18F-FDG符合線路SPECT-CT顯像靶與非靶比值在腫瘤診療中的應(yīng)用

李 楠　章 斌　鄧勝明

目前，惡性腫瘤對(duì)人群健康和生命威脅較大，如肺癌在近50年來(lái)許多國(guó)家都報(bào)道其發(fā)病率和病死率均明顯增高，只有15%的患者在確診后能存活5年以上。2005年我國(guó)肺癌的發(fā)病率約為50萬(wàn)例(男性約33萬(wàn)例，女性約17萬(wàn)例)。因此，早期診斷惡性腫瘤對(duì)患者治療方案的制定、療效及預(yù)后判斷具有重要意義[1]。

正電子發(fā)射斷層掃描-CT(positron-emission tomography，PET-CT)已成為人類(lèi)進(jìn)行活體疾病診斷和新藥研發(fā)的較先進(jìn)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備之一，但其設(shè)備與藥物成本昂貴，在我國(guó)大范圍推廣使用存在一定困難。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的新型分子醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，單光子發(fā)射型電子計(jì)算機(jī)斷層掃描儀-CT(single-photon emission computed tomography-CT，SPECT-CT)，將CT與SPECT有機(jī)整合，并能使用PET-CT顯像藥物18F-脫氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose，18F-FDG)進(jìn)行符合線路顯像，一次顯像能同時(shí)獲得SPECT的功能代謝信息圖像和CT的解剖診斷信息圖像，也能為臨床醫(yī)師提供更多的診療信息，是目前診斷腫瘤良惡性，對(duì)惡性腫瘤進(jìn)行臨床分期、診斷其治療后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移灶，以及制定治療方案、評(píng)價(jià)療效和分析預(yù)后的重要影像學(xué)手段之一[2-3]。

PET-CT診斷腫瘤多使用半定量分析指標(biāo)，即標(biāo)準(zhǔn)化攝取值(standard uptake value，SUV)，而SPECT-CT符合線路腫瘤顯像則使用相對(duì)半定量分析指標(biāo)靶與非靶(target to no-target，T/NT)比值[4-5]。但是，關(guān)于18F-FDG符合線路-CT腫瘤顯像對(duì)腫瘤診斷的T/NT比值，如果參考18F-FDG PET-CT腫瘤顯像SUV，以≥2.5為惡性腫瘤診斷閾值，可能存在一定的假陽(yáng)性與假陰性。對(duì)于T/NT比值在腫瘤診斷中鑒別良惡性的界值以及NT的感興趣區(qū)(region of interest，ROI)選取部位，雖然目前已有學(xué)者[6-9]分析了18F-FDG符合線路SPECT-CT腫瘤顯像及半定量比值在肺部腫瘤中的診斷價(jià)值，但還缺乏公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。因此，分析不同界值及不同的參照點(diǎn)T/NT比值對(duì)腫瘤診斷的價(jià)值有著重要的意義。

1　T/NT的ROI選取部位及比值影響因素

1.1　T/NT的ROI選取部位

通常勾畫(huà)病灶ROI-1，其內(nèi)放射性計(jì)數(shù)值最大值為T(mén)；然后選取相應(yīng)大小的非病灶區(qū)域勾畫(huà)ROI-2，其內(nèi)放射性計(jì)數(shù)平均值為NT。計(jì)算ROI-1與ROI-2的放射性計(jì)數(shù)比值，即T/NT比值，作為相對(duì)半定量指標(biāo)。目前學(xué)者使用的ROI-2勾畫(huà)部位各有不同，但以對(duì)側(cè)正常組織、縱隔、肝臟、肌肉以及胸壁多見(jiàn)。

1.1.1病灶與對(duì)側(cè)正常組織放射性計(jì)數(shù)比值

陳鵬等[10]用18F-FDG符合線路-CT顯像所示腋窩淋巴結(jié)與對(duì)側(cè)相應(yīng)部位正常腋窩組織作為ROI計(jì)算T/NT比值，預(yù)測(cè)腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的靈敏度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值以及陰性預(yù)測(cè)值分別為88.9%、97.9%、98.5%和85.2%，與病理診斷的一致性較好，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Kappa值=0.862，P＜0.05)；林琳等[11]研究T/NT比值與肺癌病理類(lèi)型及病灶大小的關(guān)系時(shí)，ROI的選擇也采取病灶與對(duì)側(cè)正常肺組織放射性計(jì)數(shù)比值。

