原發(fā)性肺癌18F-FDG PET/CT代謝參數(shù)與其臨床病理特征的關(guān)系

張漫雪，周 錦，湯 泊，陳尚遠(yuǎn)，徐 陽

(南京中醫(yī)藥大學(xué)沭陽附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，江蘇 宿遷 223600)

原發(fā)性肺癌(簡(jiǎn)稱肺癌)是重要致死原因之一[1]。目前對(duì)肺癌代謝參數(shù)最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值(maximum standard uptake value, SUVmax)、腫瘤代謝體積(metabolic tumor volume, MTV)、病灶糖酵解總量(total lesion glycolysis, TLG)與臨床病理特征關(guān)系的關(guān)注漸多，但針對(duì)瘦體重標(biāo)準(zhǔn)化SUVmax(SUVmaxnormalized by lean body mass，SULmax)的研究尚少。本研究觀察肺癌18F-FDG PET/CT代謝參數(shù)與其臨床病理特征的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集2015年12月—2019年1月于南京中醫(yī)藥大學(xué)沭陽附屬醫(yī)院接受18F-FDG PET/CT檢查并經(jīng)手術(shù)、經(jīng)皮穿刺肺活檢及纖維支氣管鏡組織病理檢查，證實(shí)的159例肺癌患者，男103例，女56例，年齡28～83歲，中位年齡62歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：① PET/CT檢查前未接受腫瘤相關(guān)治療；②PET/CT與手術(shù)或淋巴結(jié)活檢時(shí)間間隔不超過2周；③PET/CT中肺癌原發(fā)灶SUVmax大于肝血池SUVmax[2]。本研究獲院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)(編號(hào)：2019-017)。檢查前患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 檢查前囑患者禁食4～6 h以上，控制其血糖<11.1 mmol/L。按3.70～5.55 MBq/kg體質(zhì)量靜脈注射18F-FDG(南京安迪科公司，放射化學(xué)純度>95%)。安靜休息1 h后行PET/CT掃描。采用GE DiscoveryTMPET/CT 610。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，每個(gè)床位1.5～2.0 min，7～8個(gè)床位。應(yīng)用CT數(shù)據(jù)進(jìn)行衰減校正，迭代法重建，最終獲得圖像。

1.3 分組 ①159例患者中，中位年齡≤62歲組79例，>62歲組80例；②男性組103例，女性組56例；③原發(fā)灶位于左肺組71例，右肺組88例；④于CT重建圖像選取較大層面測(cè)量原發(fā)灶最大徑，分為結(jié)節(jié)組(≤3.0 cm，n=50)和腫塊組(>3.0 cm，n=109)；⑤參照國際肺癌研究聯(lián)合會(huì)第8版標(biāo)準(zhǔn)[3]行TNM分期，按T分期分為T1組47例、T2組45例、T3組33例、T4組34例，按N分期分為N0組51例、N1-2組58例及N3組50例，按M分期分為M0組77例、M1組82例；⑥按組織病理類型分為鱗癌組36例、腺癌組94例及小細(xì)胞癌組29例。

