姜雯雯 房娜 靳飛 李超偉 林帥 劉翠玉 曾磊 王艷麗
1 青島市中心醫(yī)院分子影像科PET/CT 室 266042;2 青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)專業(yè) 266071
肺腺癌具有高度異質(zhì)性,包括4 種類型,分別為浸潤前病變、微浸潤性肺腺癌、浸潤性肺腺癌和浸潤性肺腺癌變異亞型。其中,浸潤性肺腺癌按生長模式的不同可分為5 種亞型,分別為貼壁為主型腺癌(lepidic predominant adenocarcinoma, LPA)、腺泡為主型腺癌(acinar predominant adenocarcinoma,APA)、乳頭為主型腺癌(papillary predominant adenocarcinoma, PPA)、實(shí)體為主型腺癌(solid predominant adenocarcinoma, SPA)和微乳頭為主型腺癌(micropapillary predominant adenocarcinoma,MPA),這些組織學(xué)亞型與患者預(yù)后密切相關(guān),其中SPA、MPA 的惡性程度比LPA、APA、PPA 更高,肺腺癌組織學(xué)分型出現(xiàn)SPA、MPA 則趨向預(yù)后更差[1-3]。多層螺旋CT(multislice spiral CT,MSCT)因在呈現(xiàn)肺結(jié)節(jié)細(xì)節(jié)上的獨(dú)特優(yōu)勢,已被廣泛應(yīng)用于各類肺結(jié)節(jié)的診斷。18F-FDG PET/CT在腫瘤的診斷與鑒別診斷中具有常規(guī)影像學(xué)檢查無法替代的優(yōu)勢。腫瘤是機(jī)體在各種致瘤因子的作用下,局部組織細(xì)胞增生所形成的新生物,且其異常增殖需要攝取大量葡萄糖,因此相比正常組織,腫瘤對顯像劑的攝取更高。在MSCT 上表現(xiàn)為磨玻璃結(jié)節(jié)(ground-glass nodule,GGN)的浸潤性肺腺癌,因其檢出率逐年上升、鑒別診斷存在一定難度而受到越來越多的重視。本研究將18F-FDG PET/CT 的2 種檢查手段(PET 和MSCT)充分結(jié)合起來,從18F-FDG PET 代謝參數(shù)、MSCT 征象特點(diǎn)及二者聯(lián)合上探討對浸潤性肺腺癌GGN 的危險(xiǎn)程度的診斷價(jià)值,并將影像資料與組織學(xué)亞型進(jìn)行對照,以期及時(shí)發(fā)現(xiàn)含有SPA 和(或)MPA 的浸潤性肺腺癌高危病灶,為臨床治療決策提供更準(zhǔn)確的信息。
回顧性分析2015 年6 月至2019 年6 月于青島市中心醫(yī)院經(jīng)組織病理學(xué)檢查或隨訪結(jié)果證實(shí)為浸潤性肺腺癌的143 例患者的臨床資料,其中男性54 例、女性89 例,年齡30~79(60.2±8.9)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):均行18F-FDG PET/CT 全身顯像后經(jīng)手術(shù)切除肺孤立性GGN;MSCT 上表現(xiàn)為肺內(nèi)孤立性GGN 且8 mm≤徑線≤30 mm,GGN包括單純磨玻璃結(jié)節(jié)(pure ground-glass nodule, pGGN)和混合磨玻璃結(jié)節(jié)(mixed ground-glass nodule, mGGN);經(jīng)手術(shù)后組織病理學(xué)檢查結(jié)果證實(shí)為浸潤性肺腺癌,組織學(xué)分型按腺癌生長模式分為LPA、APA、PPA、SPA、MPA,各亞型所占百分比達(dá)到5%即可在診斷結(jié)果中進(jìn)行描述[1-4]。排除標(biāo)準(zhǔn):多發(fā)肺結(jié)節(jié);肺轉(zhuǎn)移瘤;肺腺癌變異亞型。分組標(biāo)準(zhǔn):含有LPA 和(或)APA 和(或)PPA 病灶的患者歸入低危組,含有SPA 和(或)MPA 病灶的患者歸入高危組。所有患者或其家屬均于檢查前簽署了知情同意書。本研究符合《赫爾辛基宣言》的原則。