1.1.2病灶與縱隔放射性計(jì)數(shù)比值

鄧詠梅等[12]分析18F-FDG符合線路-CT半定量法對(duì)腫瘤骨髓浸潤(rùn)的診斷價(jià)值時(shí)，用骨骼代謝升高最大最濃層面的ROI平均放射性計(jì)數(shù)與縱隔相同面積的ROI平均放射性計(jì)數(shù)比值作為T(mén)/NT。

1.1.3病灶與肝臟放射性計(jì)數(shù)比值

賈茜等[9]的研究表明，病灶與肝臟放射性計(jì)數(shù)比值優(yōu)于傳統(tǒng)常用的“病灶與肌肉”，具有較高的準(zhǔn)確性，可良好應(yīng)用于18F-FDG符合線路-CT診斷肺癌；姚紅霞等[13]則用病灶與肝臟放射性比值作為半定量指標(biāo)，研究18F-FDG符合線路-CT顯像對(duì)骨組織惡性浸潤(rùn)的評(píng)價(jià)作用。

1.1.4病灶與其他部位放射性計(jì)數(shù)比值

陸武等[7-8]研究18F-FDG符合線路-CT顯像半定量分析對(duì)肺部病變的診斷價(jià)值時(shí)，用了“病灶與正常胸壁組織放射性計(jì)數(shù)比值”；Wang等[14]對(duì)35例縱隔病變患者行18F-FDG符合線路-CT顯像，研究病灶與氣道、病灶與脂肪、病灶與縱隔腔、病灶與大血管以及病灶與心區(qū)放射性計(jì)數(shù)比值對(duì)良惡性病灶的診斷價(jià)值，結(jié)果顯示，只有“病灶與氣道”與其他T/NT比值間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其余4種ROI比值間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。診斷準(zhǔn)確性從大到小排序?yàn)椋翰≡钆c大血管放射性計(jì)數(shù)比值＞病灶與縱隔腔放射性計(jì)數(shù)比值＞病灶與氣道放射性計(jì)數(shù)比值＞病灶與脂肪放射性計(jì)數(shù)比值＞病灶與心區(qū)放射性計(jì)數(shù)比值，病灶與大血管放射性計(jì)數(shù)比值，診斷的靈敏度為87.0%，特異度為76.5%，準(zhǔn)確率為82.5%。

1.2　T/NT比值的影響因素及優(yōu)化

1.2.1部分容積效應(yīng)的直接影響因素

(1)系統(tǒng)分辨率的影響。由于SPECT-CT儀本身缺陷，其系統(tǒng)分辨率較PET-CT低，加之高的靈敏度和分辨率不可兼得，所以，在保證一定靈敏度的情況下，分辨率不是很高，勢(shì)必導(dǎo)致部分容積效應(yīng)增大，從而影響對(duì)較小ROI的勾畫(huà)。

優(yōu)化方法：對(duì)探頭響應(yīng)函數(shù)做補(bǔ)償可以恢復(fù)分辨率的損失，如果在補(bǔ)償中考慮了探頭響應(yīng)函數(shù)的空間變化，也可以減少圖像的偽影和失真。

(2)重建算法的影響。常規(guī)的SPECT斷層重建方法，如濾波反投影法，不管是否對(duì)引起圖像降低的因素作近似補(bǔ)償，其斷層圖像都有不同程度的定量不準(zhǔn)確性和圖像偽影及失真。

優(yōu)化方法：①如均勻性衰減補(bǔ)償可行前校正，重建前對(duì)投影數(shù)據(jù)作衰減補(bǔ)償；②內(nèi)校正，在重建過(guò)程中作衰減補(bǔ)償；③后校正，圖像重建后作衰減補(bǔ)償。非均勻性衰減的補(bǔ)償方法采用近似或迭代的途徑。

(3)ROI勾畫(huà)不同的影響。不同大小的ROI范圍內(nèi)放射性計(jì)數(shù)肯定不一樣；相同大小ROI范圍在圖像不同區(qū)域內(nèi)的放射性計(jì)數(shù)也不一樣。所以其勾畫(huà)直接影響T和NT取值。