1.4 圖像分析 由從事PET/CT診斷工作3年及以上的主治醫(yī)師及副主任醫(yī)師各1名獨(dú)立分析圖像，并經(jīng)討論達(dá)成一致意見。于CT重建圖像中選取較大層面測(cè)量原發(fā)灶最大徑；沿病變邊緣勾畫ROI，利用MEDEX圖像處理工作站自動(dòng)得出腫瘤原發(fā)灶的SUVmax、SULmax；采用相對(duì)閾值法，以SUVmax的40%為閾值，軟件自動(dòng)在軸位、矢狀位及冠狀位圖像中對(duì)病灶進(jìn)行容積分割，獲得原發(fā)灶平均標(biāo)準(zhǔn)攝取值(mean standard uptake value, SUVmean)和MTV，計(jì)算TLG：TLG=SUVmean×MTV。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以±s表示正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或單因素方差檢驗(yàn)比較各組間代謝參數(shù)，以Pearson相關(guān)性分析觀察其與原發(fā)灶最大徑及臨床病理參數(shù)的相關(guān)性用中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，以Mann-WhitneyU檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較，采用Spearman相關(guān)性分析觀察代謝參數(shù)與臨床病理參數(shù)的相關(guān)性。|r|≥0.8呈高度相關(guān)，0.5≤|r|<0.8呈中度相關(guān)，0.3≤|r|<0.5呈低度相關(guān)，0<|r|<0.3呈弱相關(guān)。采用Kruskal-Wallis秩和檢驗(yàn)分析多組代謝參數(shù)與臨床病理參數(shù)的關(guān)系。以受試者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲線分析腫瘤原發(fā)灶最大徑和代謝參數(shù)的診斷效能，以約登指數(shù)最大法找出最佳截?cái)嘀?。根?jù)曲線下面積(area under the curve, AUC)選擇參數(shù)，將患者分為低危組、中危組及高危組。以χ2檢驗(yàn)比較“率”。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 原發(fā)灶最大徑 結(jié)節(jié)組原發(fā)灶最大徑1.0～3.0 cm、平均(2.23±0.55)cm，腫塊組3.1～15.2 cm、平均(5.74±2.18)cm；男性組1.1～15.2 cm、平均(5.16±2.53)cm，女性組1.0～8.5 cm、平均(3.66±1.96)cm，男性組大于女性組(F=1.926，P<0.001)。

2.2 PET/CT參數(shù) 不同年齡及原發(fā)灶位置組間SUVmax、SULmax、MTV及TLG差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，各M分期組間SUVmax、SULmax差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，余各組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)，見表1。

表1 肺癌原發(fā)灶代謝參數(shù)與臨床病理資料的關(guān)系

2.3 原發(fā)灶最大徑與代謝參數(shù)的關(guān)系 腫瘤 SUVmax、SULmax、MTV及TLG均與原發(fā)灶最大徑呈正相關(guān)(r=0.547、0.651、0.725、0.751，P均<0.001)。

2.4 代謝參數(shù)與TNM分期的相關(guān)性 SUVmax、SULmax、MTV及TLG均與腫瘤T分期呈中高度正相關(guān)(r=0.515、0.455、0.838、0.824，P均<0.05)，與N分期無明顯相關(guān)(r=0.031、0.054、0.148、0.129，P均>0.05)；SUVmax、SULmax與M分期均無明顯相關(guān)(r=0.067、0.073，P均>0.05)，MTV、TLG均與M分期呈弱正相關(guān)(r=0.259、0.223，P均<0.05)。

2.5 診斷效能分析 原發(fā)灶最大徑與代謝參數(shù)的診斷效能見圖1、表2。

表2 原發(fā)灶最大徑與代謝參數(shù)的診斷效能

圖1 聯(lián)合應(yīng)用肺癌原發(fā)灶最大徑與SUVmax診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的ROC曲線

聯(lián)合應(yīng)用腫瘤原發(fā)灶最大徑和SUVmax將患者分為低危組、中危組及高危組：低危組原發(fā)灶最大徑≤4.35 cm且SUVmax≤5.02(圖2)；中危組原發(fā)灶最大徑≤4.35 cm且SUVmax>5.02，或原發(fā)灶最大徑>4.35 cm且SUVmax≤5.02；高危組原發(fā)灶最大徑>4.35 cm且SUVmax>5.02。低危組淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移發(fā)生率為39.39%(13/33)，中危組為70.37%(38/54)，高危組為79.17%(57/72)，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=16.654，P<0.05)。

圖2 患者女，55歲，中-低分化腺癌，T1bN0M0 右肺上葉軟組織密度結(jié)節(jié)(箭)，最大徑1.7 cm，F(xiàn)DG攝取異常增高，SUVmax為3.08，TLG為3.1 g A.最大密度投影圖；B～D.軸位(B)、冠狀位(C)及矢狀位(D)圖像

