18F-FDG符合線路SPECT/CT顯像半定量分析對肺部病變的診斷價值

陸武， 陳鵬， 劉永， 宋長祥， 杜鵬

·胸部影像學·

18F-FDG符合線路SPECT/CT顯像半定量分析對肺部病變的診斷價值

陸武， 陳鵬， 劉永， 宋長祥， 杜鵬

目的探討18F-FDG符合線路SPECT/CT顯像對肺部病變的診斷價值。方法回顧性分析經病理或隨訪證實的144例肺部病變患者的18F-FDG符合線路SPECT/CT檢查圖像，采用半定量法測量肺部病灶放射性計數(T)與胸壁軟組織放射性計數(NT)，并計算其放射性攝取比值R(T/NT)，應用受試者工作特征(ROC)曲線確定肺部良惡性病變的最佳臨界值R(cutoff)，即R≥R(cutoff)診斷為惡性病變，R

單光子發射計算機體層攝影術；肺疾病；氟脫氧葡萄糖F18；診斷，鑒別

肺部病變的良惡性鑒別對制定治療方案及判斷預后具有重要的臨床意義，早期診斷對治療方案的選擇及預后有重要影響[1-2]。本文回顧性分析144例肺部病變患者的18F-脫氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose，18F-FDG)符合線路SPECT/CT檢查圖像和攝取比值(R值)，對肺部病變18F-FDG攝取值進行半定量分析，旨在探討18F-FDG符合線路SPECT/CT顯像對鑒別肺部良惡性病變的臨床價值，以提高肺部病變定性診斷符合率。

材料與方法

1.病例資料

近5年在我院行18F-FDG符合線路SPECT/CT檢查的肺部病變患者144例，其中男100例，女44例，年齡33～82歲。本組病例均為肺部單發病變，無其他惡性腫瘤病史，病灶直徑均>1 cm。

2.檢查方法

采用GE公司生產的可變角雙探頭符合線路Infinia VC Hawkeye型成像系統，患者檢查前禁食6 h以上，血糖控制在7.8 mmol/l以下，18F-FDG由南京軍區總醫院加速器中心提供。患者靜脈注射185～370 MBq的18F-FDG后靜臥50分鐘后顯像，常規采集2個床位，每個床位40 cm，包括頸胸部、腹部及盆腔，分別進行透射掃描及發射掃描，共49 min，其中透射掃描22 min，發射掃描27 min。經過全能量X線衰減校正和有序子集最大期望值法(ordered subsets expectation maximization，OSEM)迭代重建后，獲得CT圖像、PET圖像、PET/CT融合圖像和三維立體圖像。

以手術病理、纖維支氣管鏡、穿刺活檢或痰檢找到惡性腫瘤細胞作為判定肺部惡性病變的金標準；手術病理無惡性腫瘤細胞或隨訪病灶消失作為判定良性病變的金標準。

3.圖像分析

由兩位有經驗的核醫學科醫生共同分析圖像，選取病灶攝取18F-FDG最明顯的層面，用計算機勾畫感興趣區(region of interest，ROI)，得到放射性攝取比值T并在正常胸壁軟組織勾畫相同大小的ROI，得到放射性攝取比值NT并計算半定量攝取比值R(T/NT)。

4.統計學處理

采用SPSS 15.0軟件進行統計學分析，采用非參數法描繪肺部病變半定量攝取比值的受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線，以曲線最接近左上角位置即約登指數最大的一點為最佳臨界點，從而確定最佳閾值[3-4]。均數比較采用兩獨立樣本t檢驗，一致性檢驗采用Kappa檢驗，取雙側精確概率，以P<0.05為差異有統計學意義，Kappa值為0.61～0.80表明一致性良好，Kappa值為0.81～1.00表明一致性極好[5]。

圖1 左肺上葉葡萄糖代謝明顯增高，病理證實為中-低分化鱗癌。a) CT圖像示左肺上葉不規則腫塊(箭)，有分葉；b) PET圖像示腫塊代謝明顯增高(箭); c) PET/CT融合圖像示腫塊各部分代謝均明顯增高(箭); d) 三維立體圖像。圖2 右肺下葉葡萄糖代謝輕度增高，病理證實為高分化腺癌。a) CT圖像示右肺上葉結節，形態不規則，可見淺分葉；b) PET圖像示結節各部分代謝輕度增高; c) PET/CT融合圖像示結節代謝輕度增高; d) 三維立體圖像。

結果

1.病理檢查及隨訪結果

本組144例肺部病變以手術病理活檢或隨訪病灶消失作為診斷的金標準，支氣管鏡及穿刺活檢病理未見腫瘤細胞者不作為確診依據，病理診斷方法為常規HE染色切片加免疫組化。144例肺部病變中惡性105例，其中98例經手術、纖支鏡或穿刺活檢病理證實，98例中手術86例，支氣管鏡5例，CT引導下穿刺活檢7例；痰檢找到惡性腫瘤細胞7例。良性病變39例，手術病理證實31例， 8例經抗炎治療0.5～3.0個月后病灶消失證實為炎性病變。

