PET/CT對非小細胞肺癌患者胸腔積液性質的鑒別診斷價值

張衛善，段小藝，郭佑民，李 艷，楊 健

西安交通大學第一附屬醫院醫學影像科，陜西 西安 710061

肺癌是中國和世界范圍內發病率和病死率最高的腫瘤［1-2］。肺癌患者出現胸腔積液的常見原因為胸膜轉移，但是，肺癌患者也可出現良性胸腔積液［3］。新版肺癌TNM分期中將胸膜轉移定義為M1a期，胸腔積液的良惡性鑒別診斷對腫瘤分期和制訂治療方案等具有重要的臨床意義。

影像學檢查是臨床鑒別胸腔積液良惡性的常用方法。CT、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）等影像學檢查方法具有較高的靈敏度，缺點是特異度和準確率不高。胸腔穿刺和胸膜活檢發現腫瘤細胞是惡性胸水的診斷標準，但二者均為有創檢查，可導致氣胸、出血、皮下氣腫、外傷性感染及針孔種植性轉移等并發癥，并且靈敏度不高，常需要多次復檢。胸腔鏡下胸膜活檢的診斷率最高，但需要特殊的設備及操作技能，難以在臨床上常規應用。

PET/CT在評價胸膜轉移方面具有較高的臨床價值［4-7］。并且，PET/CT在胸膜病變的良惡性鑒別、胸部以外病變的檢出率及縱隔淋巴結分期等方面優于CT［4，6，8］。目前，PET/CT在肺癌胸腔積液良惡性鑒別的應用報道較少，部分報道中的研究對象包含多種病理學類型肺癌、胸膜原發腫瘤或經過抗腫瘤治療后的肺癌等［4，9］，國內未見較大樣本的臨床研究。Ryu等［10-11］報道顯示小細胞肺癌（small cell lung cancer，SCLC）和非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）胸腔積液形成的原因不同，前者主要為間接因素（腫瘤侵犯縱隔及肺門淋巴結、心臟、大血管等），后者主要為直接因素（腫瘤對胸膜的直接侵犯等）。本研究旨在回顧性分析初診NSCLC合并胸腔積液患者的PET/CT檢查資料，探討PET/CT在其胸腔積液良惡性鑒別中的臨床價值。

1 資料和方法

1.1 研究對象

本研究為觀察性研究，回顧性分析2016年9月—2018年3月西安交通大學第一附屬醫院收治的NSCLC合并胸腔積液且行PET/CT檢查的患者46例?；颊呒{入標準包括：① 初診NSCLC患者，未進行放療、化療、手術及分子靶向等抗腫瘤治療；② 合并胸腔積液，且有細胞學或胸膜組織學診斷者；③ 于西安交通大學第一附屬醫院行PET/CT檢查。排除標準包括：① 其他類型肺癌，如SCLC；② PET/CT檢查前進行放療、化療、手術及分子靶向等抗腫瘤治療；③ 無胸水細胞學或組織學結果者；④ 只行1次胸腔穿刺細胞學檢查或胸膜穿刺活檢，且未獲得明確診斷者。胸腔積液良惡性的最終診斷標準：惡性胸腔積液的診斷標準為細胞學檢查或胸膜組織學檢查發現肺癌細胞；對于胸水細胞學或胸膜活檢陰性結果者，至少隨訪1個月沒有胸腔積液復發，且胸部CT未發現胸膜結節或腫塊者即診斷為良性胸腔積液。

1.2 PET/CT檢查

所有患者采用PHILIPS Gemini TF 64 PET/CT掃描儀?；颊咝蠵ET/CT檢查前禁飲食6～8 h，空腹血糖濃度控制在12 mmol/L以下，按3.7～4.5 MBq/kg劑量靜脈注射藥物18F-FDG，安靜且避光下平臥40～60 min，掃描前飲用300～500 mL純凈水并排空尿液。先行體部同機CT掃描，電壓120 kV，電流50 mA，層厚5 mm，層間距5 mm，患者平靜呼吸，從顱底掃描至股骨中段。然后行PET掃描，患者平靜呼吸，采集范圍與體部CT一致，容積掃描，每個床位采集時間1.5 min，根據患者的身高不同，每個患者約7～10個掃描床位。通過同機CT對PET圖像進行衰減校正，得到衰減校正后的PET圖像（CT attenuation-corrected，CTAC），傳輸至PHILIPS EBW工作站并進行圖像分析判讀。