優(yōu)化方法：盡量保證研究中所分析的圖像ROI勾畫(huà)由同一人完成，并制定合適的ROI大小范圍，所有圖像ROI都采用該方法勾畫(huà)。如對(duì)肺部病灶應(yīng)以其最大值的70%為等高線來(lái)勾畫(huà)ROI，以提高診斷的準(zhǔn)確性。

1.2.2腫瘤自身因素的影響

腫瘤大小、成分、分化程度和病理類(lèi)型也會(huì)間接影響部分容積效應(yīng)，從而導(dǎo)致ROI內(nèi)放射性計(jì)數(shù)不同，T/NT比值也不同[15-16]。

優(yōu)化方法：經(jīng)常總結(jié)分析各種不同影響因素對(duì)T/NT比值的影響，實(shí)際計(jì)算時(shí)考慮相應(yīng)的權(quán)重因子。

1.2.3患者方面的因素影響

(1)患者體重、肥胖程度、葡萄糖代謝水平、血糖水平、身高以及體脂含量等不同，攝取的18F-FDG水平也不同，從而導(dǎo)致ROI內(nèi)放射性計(jì)數(shù)有差異。

優(yōu)化方法：應(yīng)盡量保證各T/NT的ROI取值可比性，對(duì)不同患者，或者患者不同情況下的T/NT比值，應(yīng)先考慮可比性，盡量消除選擇性偏倚。

(2)患者準(zhǔn)備狀態(tài)不同也會(huì)導(dǎo)致18F-FDG攝取水平差異，如注藥后未靜臥，而是坐位或者說(shuō)話過(guò)多等，導(dǎo)致局部肌肉葡萄糖代謝過(guò)高，從而使該部位放射性攝取相對(duì)較高，影響了對(duì)該部位病灶的判斷。

優(yōu)化方法：重視注藥前、注藥時(shí)、注藥后及顯像前、顯像時(shí)以及顯像后的醫(yī)患溝通，隨時(shí)隨地通過(guò)展板、廣播或人員告知等途徑提醒患者注意事項(xiàng)。

1.2.4腫瘤以外放射性攝取的影響

腫瘤以外放射性攝取的影響，如喉肌、扁桃體、縱隔、心臟、肝臟、腎臟、輸尿管、膀胱、胃黏膜和腸道等生理性攝取；感染性炎癥、結(jié)核等淋巴結(jié)肉芽腫性病變、炎性骨關(guān)節(jié)病、骨愈合初期等良性病變的放射性高攝取均會(huì)對(duì)病灶判斷產(chǎn)生影響。

優(yōu)化方法：可結(jié)合其他檢查，如血清腫瘤標(biāo)志物[17]、CT、B超、MRI及病理穿刺活組織檢查等進(jìn)一步分析。

1.2.5放射性藥物質(zhì)量的影響

如果藥物放射化學(xué)純度不夠，勢(shì)必導(dǎo)致注入的18F-FDG劑量不足，從而影響病灶對(duì)放射性的攝取。

優(yōu)化方法：選取正規(guī)可靠的藥廠采購(gòu)藥品，有實(shí)驗(yàn)室條件或自己用回旋加速器生產(chǎn)的18F-FDG，一定要在注射前測(cè)量放射化學(xué)純度。

1.2.6注射藥物后至采集圖像時(shí)間間隔的影響

在注藥后1.5 h(90 min)內(nèi)，病灶攝取18F-FDG程度隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加；此后18F-FDG攝取程度逐漸減小。

優(yōu)化方法：盡量控制好此段時(shí)間，本科室采取注藥后靜臥45～60 min再采集圖像，因?yàn)?8F-FDG符合線路-CT顯像從頭頂掃描至大腿上段一共是3個(gè)體位，如每個(gè)體位采集12～16 min，至少需要36 min以上才能全部采集完畢，因此注藥后至采集完的總時(shí)間應(yīng)在1.5 h左右。

