鼻咽癌18F-FDG PET/CT標準攝取值與表觀擴散系數的相關性分析

肖景興，羅澤斌，陳曉東，王 東

1.廣東醫科大學附屬醫院核醫學科，廣東 湛江524038；2.廣東醫科大學附屬醫院放射科，廣東 湛江524038

鼻咽癌是常見的頭頸部惡性腫瘤之一。目前，其形態學評價主要推薦增強磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI），脫氧葡萄糖（fluorodeoxyglucose，FDG）PET/CT和磁共振擴散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）的應用也逐漸增加，可提供形態學以外的更多診斷信息［1-2］。

18F-FDG是臨床常用示蹤劑。對于PET/CT圖像，臨床一般采用最大標準攝取值（maximum standardized uptake value，SUVmax）進行半定量分析，反映腫瘤的代謝活性水平，從而用于腫瘤診斷、預后及療效評估［1］。DWI可評價細胞外水分子運動（布朗運動），而高度增殖的腫瘤組織內水分子運動受限，受限程度一般用表觀擴散系數（apparent diffusion coefficient，ADC）定量表示。此外，ADC還能反映細胞增殖［3-4］，同時受腫瘤壞死的影響［5］。

SUVmax值和ADCmin值分別反映腫瘤組織的代謝活性和活體水分子擴散程度，它們是否相關？目前研究顯示，不同的腫瘤類型有截然相反的結果。例如，Wong等［6］與Regier等［7］分別報道胃腸道間質瘤、肺癌病灶的SUVmax與ADCmin呈負相關，而Ho等［8］、Varoquaux等［9］和Wu等［10］分別報道宮頸癌、頭頸部鱗癌和淋巴瘤病灶的SUVmax與ADCmin沒有相關性。國內外尚未見鼻咽癌原發病灶SUVmax與ADCmin之間關系的研究報道，本研究對此進行探討，并分析這兩個參數在T1-2與T3-4鼻咽癌病灶之間的差異。

1 資料和方法

1.1 一般資料

連續收集2016年5月—2017年7月經病理學檢查確診的未分化型非角化性鼻咽癌患者32例，其中5例未能入組（4例因金屬假牙或氣體等導致DWI圖像嚴重變形而無法測量，1例因血糖過高而剔除），最終入組27例。其中男性19例，女性8例；年齡19.4～67.0歲，平均46.7歲。患者均知情同意，放化療前均全身行PET/CT及頭頸部增強MRI掃描，掃描間隔時間不超過3 d。鼻咽癌分期以中國鼻咽癌2008分期為參考標準。27例鼻咽癌患者的臨床資料見表1。

表 1 27例鼻咽癌患者的臨床信息

1.2 PET/CT掃描參數

18F-FDG PET/CT全身掃描采用美國GE公司的Discovery PET/CT 690儀。患者禁食6 h以上，血糖低于8.1 mmol/L，靜脈注射18F-FDG（3.7～4.4 MBq/kg），靜臥60 min后行PET/CT全身掃描。檢查前先排空膀胱，掃描范圍為顱頂到大腿。先行CT掃描，掃描參數為：管電壓120 kV，管電流120 mA，層厚3.75 mm，層間距3.27 mm。CT檢查完后行PET三維模式掃描，層厚3.3 mm，層間距3.75 mm，采集時間2.5 mm/床位，6～7床位，先通過CT進行衰減校正，然后用OSEM迭代重建法，獲得冠狀位、軸位及矢狀位3個方向的圖像。