3 討論

KARAM等[4]分析98例非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)，發(fā)現(xiàn)不同大小原發(fā)灶SUVmax差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，鱗狀細(xì)胞癌的SUVmax顯著高于腺癌，而不同性別原發(fā)灶的SUVmax差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。也有研究[5]顯示不同性別肺癌患者間SUVmax存在差異。本研究顯示不同性別肺癌患者、原發(fā)灶大小及不同組織病理類型間SUVmax、SULmax、MTV、TLG代謝參數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而不同位置原發(fā)灶、不同年齡組間各代謝參數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究男性組腫瘤原發(fā)灶最大直徑大于女性組，而腫瘤SUVmax等代謝參數(shù)與其大小呈正相關(guān)[4,6]；此外，KARAM等[4]的病例均為NSCLC患者，樣本差異也會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏倚。

既往研究[7]表明，腫瘤放射性攝取與葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(glucose transporter type, Glut)表達(dá)有關(guān)，Glut表達(dá)增高時(shí)，病灶的葡萄糖代謝活躍，導(dǎo)致病灶的18F-FDG PET/CT攝取值增高，尤以Glut1最為重要。肺鱗狀細(xì)胞癌Glut1表達(dá)顯著高于腺癌[8]，故前者各代謝參數(shù)高于后者。

SULmax是去除脂肪組織對(duì)患者病灶放射性攝取影響之后獲得的代謝參數(shù)，以瘦體重(lean body mass，LBM)作為體質(zhì)量[9]，據(jù)以計(jì)算SULmax。人體脂肪組織在不同條件下的放射性攝取有所不同[10-11]。臨床工作中，脂肪含量會(huì)影響SUVmax測(cè)值[9,12-13]，故SULmax能較SUVmax更準(zhǔn)確地反映病灶代謝情況。本研究顯示肺癌SULmax與原發(fā)灶最大徑呈正相關(guān)，其與原發(fā)灶最大徑的相關(guān)系數(shù)略高于SUVmax而低于體積參數(shù)MTV、TLG；與腫瘤T分期呈中度正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)低于SUVmax與腫瘤T分期。本研究發(fā)現(xiàn)不同性別患者、不同T分期、N分期及細(xì)胞組織分化類型腫瘤間SULmax差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。SULmax與肺癌臨床病理特征之間的關(guān)系與SUVmax大致相仿，在與腫瘤TNM分期及原發(fā)灶大小的關(guān)系方面，其相關(guān)系數(shù)低于MTV及TLG，可能原因在于SULmax僅能反映病灶的代謝特征，而不能反映代謝體積等其他特征，或因樣本選擇存在偏倚，脂肪含量存在差異。MTV和TLG作為體積參數(shù)，既可反映腫瘤原發(fā)灶大小，又能反映其代謝特征，能夠全面展示腫瘤原發(fā)灶的特征，臨床應(yīng)用價(jià)值高于SUVmax、SULmax。

既往研究[14]表明，聯(lián)合應(yīng)用肺癌原發(fā)灶最大徑及SUVmax可較好地預(yù)測(cè)肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；肺癌原發(fā)灶SUVmax是腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[15]。

目前對(duì)淋巴結(jié)陰性NSCLC施行肺葉部分切除術(shù)和選擇性淋巴結(jié)清掃術(shù)有逐年增加趨勢(shì)，但有限切除后局部復(fù)發(fā)率較高且隱匿性淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移發(fā)生，故術(shù)前應(yīng)對(duì)淋巴結(jié)陰性NSCLC進(jìn)行分級(jí)，以便選擇有限切除或肺葉切除術(shù)加完全縱隔淋巴結(jié)清掃術(shù)。本研究結(jié)果顯示，腫瘤原發(fā)灶大小和代謝參數(shù)SUVmax高于界值時(shí)，發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的概率明顯增大；此時(shí)即使18F-FDG PET/CT顯像未見陽性淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，臨床亦應(yīng)考慮N分期，必要時(shí)行淋巴結(jié)切除術(shù)，以避免術(shù)后出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移殘留。

本研究的不足：為單中心、回顧性分析，樣本選擇存在一定偏倚；且因N1分期樣本數(shù)較少，未能對(duì)N1、N2分期進(jìn)行獨(dú)立分組分析。

綜上所述，肺癌18F-FDG PET/CT代謝參數(shù)SUVmax、SULmax、MTV及TLG與其臨床病理特征具有一定關(guān)系；聯(lián)合應(yīng)用肺癌原發(fā)灶最大徑及SUVmax可較好地預(yù)測(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)。