2　T/NT比值診斷腫瘤良惡性的界值

李楠等[18]參考18F-FDG PET或PET-CT的SUV取值，以T/NT比值≥2.5為惡性腫瘤及其復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移灶的診斷標(biāo)準(zhǔn)。但是也有部分研究[1，7，10，12-13，19]表明，診斷不同腫瘤時(shí)采用不同T/NT界值，效能會(huì)更高：①診斷胰腺癌、胃腸間質(zhì)瘤、乳腺癌以及食管癌等，采用T/NT＞或≥2.0為惡性病灶標(biāo)準(zhǔn)；②診斷肺癌、乳腺癌等，采用T/NT≥1.5為惡性病灶標(biāo)準(zhǔn)；③有學(xué)者用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic，ROC)分析出18F-FDG符合線路-CT診斷肺部腫瘤、乳腺癌、腫瘤骨轉(zhuǎn)移時(shí)，T/NT比值可取2.650、3.58、2.22及1.34等為診斷良惡性腫瘤的標(biāo)準(zhǔn)，而不是單純參考PET-CT診斷的SUV為2.5。

3　T/NT比值在腫瘤診療中的應(yīng)用

3.1　對(duì)各種惡性腫瘤及其復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移灶的診斷

Brandon等[20]表明，SPECT-CT顯像診斷惡性腫瘤有較高的臨床價(jià)值，我國(guó)也有很多研究顯示18F-FDG符合線路-CT顯像對(duì)多數(shù)原發(fā)性惡性腫瘤均有較好的診斷效能。薛建軍等[21]的研究結(jié)果顯示，18F-FDG符合線路-CT顯像診斷肺癌的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確率分別為95.92%、75%和92.98%；李多等[22]對(duì)20例前縱隔腫瘤患者行18F-FDG符合線路-CT顯像，其結(jié)果顯示，目測(cè)T/NT比值診斷前縱隔腫瘤良惡性的準(zhǔn)確率高達(dá)95%；段潤(rùn)卿等[23]的研究提示，乳腺腫瘤直徑＜2 cm時(shí)，B超與鉬靶的靈敏度較18F-FDG符合線路-CT顯像高；＞2 cm時(shí)，3種檢查靈敏度相近；毛夕保等[16]的回顧性研究表明，對(duì)于最大截面面積較大、分化程度較低的食管癌原發(fā)灶，可用18F-FDG符合線路-CT顯像T/NT比值評(píng)估其葡萄糖代謝活性；陳少明等[24]用18F-FDG符合線路-CT顯像診斷頭頸部腫瘤良惡性，靈敏度、特異度和準(zhǔn)確率分別為93.0%、74.1%和89.4%；殷琛慶等[25]研究了18F-FDG符合線路-CT顯像最大半定量指標(biāo)在胃癌評(píng)估中的價(jià)值，其結(jié)果顯示，診斷胃癌的靈敏度為64.1%、特異度為64.3%、準(zhǔn)確率為64.1%，較視覺(jué)法提供更多信息；王安虎[19]對(duì)12例胰腺癌患者行18F-FDG符合線路-CT顯像，其結(jié)果顯示，正確診斷9例，表明18F-FDG符合線路-CT顯像診斷胰腺癌有一定優(yōu)勢(shì)。

3.2　對(duì)惡性腫瘤及其淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的定位及分期

早在十多年前，Delahaye等[26]的前瞻性研究就對(duì)比了PET和雙探頭符合線路SPECT的18F-FDG顯像對(duì)惡性腫瘤的診斷價(jià)值，其結(jié)果顯示，符合線路SPECT是一種類(lèi)似于PET的有效診斷方法；郭永濤[27]對(duì)18F-FDG符合線路-CT顯像在非小細(xì)胞肺癌診治中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行了綜述，表明18F-FDG符合線路-CT顯像能彌補(bǔ)CT不足，為三維適形放射治療技術(shù)的靶區(qū)勾畫(huà)提供更精確的定位，使靶區(qū)勾畫(huà)更加趨于合理可靠；姚小芹等[28]的研究顯示，18F-FDG符合線路-CT顯像對(duì)甲狀腺球蛋白陽(yáng)性、131I顯像陰性的分化型甲狀腺癌轉(zhuǎn)移灶的定位和定性診斷靈敏度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和準(zhǔn)確率分別為81.5%、75.0%、91.7%和80.0%，并有重要的臨床價(jià)值。還有很多研究表明，在對(duì)鼻咽癌、肺癌、食管癌、胰腺癌、乳腺癌、胃癌以及結(jié)直腸癌等的分期方面，18F-FDG符合線路-CT顯像都有重要的臨床價(jià)值[29-31]。

3.3　對(duì)腫瘤療效的評(píng)價(jià)

