng)；③惡性腫瘤的侵襲性和惡性生物學(xué)行為隨著腫瘤的增長(zhǎng)加強(qiáng)，導(dǎo)致FDG 攝取升高。

肺癌其他惡性形態(tài)學(xué)征象與SUVmax的關(guān)系以往未見(jiàn)報(bào)道，本研究顯示分葉征、血管集束征、棘突征與SUVmax呈正相關(guān)?？山忉尀樯罘秩~征、棘突征代表腫瘤增殖性較高，細(xì)胞增殖活躍，代謝強(qiáng)；血管集束征可反映腫瘤血供，血供豐富者腫瘤細(xì)胞增殖速度會(huì)相應(yīng)增加，以上征象與FDG 攝取呈正相關(guān)。SUVmax、分葉征、棘突征、血管集束征均為肺癌的重要征象，可一定程度預(yù)測(cè)腫瘤細(xì)胞的增殖性，反映其惡性程度。

綜上所述，PET-CT 是目前臨床上廣泛應(yīng)用的腫瘤分子影像學(xué)檢查方法，可從病灶的功能代謝及病理形態(tài)改變兩方面共同測(cè)評(píng)病灶性質(zhì)，SUVmax在測(cè)評(píng)腫瘤生物學(xué)行為、療效隨訪及預(yù)后等方面有重要價(jià)值［10-12］，結(jié)合其他PET-CT 征象聯(lián)合分析將有更大的臨床應(yīng)用前景。本研究局限性：納入例數(shù)較少，有待擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步證實(shí)研究結(jié)果。