所有患者均行18F-FDG PET/CT 全身顯像(其中,50 例行18F-FDG PET/CT 雙時(shí)相顯像),顯像儀器為德國西門子公司Biograph 16 型PET/CT,顯像劑18F-FDG 由美國CTI 公司RDS111 回旋加速器及FDG4合成模塊生產(chǎn),pH 值為6.0~7.0,放射化學(xué)純度>95%。受檢者禁食4~6 h,注射前測量身高、體重及檢測血糖,血糖濃度控制在<11.1 mmol/L。18F-FDG 注射劑量按體重3.70~5.55 MBq/kg 計(jì)算,患者于安靜、避光環(huán)境中平臥60 min 后,先行胸部MSCT 掃描,再行全身PET/CT 顯像;延遲顯像為注射后2 h,再次以病灶為中心行1 個(gè)床位的顯像。MSCT 掃描條件:管電壓120 kV,管電流50 mA,病灶層面重建層厚1 mm,骨性重建,肺窗顯示,肺窗窗寬1200 HU,窗位-700 HU。
由2 位中級職稱以上的PET/CT 診斷醫(yī)師分別閱片,意見不同時(shí)經(jīng)協(xié)商討論獲得一致。人工觀察排除PET 顯像濃聚灶與病灶CT 邊界嚴(yán)重偏離的病例,在病灶放射性攝取最濃聚的位置勾畫ROI,根據(jù)患者體重、注射劑量和時(shí)間、ROI 放射性計(jì)數(shù)計(jì)算SUVmax和平均標(biāo)準(zhǔn)化攝取值(mean standardized uptake value,SUVmean)。SUVmean為基于PET/CT融合圖像上肺窗的病灶CT 邊界勾畫ROI,肺本底測量為在與病灶對稱的對側(cè)正常肺組織勾畫面積相同的ROI。
分別測量或記錄以下內(nèi)容。(1)病灶位置:左肺上葉、下葉,右肺上葉、中葉和下葉;(2)徑線:橫斷面最大層面長徑和垂直短徑的平均值[5-6];(3)密度:需避開血管等組織,以及空腔、鈣化等,測量3 次并計(jì)算CT 均值;(4)SUVmax、SUVmean:SUV=病灶比活度/(靜脈注入活度/體重);(5)雙時(shí)相顯像滯留指數(shù)(retention index, RI):RI=(延遲顯像SUVmax-常規(guī)顯像SUVmax)/ 常規(guī)顯像SUVmax×100%;(6)腫瘤與對側(cè)正常肺本底SUVmax的比值(T/N);(7)基于SUVmax的腫瘤與對側(cè)正常肺本底的比值變化率(ΔT/Nmax):ΔT/Nmax=(延遲顯像T/N-常規(guī)顯像T/N)/常規(guī)顯像T/N;(8)MSCT 征象:分葉征、毛刺征、空泡征、支氣管氣相、胸膜尾征、血管集束征。
應(yīng)用SPSS 19.0 軟件和MedCalc 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示,組間的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)(方差齊);計(jì)數(shù)資料組間的比較采用χ2檢驗(yàn);對組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素進(jìn)行多因素非條件Logistic 回歸分析。對鑒別診斷浸潤性肺腺癌GGN 低危組和高危組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素進(jìn)行ROC 曲線分析,確定最佳臨界值,計(jì)算診斷的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確率;比較不同因素及其聯(lián)合診斷鑒別浸潤性肺腺癌GGN 危險(xiǎn)程度的效能。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
由表1 可知,在143 例患者中,高危組26例、低危組117 例。高危組男性15 例(57.7%)、女性11 例(42.3%);低危組男性39 例(33.3%)、女性78 例(66.7%),2 組患者性別的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。另外,2 組患者年齡、病灶位置的差異亦均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。