2.18F-FDG符合線路SPECT/CT顯像

T/NT值1.0～1.5為代謝無明顯增高，1.5～2.5為代謝輕度增高，2.5～3.5為中度增高，大于3.5為代謝明顯增高。惡性病變均表現為不同程度的代謝增高(圖1、2)，良性病變表現為20例無明顯代謝增高，15例代謝輕中度增高(圖3)，4例表現為代謝明顯增高(圖4)。惡性組與良性組的T/N值差異有統計學意義(t=12.28，P<0.01，表1)。

表1 惡性組與良性組T/N值

3.ROC曲線分析

肺部病變放射性攝取比值R的ROC曲線下面積為0.944(95%可信區間為0.907～0.982，圖5)，與曲線下面積0.5比較，差異有統計學意義(P<0.01)。最佳臨界值R(cutoff)為3.58。

4.一致性檢驗結果

以R值≥3.58作為預測肺部惡性病變的診斷標準，對應的敏感度、特異度、準確度、陽性預測值和陰性預測值分別為89.5%、89.7%、89.6%、95.9%和76.1%，與病理診斷一致性良好(Kappa指數=0.750，P<0.05，表2)。

圖3 右肺上葉葡萄糖代謝輕度增高，后經證實為炎性病變。a) CT圖像示右肺上葉軟組織灶，邊緣平直，呈“刀切樣”(箭)；b) PET圖像示病變代謝輕度增高(箭); c) PET/CT融合圖像示病變各部分代謝均輕度增高; d) 三維立體圖像。圖4 左肺上葉葡萄糖代謝明顯增高，后經證實為隱球菌感染。a) CT圖像示左肺上葉病灶(箭)，邊界模糊；b) PET圖像示病灶呈高代謝(箭); c) PET/CT融合圖像示病灶中心代謝高，周圍基本無代謝; d) 三維立體圖像。

圖5 非參數法肺部良惡性病變放射性攝取比值R的ROC曲線。

表2 SPECT/CT半定量法與病理診斷結果比較 (例)

注：Kappa指數=0.750，P<0.05。

討論

18F-FDG顯像診斷惡性腫瘤是利用惡性腫瘤細胞糖酵解增強的原理，近年來國內外一些學者相繼開展了18F-FDG PET/CT診斷肺癌的臨床研究，其臨床應用價值得到肯定，甚至有學者認為18F-FDG PET/CT顯像是診斷肺癌新出現的“金標準”[6]。18F-FDG符合線路SPECT/CT顯像因其價格相對低廉，且與PET/CT具有很好的一致性[7]，已廣泛應用于臨床。18F-FDG是葡萄糖類似物，能反映不同組織的糖代謝變化，但良性病變與惡性病變對FDG的攝取有時并無明顯分界，以致有些病變無法判斷其良惡性，常需要用半定量法進行分析。

本研究利用T/NT比值對病灶攝取18F-FDG進行半定量分析，發現惡性病變組T/NT值(7.33±3.73)明顯大于良性病變組(2.26±1.21)，差異有統計學意義(P<0.05)。文獻報道一般取對側相應部位正常組織作為參照點， R值取2.0～3.5[1，2，8，9]。陸武等[10]對肺部病變不同參照點的半定量值進行了對比研究，結果表明以胸壁軟組織為參照點準確性最高。本研究采用ROC曲線優選出的R值，以胸壁軟組織為參照點，為肺部病變診斷敏感度與特異度之和最大所對應的理論值，作為18F-FDG符合線路SPECT/CT顯像對肺部病變良惡性診斷的最佳臨界值，即R取3.58時，其相應的ROC曲線下面積(area under curve，AUC)為0.944，AUC越大，診斷準確率越高[3-4]，本研究AUC較大，診斷的敏感度、特異度及準確率均較高，且與病理診斷的一致性良好。本研究中，當R值分別取3.0、2.5和2.0時，ROC曲線對應的敏感度和特異度分別為92%和80%、94.7%和66%、99.1%和35%。隨著R值降低，敏感度有所升高，特異度卻大幅下降，因此，以3.58為良惡性臨界R值較為科學。

18F-FDG是一種非特異性顯像劑, 除惡性腫瘤外，在發生感染等情況下也可能出現較高的能量代謝[11]，從而造成假陽性；某些肺惡性腫瘤如類癌、肺泡癌等有時攝取18F-FDG明顯少于其他非小細胞肺癌[12]，可造成假陰性。本研究中，當R值取3.58時，共出現4例假陽性(2例炎性假瘤，1例隱球菌感染，1例結核球)和11例假陰性病例(1例肺黏膜相關淋巴瘤，10例高分化腺癌)。因此，R值雖然對肺部病變的良惡性鑒別具有較高的價值，但仍存在假陽性和假陰性，需結合其他影像學表現和臨床病史綜合診斷。

