18F-FDG PET/CT及高分辨率CT預(yù)測TNM Ⅰ期肺腺癌臟層胸膜侵犯

段曉蓓，陳相猛，黃斌豪*，鄒偉強，秦貴磷，孫麗霞

(1.中山大學(xué)附屬江門醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，2.放射科，3.病理科，廣東 江門 529070)

肺癌是發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤之一[1]，治療方案、術(shù)后復(fù)發(fā)及預(yù)后均與其病理類型、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、淋巴管和血管浸潤、臟層胸膜侵犯(visceral pleural invasion，VPI)等因素相關(guān)[2-3]；VPI陽性將使腫瘤T分期從T1提高到T2、TNM分期從ⅠA升級至ⅠB[4]。對Ⅰ期肺癌的治療策略會隨其TNM分期變化而不同，對ⅠA肺癌可行亞段肺切除術(shù)，以保留更多肺功能，對ⅠB期術(shù)后需行輔助化學(xué)治療(簡稱化療)[5]。VPI是非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)預(yù)后的獨立影響因素[6]，對VPI陽性患者應(yīng)予密切隨訪和監(jiān)測。本研究觀察18F-FDG PET/CT代謝參數(shù)和高分辨率CT(high resolution CT, HRCT)征象相診斷Ⅰ期肺腺癌VPI的效能。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集2017年1月—2019年11月97例術(shù)前接受全身18F-FDG PET/CT檢查、經(jīng)手術(shù)病理證實為原發(fā)性肺腺癌的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①病理學(xué)診斷為TNM Ⅰ期原發(fā)性肺腺癌(ⅠAN0M0和ⅠBN0M0)；②術(shù)前2周內(nèi)接受全身18F-FDG PET/CT檢查，且可在圖像存儲與傳輸系統(tǒng)(picture archiving and communications system, PACS)系統(tǒng)閱讀圖像；③HRCT表現(xiàn)為孤立性實性肺部結(jié)節(jié)或腫塊；④術(shù)前未接受放射治療(簡稱放療)或化療。排除標(biāo)準(zhǔn)：①非實性及部分實性肺結(jié)節(jié)；②僅經(jīng)支氣管鏡或穿刺活檢確診；③既往惡性腫瘤史；④圖像質(zhì)量不佳。72例腫瘤與胸膜存在接觸，包括ⅠA期59例、ⅠB期13例；男35例、女37例，年齡30～81歲，平均(61.4±9.0)歲。

1.2 儀器與方法 檢查前囑患者禁食至少6 h，控制其空腹血糖水平<8.1 mmol/L。經(jīng)靜脈注射放射化學(xué)純度>95%的18F-FDG(廣州原子高科有限公司)3.70～5.55 MBq/kg體質(zhì)量(0.10～0.15 mCi/kg體質(zhì)量)后，囑患者于暗室內(nèi)平臥休息60 min，并于檢查前排尿。采用GE Discovery VCT 64型PET/CT掃描儀，采集范圍自顱底至股骨中段。PET掃描：以3D方式采集5～7個床位，每個床位3 min，層厚3.75 mm，采用標(biāo)準(zhǔn)迭代法重建，矩陣128×128，重建層厚1.25 mm；以CT圖像對PET圖像進行衰減校正，之后重建圖像；必要時在常規(guī)PET顯像1 h后行雙時相延遲顯像。對肺內(nèi)孤立性病變行所在肺葉HRCT掃描，以高分辨B70f算法重建肺窗圖像，層厚為0.625 mm。

1.3 圖像分析 由具有10年和15年工作經(jīng)驗的核醫(yī)學(xué)科主治醫(yī)師及以上職稱醫(yī)師各1名分別閱片，意見不一時經(jīng)協(xié)商決定。于PET圖像上勾畫原發(fā)灶ROI，計算最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值(maximum standard uptake value, SUVmax)。于肺窗(窗寬1 500 HU，窗位-550 HU)及縱隔窗(窗寬350 HU，窗位40 HU)HRCT圖像觀察病灶徑線(軸位最大層面病灶長徑和垂直短徑的平均值)、位置、形態(tài)、分葉征、毛刺征、空泡征、空氣支氣管征、周圍肺氣腫及胸膜接觸類型等。將原發(fā)灶與胸膜接觸類型分為4型(圖1)：Ⅰ型，見1條線狀影從病變表面延伸至胸膜表面；Ⅱ型，多條線狀影從病灶表面延伸至胸膜表面；Ⅲ型，病灶與鄰近胸膜以窄基底接觸(目測接觸面寬度≤病灶1/4徑線)；Ⅳ型，病灶與鄰近胸膜以寬基底接觸(目測接觸面寬度>1/4病灶徑線)[7]。