143 例浸潤性肺腺癌患者病灶徑線為8.20~26.74(15.10±4.46) mm。117 例低危組患者中,40 例(34.2%)表現(xiàn)為pGGN、77 例(65.8%)表現(xiàn)為mGGN;26 例高危組患者均表現(xiàn)為mGGN。由表1 可知,高危組的病灶徑線、SUVmax、SUVmean均高于低危組,且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05);2 組在病灶密度、T/N 間的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。高危組的病灶出現(xiàn)分葉征、胸膜尾征的比例高于低危組,且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05);2 組在毛刺征、空泡征、支氣管氣相、血管集束征之間的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。典型病例的18F-FDG PET/CT 顯像圖見圖1、2。
圖1 右肺浸潤性肺腺癌GGN 患者(男性,64 歲)的18F-FDG PET/CT 顯像圖 A 為18F-FDG PET/CT 融合圖;B 為18F-FDG PET 圖;C 為MSCT 橫斷面圖;D 為MSCT 冠狀面圖。A、B 示右肺上葉前段GGN 病灶(A 中白箭頭所示、B 中黑箭頭所示),徑線=16.76 mm,密度為-148.98 HU,SUVmax=0.99,SUVmean=0.87,T/N=2.61;C、D 示病灶呈分葉征、空泡征、血管集束征(白箭頭所示)。組織病理學(xué)檢查結(jié)果為浸潤性肺腺癌(低危組)。GGN 為磨玻璃結(jié)節(jié);FDG 為氟脫氧葡萄糖;PET 為正電子發(fā)射斷層顯像術(shù);CT 為計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù);MSCT 為多層螺旋CT;病灶經(jīng)線為橫斷面最大層面長徑和垂直短徑的平均值;SUVmax 為最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值;SUVmean 為平均標(biāo)準(zhǔn)化攝取值;T/N 為腫瘤與對側(cè)正常肺本底SUVmax 的比值Figure 1 18F-FDG PET/CT images of a patient (male, 64 years old) with pulmonary invasive adenocarcinoma appearing as ground-glass nodules of the right lung
表1 浸潤性肺腺癌磨玻璃結(jié)節(jié)低危組與高危組患者的臨床資料和影像學(xué)特征的比較Table 1 Analysis of the clinical data and imaging features of the low-risk and high-risk groups with pulmonary invasive adenocarcinoma appearing as ground-glass nodules
多因素非條件Logistic 回歸分析結(jié)果顯示,SUVmean、病灶徑線和胸膜尾征為鑒別診斷低危組與高危組的獨(dú)立影響因素(表2)。ROC 曲線分析結(jié)果顯示,當(dāng)SUVmax=1.625 時(shí),AUC 為0.699,約登指數(shù)為0.363,鑒別診斷低危組與高危組的靈敏度為57.7%(15/26)、特異度為78.6%(92/117)、準(zhǔn)確率為74.8%(107/143);當(dāng)SUVmean=0.845 時(shí),AUC 為0.698,約登指數(shù)為0.244,鑒別診斷低危組與高危組的靈敏度為80.8%(21/26)、特異度為43.6%(51/117)、準(zhǔn)確率為50.3%(72/143);當(dāng)病灶徑線=13.765 mm時(shí),AUC 為0.716,約登指數(shù)為0.355,鑒別診斷低危組與高危組的靈敏度為80.8%(21/26)、特異度為54.7%(64/117)、準(zhǔn)確率為59.4%(85/143)。
表2 143 例浸潤性肺腺癌磨玻璃結(jié)節(jié)低危組與高危組患者病灶的多因素非條件Logistic 回歸分析結(jié)果Table 2 Multivariate unconditional Logistic regression analysis for the diagnosis of 143 cases of pulmonary invasive adenocarcinoma appearing as ground-glass nodules in the low-risk group and high-risk groups