1.3 PET/CT圖像分析

由從事臨床PET/CT影像診斷工作7年以上的2名高年資主治醫師分別單獨、盲法閱片，在PHILIPS EBW工作站配置的PET/CT圖像融合軟件上進行圖像分析測量。對CT征象的識別，以2名醫師達成一致為標準，如存在分歧，則由具有高級職稱的醫師分析判斷，最終達成一致；對胸膜厚度及胸膜FDG攝取值的測量，以兩者的平均值為最終結果。通過目測法認定胸膜病變位置，選擇壁層胸膜進行測量，避免臟層胸膜附近的肺內腫瘤或炎性病變對FDG的高攝取產生影響，取胸膜濃聚程度最高的層面，由軟件自動勾畫感興趣區（region of interest，ROI），并計算標準化攝取值（standard uptake value，SUV）。測量胸主動脈下段動脈血池SUV作為縱隔本底水平，測量時以血管橫斷面為基準，勾畫同心圓ROI，ROI面積小于胸主動脈截面，避免包括動脈壁。取最大SUV值作為胸膜及動脈血池FDG攝取值，分別記為pSUVmax和aSUVmax。在橫斷位CT圖像上測量胸膜厚度，取胸膜病變處進行測量；無明顯增厚、結節或腫塊者，在PET圖像上顯示為最高濃聚處對應的CT圖像上，對壁層胸膜進行測量。對于CT無明顯結節、腫塊者，亦未見明顯18F-FDG代謝最高灶者，通過適當調節PET圖像灰度值，對PET圖像的橫斷位、冠狀位及矢狀位進行逐層分析，選擇最高濃聚處進行測量。若同時存在多個胸膜病灶，選擇病灶最大者；若胸膜病灶最大者非FDG攝取最高處，則選擇后者測量胸膜厚度及SUV值。采用2種方法作為PET/CT診斷惡性胸腔積液的標準：方法1，pSUVmax＞2.5；方法2，胸膜核素攝取高于縱隔背景［12］，即pSUVmax＞aSUVmax。分別計算2種方法診斷惡性胸腔積液的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和準確率。

1.4 統計學處理

應用SPSS 19.0軟件計算PET/CT診斷NSCLC合并惡性胸腔積液患者的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和準確率。對2種方法結果進行χ2檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

按照納入及排除標準，共46例NSCLC合并胸腔積液患者符合條件，患者年齡39～88歲，平均（61.4±10.8）歲，男性27例，女性19例。周圍型肺癌28例（60.87%），中央型18例（39.13%）。病理學類型：腺癌39例（84.78%），鱗癌4例（8.70%）和未分型NSCLC 3例（6.52%）。46例患者中有25例（54.35%）伴發阻塞性炎性反應、肺不張或實變等肺癌并發癥。所有胸腔積液均得到細胞學或組織學檢查確診，其中胸腔穿刺細胞學檢測22例，胸膜穿刺10例，胸腔鏡或手術胸膜活檢4例，另外有10例包含2種及以上確診方法。最終確診惡性胸腔積液39例（84.78%），良性胸腔積液7例（15.22%），兩組患者胸膜特征見表1。在7例良性胸腔積液中，2例通過胸腔鏡確診，細胞學或組織學檢查5例陰性者隨訪1個月以上積液吸收消失。

表 1 NSCLC患者特征

本組患者中，惡性胸腔積液組胸膜厚度和pSUVmax平均值分別為6.9 mm和5.0，明顯高于良性組的2.3 mm和1.5（P＜0.05，表1）。典型病例對比影像見圖1。如表2所示，在PET/CT上以pSUVmax＞2.5為標準（方法1）診斷惡性胸腔積液，9例患者為假陰性，其中7例pSUVmax為2.3～2.5，6例未見阻塞性炎性反應、實變、肺不張或肺內感染等并發癥，7例表現為單側胸腔積液（與原發病灶位于同側胸腔），僅有4例表現為縱隔或肺門淋巴結腫大；方法1的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和準確率分別為76.9%、100.0%、100.0%、43.8%和80.4%。以pSUVmax＞aSUVmax為標準（方法2），4例為假陰性，靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和準確率分別為89.7%、100.0%、100.0%、63.6%和91.3%。2種方法均未發現假陽性結果，2種方法的靈敏度、陰性預測值及準確率差異具有統計學意義（P＜0.05）。2種方法的診斷胸腔積液性質的受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線如圖2所示，曲線下面積分別為0.961和0.976。