肺孤立性良性病變攝取FDG的平均水平相對較低，但18F-FDG并非特異性腫瘤顯像劑,在結核、感染等情況下會造成假陽性。炎癥性病灶攝取18F-FDG機制主要是粒細胞等吞噬細胞在炎癥刺激下活化，對能量需求劇增，以及增生的病原體本身可能也有較高的能量代謝；18F-FDG高攝取的肺結核往往是增殖性病變或以增殖性病變為主的結核結節[13]。本組出現4例假陽性，其中炎癥3例，結核1例，可能與上述因素有關。

18F-FDG符合線路正電子顯像在肺癌診斷中假陰性情況主要見于生長緩慢的腫瘤或低于設備空間分辨力的小病灶，隨著腫瘤體積的縮小，病灶與正常肺組織的對比度降低,降低了小病灶的檢出率。文獻報道，18F-FDG的攝取與病灶的大小呈正相關，當病灶>1.5 cm時，SPECT診斷的準確率為89%，當病灶≤1 cm時，18F-FDG符合線路SPECT和PET診斷價值均不高[2]。本組出現19例假陰性病例，可能與腫瘤直徑較小且分化程度較高有關。

[1]韓招娣，尤徐陽，郁春景，等.18F-FDG PET/CT顯像在孤立性肺結節中的應用研究[J].影像診斷與介入放射學 ，2013，22(1)：61-64.

[2]陸武，劉永，宋長祥，等.18F-FDG符合線路SPECT/CT對肺孤立性病變的診斷價值[J].放射學實踐，2011，26(5):560-563.

[3]陳衛中，潘曉平，宋興勃，等.ROC曲線中最佳工作點的選擇[J].中國統計衛生，2006，23(2):157-158.

[4]陳衛中，倪宗瓚，潘曉平，等.用ROC曲線確定最佳臨界點和可疑值范圍[J].現代預防醫學，2005，32(1):861-868.

[5]Lim JS，Kim MJ，Yun Mi-Jin，et al.Comparison of CT and18F-FDG pet for detecting peritoneal metastasis on the preoperative evaluation for gastric carcinoma[J].Korean J Radiol，2006，7(4):249-256.

[6]Joshi SC，Pant I，Hamzah F，et al.Integrated positron emission tomography/computed tomography fusion imaging:an emerging gold standard in lung cancer[J].Indian J Cancer，2008，45(4):137-141.

[7]Joshi U，Raijmakers PG，van Lingen A，et al.Evaluation of pulmonary nodules:comparison of a prototype dual crystal(LSO/NAI) dual head coincidence camera and full ring positron emission tomography(PET)[J].Eur J Radiol，2005，52(2):250-254.

[8]韓麗君，屈婉瑩，朱明，等.18F-FDG hPET/CT顯像診斷肺部病變[J].中華核醫學雜志，2003，23(1):17-19.

[9]王建方，趙新明，張敬勉，等.18F-FDG 符合線路對肺部病變的診斷價值[J].現代中西醫結合雜志，2007，16(14):1963-1964.

[10]陸武，陳鵬，劉永，等.肺部病變18F-FDG符合線路顯像不同參照點半定量值的對比研究[J].中華放射學與分子影像雜志，2013，33(6):430-432.

[11]Zhuang HM，Alavi A.18-Fluorodeoyglucose positron emission tomographic imaging in the detection and monitoring of infection and inflammation[J].Semin Nucl Med，2002，32(1):47-59.

[12]Bmzzi JF，Munden RF．PET/CT imaging of lung cancer[J]．J Thorac Imaging，2006，21(1)：123-136．

[13]王全師，吳湖炳，王明芳，等．19例良性病變患者18F-FDG PET顯像特點分析[J].中華核醫學雜志，2003，23(4)：210-211.

Thediagnosticvalueofsemi-quantitativeanalysisofpulmonarylesionsbyusing18F-FDGcoincidenceSPECT/CTimaging

LU Wu,CHEN Peng，LIU Yong,et al.

Department of Nuclear Medicine,the First People's Hospital of Lianyungang and Affiliated Lianyungang Hospital of Xuzhou Medical College,Lianyungang 222002,P.R.China

Objective:To explore the diagnostic value of18F-FDG coincidence SPECT/CT imaging in diagnostic of lung lesions.MethodsImages of 144 patients with lung diseases confirmed by pathology or follow-ups were analyzed retrospectively.The maximum radioactivity count of the lung lesions(T) and normal chest wall soft tissues(NT) were measured by the two experienced nuclear medicine doctors and the ratios of R(T/NT) were calculated.The optimal threshold of R(cutoff) was identified by the receiver operating characteristic(ROC) curve analysis.With optimal threshold，R≥R(cutoff) was diagnosed as malignant lesions,R

Single photen emission computed tomography; Lung disease; Fluorodeoxyglucose F18; Diagnosis,differential

222002 江蘇，徐州醫學院附屬連云港醫院，連云港第一人民醫院核醫學科

陸武(1963-)，男，江蘇連云港人，主任醫師，主要從事影像診斷及核醫學工作。

陳鵬，E-mail: luwu2565@163.com

連云港市衛生局資助課題(1304)

R563；R445.6；R814.42

A

1000-0313(2014)09-1046-04

10.13609/j.cnki.1000-0313.2014.09.016

2013-11-11

2014-03-03)