圖2 左肺浸潤性肺腺癌GGN 患者(男性,65 歲)的18F-FDG PET/CT 顯像圖 A 為18F-FDG PET/CT 融合圖;B 為18F-FDG PET 圖;C 為MSCT 橫斷面圖;D 為MSCT 冠狀面圖。A、B 示左肺下葉背段GGN 病灶(A 中白箭頭所示、B 中黑箭頭所示),徑線=21.74 mm,密度為-162.54 HU,SUVmax=5.27,SUVmean=4.40,T/N=8.37;C、D 示病灶呈分葉征、支氣管氣相、胸膜尾征、血管集束征(白箭頭所示)。組織病理學(xué)檢查結(jié)果為浸潤性肺腺癌(高危組)。GGN 為磨玻璃結(jié)節(jié);FDG 為氟脫氧葡萄糖;PET 為正電子發(fā)射斷層顯像術(shù);CT 為計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù);MSCT 為多層螺旋CT;病灶經(jīng)線為橫斷面最大層面長徑和垂直短徑的平均值;SUVmax 為最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值;SUVmean 為平均標(biāo)準(zhǔn)化攝取值;T/N 為腫瘤與對側(cè)正常肺本底SUVmax 的比值Figure 2 18F-FDG PET/CT images of a patient (male, 65 years old) with pulmonary invasive adenocarcinoma appearing as ground-glass nodules of the left lung
50 例行18F-FDG PET/CT 雙時(shí)相顯像的患者中,高危組10 例、低危組40 例。18F-FDG PET/CT雙時(shí)相顯像結(jié)果顯示,高危組病灶RI 及延遲顯像的SUVmax、SUVmean、T/N 均高于低危組,2 組之間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05);2 組ΔT/Nmax之間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表3)。在此基礎(chǔ)上行多因素非條件Logistic 回歸分析,結(jié)果顯示雙時(shí)相顯像RI 及延遲顯像的SUVmax、SUVmean、T/N 均不是鑒別診斷低危組與高危組的獨(dú)立影響因素。
表3 50 例浸潤性肺腺癌磨玻璃結(jié)節(jié)低危組與高危組患者病灶18F-FDG PET/CT 雙時(shí)相顯像的代謝參數(shù)( ±s)Table 3 18F-FDG PET/CT dual-phase imaging metabolism of 50 cases of pulmonary invasive adenocarcinoma appearing as ground-glass nodules in the low-risk and high-risk groups ( ±s)
表3 50 例浸潤性肺腺癌磨玻璃結(jié)節(jié)低危組與高危組患者病灶18F-FDG PET/CT 雙時(shí)相顯像的代謝參數(shù)( ±s)Table 3 18F-FDG PET/CT dual-phase imaging metabolism of 50 cases of pulmonary invasive adenocarcinoma appearing as ground-glass nodules in the low-risk and high-risk groups ( ±s)
注:FDG 為氟脫氧葡萄糖;PET/CT 為正電子發(fā)射斷層顯像計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù);SUVmax 為最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值;SUVmean 為平均標(biāo)準(zhǔn)化攝取值;T/N 為腫瘤與對側(cè)正常肺本底SUVmax 的比值;RI 為滯留指數(shù);ΔT/Nmax 為基于SUVmax 的腫瘤與對側(cè)正常肺本底的比值變化率
組別延遲顯像SUVmax延遲顯像SUVmean延遲顯像T/N雙時(shí)相顯像RIΔT/Nmax高危組(n=10)2.85±1.822.72±1.695.84±3.830.20±0.070.23±0.18低危組(n=40)1.18±0.630.92±0.432.55±1.330.01±0.360.06±0.28 t值-2.867-3.359-2.678-3.042-1.759 P值0.0180.0080.0240.0040.085