圖1 Ⅰ期肺腺癌原發(fā)灶與胸膜接觸關(guān)系分型 A.Ⅰ型；B.Ⅱ型；C.Ⅲ型；D.Ⅳ型

1.4 病理學(xué)診斷 光鏡下觀察HE染色切片發(fā)現(xiàn)腫瘤侵犯胸膜；按照Hammer分級標(biāo)準(zhǔn)，以彈力纖維染色切片評價VPI程度：PL(pleural)0，無VPI；PL1，侵及臟層胸膜彈力層；PL2，突破臟層胸膜表面；PL3，侵及壁層胸膜或胸壁[8-9]。根據(jù)VPI將患者分為陽性組(PL1和PL2)和陰性組(PL0)。陽性組21例，男10例，女11例，年齡33～78歲，平均(62.6±9.2)歲；陰性組51例，男25例，女26例，年齡30～81歲，平均(60.9±9.0)歲。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 22.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示，對符合正態(tài)分布且方差齊性者行兩獨立樣本t檢驗，不符合者行Mann-WhitneyU秩和檢驗。以χ2檢驗或Fisher確切概率法比較計數(shù)資料。將單因素分析結(jié)果顯示差異有統(tǒng)計學(xué)意義的指標(biāo)納入多因素Logistic回歸，篩選Ⅰ期肺腺癌發(fā)生VPI的危險因素，建立回歸模型，并采用受試者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲線得出最佳臨界值，計算曲線下面積(area under the curve, AUC)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

組間患者性別、年齡差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.012，P=0.914；Z=-0.763，P=0.446)；病灶徑線、不同徑線病灶VPI占比、分化程度及位置分布差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。見表1。

2.1 HRCT表現(xiàn) 組間原發(fā)灶形態(tài)、分葉征、毛刺征、空泡征、空氣支氣管征、周圍肺氣腫表現(xiàn)之間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)；胸膜接觸類型差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 陽性組與陰性組患者臨床特征及影像學(xué)表現(xiàn)

2.218F-FDG PET/CT表現(xiàn) 陽性組原發(fā)灶不同程度攝取FDG，SUVmax(11.78±4.40)高于陰性組(6.94±4.38)(Z=-3.959，P<0.001)，見圖2、3。20～30 mm的陽性組病灶SUVmax高于陰性組(P=0.002)，中分化陽性組病灶SUVmax高于陰性組(P<0.001)。見表2。

圖2 患者女，71歲，反復(fù)咳嗽、咯血2個月 A、B.18F-FDG PET/CT圖示左肺上葉尖后段代謝異常增高灶，SUVmax為24.2；C.軸位HRCT圖示病灶徑線30 mm×29 mm，呈分葉狀，以寬基底與鄰近斜裂胸膜接觸(Ⅳ型)；D、E.術(shù)后病理圖(HE，×200)示浸潤性腺癌(D)伴臟層VPI(E，箭)

表2 不同徑線及分化程度原發(fā)灶SUVmax比較

2.3 診斷效能 經(jīng)單因素分析，SUVmax和胸膜接觸類型組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義；將其納入多因素Logistic回歸分析，經(jīng)Enter法逐步回歸，最終二者均納入回歸方程，回歸系數(shù)為-4.945，Wald值為15.041(P<0.001)；回歸方程為P=1/{1+exp[-(-4.945+0.210X1+0.717X2)]}，其中X1、X2 分別代表胸膜接觸類型和SUVmax，胸膜接觸類型[OR=2.047，95%CI(1.061，3.951)，P=0.033]和SUVmax[OR=1.234，95%CI(1.076，1.415)，P=0.003]是預(yù)測VPI的獨立危險因素。經(jīng)ROC曲線分析，SUVmax=9.0和胸膜接觸Ⅳ型為最佳閾值，其AUC分別為0.798和0.715,敏感度76.2%、57.1%，特異度72.5%、78.4%；二者聯(lián)合模型的AUC為0.807，敏感度和特異度分別為66.7%和80.4%。

圖3 患者男，63歲，外傷后意外發(fā)現(xiàn)左肺結(jié)節(jié) A、B.18F-FDG PET/CT圖示左肺下葉后基底段見代謝異常增高結(jié)節(jié)，SUVmax為2.0；C.軸位HRCT圖示結(jié)節(jié)徑線29 mm×23 mm，可見分葉征、毛刺征及線狀胸膜接觸(Ⅱ型)；D、E.術(shù)后病理圖(HE，×200)示浸潤性腺癌(D)，未見VPI(E)