1.3 MRI采集（鼻咽+頸部）

MRI掃描采用美國GE公司的Discovery MR750 3.0T超導磁共振，8通道頭頸聯合線圈。造影劑為釓噴酸葡胺注射液（規格：469.01 mg/mL×10 mL），成人以0.2 mL/kg自肘靜脈高速團注。受檢者頭頸部固定，頸部用專用沙袋固定，耳塞屏蔽噪音。掃描范圍為額葉中部至胸廓入口水平。方位：軸位（平行于顱底）、矢狀位及冠狀位（平行于C3椎體）。MRI常規掃描系列包括SAG-T1WI、AXT1WI、AX-T2WI、AX-FLAIR、COR-STIR、AX-T1WIC+、COR-T1WIC+、SAG-T1WIC+及DWI（b=800 mm2/ s）。DWI掃描方案：采用SE-EPI系列，軸位。掃描參數：重復時間（repetition time，TR）/回波時間（echo time，TE）=6 000 ms/默認最小值，視野（field of view，FOV）22 cm×22 cm，矩陣128×128，層厚6 mm，層間距1 mm；分別在x、y和z軸3個方向施加擴散敏感梯度，頻率編碼方向R/L，b取0、800 s/ mm2，激勵次數（number of excitation，NEX）為2。

1.4 圖像處理

先將PET/CT和MRI數據傳輸至AW4.6后處理工作站（GE Advantage Windows version 4.6），然后用Integrated Registration軟件分別將T1WI/T2WI與PET/CT圖像融合，DWI與PET/CT融合。對照所選取的DWI、ADC圖層面，利用Functiontool 軟件進行ADCmin勾畫，選取對應病灶最大層面的PET/CT圖像。為減少邊緣效應所致測量誤差，避開邊緣3 mm放置最大范圍感興趣區（region of interest，ROI），測量病變SUVmax。數據采集和分析由1名具有5年核醫學科工作經驗的醫師完成，確保ROI放置在DWI、ADC圖像上與PET/CT圖像同一層面的相應部位。圖1示病灶SUVmax和ADCmin的測量方法。

圖 1 SUVmax與ADCmin的測量方法

1.5 統計學處理

采用SPSS 23.0統計學軟件，分別對鼻咽癌病灶ADCmax和SUVmax進行正態性檢驗。如果服從正態分布，行Pearson相關性分析；如果不服從正態分布，行Spearman相關性統計分析。將鼻咽癌按T分期高低分為T1-2與T3-4兩組，對兩組SUVmax和ADCmin分別進行統計分析。如果服從正態分布，行兩獨立樣本t檢驗；不服從正態分布，采用非參數秩和檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

影像學及臨床隨訪結果顯示，27例鼻咽癌患者中，T1期2例，T2期6例，T3期6例，T4期13例，病理類型均為未分化型非角化性鼻咽癌。27例鼻咽癌病灶的SUVmax為9.12±4.01，ADCmin為（0.674±0.186）×10-3mm2/s，病灶的SUVmax與ADCmin無相關關系（r=-0.031，P=0.875，圖2）。

圖 2 SUVmax與ADCmin關系的散點圖

將27例鼻咽癌患者按T分期分成兩組，其中T1-2組8例，T3-4組19例。兩組鼻咽癌病灶的SUVmax差異有統計學意義（P＜0.001），而ADCmin差異無統計學意義（P=0.798，表2）。

表 2 T1-2與T3-4鼻咽癌的SUVmax與ADCmin

3 討 論

18F-FDG PET/CT采用SUVmax反映細胞分子葡萄糖代謝水平。在腫瘤顯像中，SUVmax增加可能是細胞迅速增殖的一個信號［11-14］。MRI-DWI作為一種非侵入性手段，能測量腫瘤中的水分子運動，并利用ADC值量化水分子布朗運動。腫瘤組織內水分子擴散受限，ADC值減低。因此，惡性腫瘤往往表現為SUVmax增加及ADCmin減低。