由表4 可知,不同因素的聯(lián)合診斷對鑒別浸潤性GGN 危險(xiǎn)程度的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),其中,SUVmax+SUVmean+病灶徑線+胸膜尾征+分葉征聯(lián)合診斷的AUC(0.774)最高。由圖3可見,SUVmax+SUVmean+病灶徑線+胸膜尾征+分葉征聯(lián)合診斷的診斷效能均高于獨(dú)立影響因素SUVmean、病灶徑線、胸膜尾征的單獨(dú)診斷效能。
圖3 獨(dú)立影響因素SUVmean、病灶徑線、胸膜尾征單獨(dú)診斷與SUVmax+SUVmean+病灶徑線+胸膜尾征+分葉征聯(lián)合診斷鑒別浸潤性肺腺癌磨玻璃結(jié)節(jié)危險(xiǎn)程度的受試者工作特征曲線病灶徑線為橫斷面最大層面長徑和垂直短徑的平均值;SUVmean 為平均標(biāo)準(zhǔn)化攝取值;SUVmax 為最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值Figure 3 Receiver operating characteristic curves of independent influencing factors mean standardized uptake value,lesion size and pleural indentation sign, and maximum standardized uptake value combined with mean standardized uptake value, lesion size, pleural indentation and lobulation sign to diagnose the risk level of ground-glass nodules in pulmonary invasive adenocarcinoma
表4 不同因素及其聯(lián)合鑒別浸潤性肺腺癌磨玻璃結(jié)節(jié)危險(xiǎn)程度的診斷效能Table 4 Efficacy of different factors and their combined diagnosis in differentiating the risk levels of ground-glass nodules in pulmonary invasive adenocarcinoma
近年來的研究結(jié)果顯示,浸潤性肺腺癌的SPA或MPA 這2 種組織學(xué)亞型是肺腺癌的不良預(yù)后因素,LPA、APA、PPA、SPA 和MPA 的5 年總生存率分別為94%、82%、77%、69%和57%,其中,SPA、MPA 患者復(fù)發(fā)可能性更高[4,7-8],故本研究中將含有SPA 和(或)MPA 病灶的患者歸入高危組,與含有LPA 和(或)APA 和(或)PPA 的低危組患者進(jìn)行比較。18F-FDG PET/CT 在腫瘤診斷中具有常規(guī)影像學(xué)檢查無法替代的優(yōu)勢[9],考慮到<8 mm GGN 的肺癌常無18F-FDG 攝取增高,國內(nèi)外有多項(xiàng)指南建議僅對≥8 mm 的GGN 行18F-FDG PET/CT檢查[6,10],PET/CT 攝取參數(shù)結(jié)合臨床病理因素可輔助肺癌的分型[11],然而關(guān)于18F-FDG 攝取情況及MSCT 征象對肺腺癌組織病理學(xué)不同危險(xiǎn)程度診斷方面的研究尚不充分[12-13]。
本研究結(jié)果顯示,高危組結(jié)節(jié)邊緣更易出現(xiàn)分葉征、胸膜尾征,考慮與腫瘤細(xì)胞對周圍組織的侵犯程度不同有關(guān)[14];病灶徑線是鑒別低危組與高危組的獨(dú)立影響因素,與以往的相關(guān)研究結(jié)果相符[7,15-17]。本研究中病灶徑線=13.765 mm 可作為臨界值鑒別診斷低危組與高危組結(jié)節(jié),其靈敏度為80.8%、特異度為54.7%、準(zhǔn)確率為59.4%。由于浸潤性肺腺癌高危組GGN 的CT 征象與低危組相似,單一因素診斷存在一定局限性,與其他因素聯(lián)合診斷的效能更高,因此,可采用分子水平影像學(xué)檢查18F-FDG PET 顯像輔助鑒別。