3 討論

臟層胸膜內(nèi)含豐富淋巴、血管，引流至肺門淋巴結(jié)。VPI是NSCLC患者預(yù)后不良因素之一，VPI陽性與Ⅰ期NSCLC患者死亡率和復(fù)發(fā)率增高呈正相關(guān)[8-10]。NSCLC患者VPI陰性組5年生存率高于VPI陽性組[11]。VPI是NSCLC患者不良預(yù)后的重要因素之一，對ⅠB期NSCLC和VPI陽性者術(shù)后可考慮輔助化療[12]。術(shù)前以影像學(xué)檢查預(yù)測肺癌臟層VPI對選擇治療方案具有重要意義。

VPI在淋巴結(jié)陰性NSCLC 中的發(fā)生率約為21.0%～38.5%[13-14]。小于30 mm的NSCLC中，實性肺結(jié)節(jié)VPI發(fā)生率為22.6%，明顯高于非實性結(jié)節(jié)(3.2%)和部分實性結(jié)節(jié)(4.9%)[15]。本研究72例Ⅰ期肺腺癌均為孤立性實性病灶，VPI發(fā)生率29.17%(21/72)，ⅠA、ⅠB期病灶VPI發(fā)生率分別為27.12%(16/59)和38.46%(5/13)，與文獻[15-16]報道一致。

本研究2組間原發(fā)灶SUVmax、胸膜接觸類型差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，而性別、年齡、位置、徑線及HRCT影像特征差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。SUVmax與NSCLC發(fā)生VPI直接相關(guān)，SUVmax越高，腫瘤細(xì)胞增殖活性及侵襲性越高，VPI危險程度越高[17-18]。本研究陽性組SUVmax高于陰性組。MAEDA等[19]回顧性分析58例ⅠA期肺腺癌PET/CT表現(xiàn)，其中SUVmax≤1.0的肺腺癌未見VPI，但未分析其胸膜接觸類型。本研究SUVmax≤1.2的ⅠA期或ⅠB期肺腺癌均未發(fā)生VPI，提示SUVmax的陰性預(yù)測價值較高。

病變緊鄰胸膜、伴胸膜凹陷時，需警惕VPI[14]。彭兆輝等[13]指出，CT所示NSCLC最大徑及毛刺征為VPI的獨立危險因素，且緊貼胸膜的病灶更易發(fā)生VPI。本研究中不同接觸類型之間VPI發(fā)生率差異有統(tǒng)計學(xué)意義，以Ⅳ型更易發(fā)生VPI(12/21，57.14%)，而Ⅰ型和Ⅱ型者VPI發(fā)生率明顯低于Ⅲ型和Ⅳ型，與既往文獻[19]報道一致。線狀胸膜接觸與淋巴管阻塞所致小葉間隔增厚有關(guān)[20]。隨著肺癌原發(fā)灶與胸膜接觸面積增大，接觸面腫瘤細(xì)胞不斷疊加，臟層胸膜彈力層解剖結(jié)構(gòu)出現(xiàn)重疊、皺縮和破壞，伴成纖維細(xì)胞增生而形成VPI。

TANAKA等[21]報道，SUVmax或包含SUVmax的聯(lián)合模型預(yù)測肺腺癌VPI均有較高價值，SUVmax=4.3時，診斷準(zhǔn)確率為85%。本研究發(fā)現(xiàn)胸膜接觸類型和SUVmax均為預(yù)測Ⅰ期肺腺癌VPI的獨立危險因素，以SUVmax=9.0、胸膜接觸Ⅳ型為最佳截斷值，二者聯(lián)合模型的AUC達0.807；因納入病例均為實性結(jié)節(jié)或腫塊，故SUVmax截斷值高于納入非實性及部分實性肺結(jié)節(jié)的研究[22]結(jié)果。

本研究的局限性：①為回顧性研究，樣本量較小，難以避免選擇性偏倚；②僅納入實性結(jié)節(jié)；③僅針對肺腺癌，因其更易發(fā)生胸膜接觸和VPI[23]，而未納入鱗癌及其他病理類型；④未進一步分析PL1和PL2。

綜上，18F-FDG PET/CT、HRCT影像學(xué)特征有助于預(yù)測Ⅰ期肺腺癌VPI。SUVmax和胸膜接觸Ⅳ型為Ⅰ期肺腺癌VPI陽性的獨立危險因素。