18F-FDG符合線路-CT顯像在多種腫瘤的療效評(píng)價(jià)中有重要意義。郭立兵等[32]的研究表明，18F-FDG符合線路-CT顯像和MRI都能對(duì)鼻咽癌放射治療后患者治療效果進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，兩者結(jié)合可進(jìn)一步提高準(zhǔn)確性；且符合線路-CT顯像費(fèi)用較低，在我國(guó)作為治療后隨訪必需的工具值得臨床推廣；陳洪雷等[33]研究了18F-FDG符合線路-CT顯像在非小細(xì)胞肺癌中的臨床應(yīng)用價(jià)值，其結(jié)果顯示，18F-FDG符合線路-CT顯像能較經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便地用于非小細(xì)胞肺癌放射治療靶區(qū)的確定、放射治療后療效的預(yù)測(cè)與隨訪；武新宇等[34]對(duì)比了18F-FDG符合線路-CT顯像與99Tcm-MDP骨顯像評(píng)價(jià)腫瘤骨轉(zhuǎn)移的價(jià)值，其結(jié)果顯示，18F-FDG符合線路-CT顯像復(fù)查結(jié)果和臨床療效評(píng)估結(jié)果較強(qiáng)正相關(guān)(r=0.834，99Tcm-MDP骨顯像r=0.523)，表明18F-FDG符合線路-CT顯像診斷在初診骨轉(zhuǎn)移及評(píng)價(jià)療效中較99Tcm-MDP骨顯像有優(yōu)勢(shì)。此外，在食管癌、淋巴瘤、胸部結(jié)節(jié)病等療效評(píng)價(jià)中，18F-FDG符合線路-CT顯像也都有較高的價(jià)值[35]。

3.4　對(duì)腫瘤治療方案的影響

薛建軍等[21]研究了18F-FDG符合線路-CT顯像對(duì)肺癌及其淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移治療方案的影響，結(jié)果使部分患者術(shù)前臨床分期得到糾正，對(duì)肺癌治療計(jì)劃的制定及預(yù)后判斷有重要意義；南宇樂(lè)等[31]認(rèn)為，18F-FDG符合線路-CT顯像在結(jié)直腸原發(fā)病灶術(shù)前M分期中價(jià)值較高(12.2%患者分期改變)，可為臨床治療方案制定提供有力證據(jù)。此外，在乳腺癌、喉癌、甲狀腺癌、胃癌、食管癌和淋巴瘤等腫瘤治療方案的制定中，18F-FDG符合線路-CT顯像也起到了重要的作用。尤其是在淋巴瘤的診治中，18F-FDG PET-CT顯像的作用已被寫(xiě)入指南[36-37]。作為經(jīng)濟(jì)型PET-CT的符合線路-CT顯像，其作用也毋庸置疑，能給經(jīng)濟(jì)條件有限的淋巴瘤患者帶來(lái)福音。

4　結(jié)論與展望

目前，大部分核醫(yī)學(xué)醫(yī)師用18F-FDG符合線路顯像T/NT比值診斷腫瘤良惡性時(shí)，T/NT比值取值分界點(diǎn)尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，部分研究表明，不同腫瘤采用同樣的標(biāo)準(zhǔn)欠妥。而且，不同部位、不同分化程度或不同病理類(lèi)型的腫瘤應(yīng)選取不同的部位作為NT來(lái)勾畫(huà)ROI。此外，增加了CT功能的符合線路-CT顯像對(duì)單純SPECT顯像的增益價(jià)值[20]如同PET-CT中的CT對(duì)單純PET的增益價(jià)值，可以從解剖學(xué)上更加精確地尋找病灶，也為計(jì)算T/NT比值時(shí)ROI的勾畫(huà)提供更加準(zhǔn)確的定位信息，從而為臨床活檢、手術(shù)或放射治療靶區(qū)的勾畫(huà)等提供更有用的影像資料[38]。

T/NT比值作為18F-FDG符合線路-CT顯像半定量分析指標(biāo)診斷腫瘤良惡性及預(yù)后評(píng)價(jià)很有價(jià)值，相信在今后的科研中，通過(guò)分組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)出各種不同腫瘤的相應(yīng)T/NT比值界值，能夠更進(jìn)一步總結(jié)出18F-FDG符合線路-CT顯像特有的SUV[39]界值，為臨床提供更加可靠的依據(jù)。

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