SUVmax和ADCmin能很好地監測鼻咽癌放化療的療效［15-16］，與遠處轉移、預后密切相關［15，17-21］。從某種意義來說，這兩者應存在一定的相關性。近年來，有學者［9］對頭頸部鱗癌的SUV和ADC的測量重復性及相關性進行研究，提出SUV和ADC測量重復性好，無相關性，是臨床評價中相互補充、相互獨立的生物學因子。Han等［22］報道了相同結果。本研究也顯示，鼻咽癌的SUVmax與ADCmin沒有相關性（r=- 0.031，P=0.876）。但有學者報道［23］，頭頸部鱗癌的SUVmax與ADCmin之間有明顯的負相關關系。出現不同結論可能與病理類型及病理分級有關。既往研究的頭頸部鱗癌病理類型及病理分級差異較大（包括舌癌、喉癌等，病理分級有低、中及高分化），而本研究只納入相同病理類型（未分化型非角化性鼻咽癌），減少了入組偏倚。出現不同結論還與測量方法有關。本研究利用PET/CTMRI融合軟件對測量前病灶進行融合，能提供相同部位病灶ROI信息，提高了測量相應位置的可靠性。此外，病種不同，病灶的SUVmax與ADCmin的相關關系也不同。例如，Wong等［6］、Regier等［7］及高晶晶等［24］分別報道胃腸道間質瘤、肺癌及直腸癌的SUVmax與ADCmin之間呈負相關，而Ho等［8］、Wu等［10］及本研究分別報道宮頸癌、淋巴瘤及鼻咽癌病灶的SUVmax與ADCmin均無相關關系。導致不同結果的原因可能與腫瘤某種內在屬性有關，有必要進行更深入的細胞及分子生物學研究。

有研究［25］報道，乳腺癌病灶的SUVmax與TNM分期有明顯的相關性，預測乳腺癌預后可能比ADC更有價值。對于鼻咽癌SUVmax與T分期的關系研究較少。孫新儒等［26］研究113例鼻咽癌病例，指出SUVmax在T1～T4各分期中的差異有統計學意義，且隨分期升高差異逐漸增大。本研究樣本量相對少，將鼻咽癌患者按T分期分成T1-2、T3-4兩組，結果顯示，T3-4組SUVmax普遍高于T1-2組。Nakajo等［23］對26例頭頸部鱗癌T分期的研究結果顯示，T3-4組SUVmax高于T1-2組。推測可能的原因是，鼻咽癌病灶的FDG攝取與腫瘤細胞表面的葡萄糖轉運蛋白1（glucose transporter 1，GLUT1）呈正相關［27］，而鼻咽癌中GLUT1超表達，可轉運更多的葡萄糖以滿足惡性細胞高代謝率和快速生長的需要。通常，鼻咽癌的T分期越高，病灶越大，侵襲性越強，需要的能量越多，GLUT1表達越高，從而FDG攝取越多。ADCmin與鼻咽癌T分期的關系也鮮有報道。周瑋等［28］研究指出，測定ADC有助于對鼻咽癌的T分期進行評估，但對T1和T4期靈敏度較低（＜90%）。于小平等［29］報道，鼻咽癌的T分期與ADC值不相關，且不同T分期鼻咽癌的ADC差異無統計學意義。本研究顯示，T1-2與T3-4鼻咽癌之間ADCmin差異無統計學意義，提示基于單指數模型的傳統DWI可能難以區別不同T分期鼻咽癌之間水分子擴散方面的差別。

由于鼻咽部DWI易受氣體、假牙等影響導致偽影變形，本研究未納入變形明顯影響ROI測量的患者。本研究取b=800 s/mm2，也是因其偽影少，圖像背景抑制充分［23,30］。

本研究存在以下不足：① 樣本量少，未對鼻咽癌T1～T4各T分期與SUVmax或ADCmin的關系進行統計學分析；② 隨訪時間較短，未能進一步分析SUVmax與ADCmin預判、評估治療療效及預后價值的差異。

鼻咽癌18F-FDG PET/CT SUVmax和MRI-DWI ADCmin是相互獨立的生物參數，反映不同的細胞生物學行為特性，可能在評估鼻咽癌診斷及預后等方面發揮補充作用。SUVmax可在一定程度上反映鼻咽癌的T分期。