18F-FDG PET/CT 顯像病灶的SUVmax鑒別診斷部分實(shí)性結(jié)節(jié)良惡性的價(jià)值較高[18]。國內(nèi)外均有研究結(jié)果支持18F-FDG 代謝參數(shù)與浸潤性肺腺癌的預(yù)后密切相關(guān)[7,19]。本研究中浸潤性肺腺癌高危組的SUVmax、SUVmean均顯著高于低危組;ROC 曲線分析結(jié)果表明,SUVmax=1.625、SUVmean=0.845 可以作為臨界值用來鑒別低危組與高危組結(jié)節(jié),但其靈敏度、特異度、準(zhǔn)確率分別為57.7%、78.6%、74.8%和80.8%、43.6%、50.3%,提示單一因素診斷的臨床價(jià)值有限。有研究結(jié)果顯示,SUVmax、SUVmean與腫瘤的組織病理學(xué)評分、肺腺癌術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)[13,15-16];浸潤性肺腺癌不同組織病理學(xué)亞型的SUV 存在差異,提示SUV 對不同組織病理學(xué)亞型的浸潤性肺腺癌有診斷價(jià)值[7,15]。雖然一部分肺腺癌GGN 的SUVmax<3,但因其具有影像與代謝表現(xiàn)相匹配的特點(diǎn),可與表現(xiàn)為磨玻璃改變的炎癥病灶相鑒別,后者的代謝較高,影像與代謝不匹配。本研究結(jié)果顯示,低危組與高危組患者的18F-FDG PET/CT 雙時(shí)相顯像RI 以及延遲顯像的SUVmax、SUVmean、T/N 的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示高危組結(jié)節(jié)對18F-FDG 的攝取程度更高,這說明了雙時(shí)相顯像對于鑒別低危組與高危組更有價(jià)值。
本研究結(jié)果還顯示, SUVmax、SUV、病灶徑線、分葉征、胸膜尾征聯(lián)合診斷的效能優(yōu)于單一因素診斷,可以更有效地識別高危病灶,其AUC 為0.774、靈敏度為38.5%、特異度為86.3%、準(zhǔn)確率為77.6%,AUC 高于其他組合,這說明了聯(lián)合診斷的臨床應(yīng)用價(jià)值更高。本研究具有一定的實(shí)際意義,對于不能或不愿進(jìn)行手術(shù)的GGN 患者,18F-FDG PET/CT 將影像學(xué)特點(diǎn)與代謝特點(diǎn)相結(jié)合,可輔助診斷患者預(yù)后;當(dāng)患者性別和年齡相近、CT 征象相似時(shí),借助高危組GGN 的18F-FDG代謝水平高于低危組的診斷可對二者加以鑒別。
本研究的局限性:(1)病例分布不均衡,浸潤性肺腺癌高危組與低危組病例數(shù)差距較大;(2)本研究是對組織病理學(xué)檢查結(jié)果為肺腺癌或癌前病變的病例進(jìn)行回顧性研究,是對可疑腫瘤患者行PET/CT 顯像,故組織病理學(xué)檢查結(jié)果為炎癥或者隨訪病灶消失的病例太少,無法進(jìn)行對照研究,以后會繼續(xù)積累相關(guān)病例進(jìn)行對照研究;(3)SUVmean易受圖像誤差引起的波動(dòng)影響,且本研究未涉及呼吸動(dòng)度對結(jié)果的影響,以后會納入更多可降低呼吸動(dòng)度影響的指標(biāo)進(jìn)行深入探討。
綜上所述,在浸潤性肺腺癌GGN 的18F-FDG PET/CT 診斷中,SUVmax>1.625、SUVmean>0.845、病灶徑線>13.765 mm、分葉征、胸膜尾征聯(lián)合鑒別有助于提示其為高危結(jié)節(jié)。
利益沖突本研究由署名作者按以下貢獻(xiàn)聲明獨(dú)立開展,不涉及任何利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明姜雯雯負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和分析、論文的撰寫;房娜負(fù)責(zé)論文的審閱、數(shù)據(jù)的分析;靳飛負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理;李超偉、林帥、劉翠玉負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集、文獻(xiàn)的檢索和分析;曾磊負(fù)責(zé)論文的審閱;王艷麗負(fù)責(zé)研究命題的提出和設(shè)計(jì)。