圖 1 惡性胸腔積液患者與良性胸腔積液患者對比影像圖

表 2 PET/CT診斷NSCLC合并胸腔積液的結果

圖 2 PET/CT診斷NSCLC合并胸腔積液的ROC曲線

3 討 論

本研究回顧性分析NSCLC合并胸腔積液患者的PET/CT檢查資料，18F-FDG PET/CT作為無創性檢查方法，在其胸腔積液的良惡性鑒別中具有較高的診斷價值，其診斷靈敏度、特異度、陽性預測值及準確率均較高，陰性預測值相對較低。以胸膜放射性核素攝取程度高于縱隔作為診斷標準，可提高其診斷效能。

NSCLC常合并胸膜轉移，據報道約1/3的患者存在胸膜轉移［13］。國際抗癌聯盟（Union for International Cancer Control，UICC）第7版肺癌TNM分期標準已經將胸膜轉移定義為M1a期。胸膜轉移是胸腔積液的常見原因，部分非腫瘤性病變也可引起胸水，如肺不張、阻塞性肺炎、感染和心源性胸水等。肺癌合并胸腔積液的良惡性鑒別對于腫瘤準確分期及治療決策的制定具有重要的臨床意義?；谛螒B學的影像學檢查（常用胸部CT檢查）在其診斷中的價值有限。CT以壁層胸膜增厚超過1 cm、胸膜結節樣增厚和累及縱隔胸膜為特點［14］。但是，外科手術及胸腔鏡下所發現的微小病變，在CT檢查中經常漏診［15］，CT在胸膜病變的診斷中特異度較低［14-15］。18F-FDG PET/CT主要通過腫瘤細胞攝取核素的高低鑒別疾病的良惡性，與CT相比，PET/CT對肺癌原發灶、縱隔及肺門淋巴結轉移的診斷靈敏度和特異度更高，還可發現胸部以外的轉移灶，從而減少無效開胸率及手術等有創性診療手段。PET/CT對于鑒別胸腔積液的性質也具有較高的臨床價值，惡性胸腔積液在PET/CT上常表現為局限性核素濃聚。此外，在PET/CT上可以通過測量胸膜SUV，采用半定量分析方法提高診斷準確率。目前常用的半定量方法有2種，即以SUVmax＞2.5或胸膜攝取程度高于縱隔為診斷標準。相關文獻［6，8，13，16］報道，PET/CT在胸腔積液的良惡性鑒別方面具有較高的靈敏度、特異度、陽性預測值和陰性預測值，分別約89%～100%、67%～94%、67%～95%和67%～100%，與本研究結果具有一致性。

本研究結果中，PET/CT檢查在胸膜轉移的鑒別診斷中未發現假陽性結果。原因之一可能為本組患者中良性胸腔積液患者較少，僅有7例；也可能與測量方法有關，我們測量胸膜SUV值選擇壁層胸膜，從而避免了臟層胸膜附近的肺內炎性病變對FDG的高攝取而引起的假陽性結果。廖日強等［9］研究報道了33例肺癌合并胸腔積液患者（27例惡性，6例良性），僅發現1例在PET/CT上表現為假陽性，系肺癌合并結核性胸膜炎患者。結核性胸膜炎在PET/CT表現為胸膜增厚、核素攝取增高，與胸膜轉移很難鑒別，需結合臨床病史及相關實驗室檢查，確診需要病理學活檢。另外，在廖日強等［9］的研究報道中，有4例為SCLC。SCLC胸腔積液的主要病因是間接因素，不是腫瘤對胸膜的直接侵犯或轉移。Ryu等［11］報道了73例SCLC合并胸腔積液患者，其中只有9例（12.3%）為胸膜的直接侵犯，遠低于NSCLC的惡性胸腔積液比率（87.8%）［10］，二者具有明顯的差異性，因而，我們選擇NSCLC作為研究對象，以期深入探究NSCLC合并胸腔積液的PET/CT診斷價值。

PET/CT在胸膜轉移的診斷中陰性預測值較低。本研究顯示，16例PET表現為陰性的患者中，9例為假陰性，假陰性率高達56.2%。進一步分析發現，9例假陰性患者中6例未見阻塞性炎性反應、實變或肺不張等病變，7例表現為單側胸腔積液（與原發病灶位于同側胸腔），僅有4例表現為縱隔或肺門淋巴結腫大。我們知道，這些因素是胸腔積液形成的主要原因。因而，當肺癌患者在PET/CT上表現為單側胸水、肺門及縱隔淋巴結無腫大且無阻塞性炎性反應或肺不張時，即使胸膜核素攝取無明顯增高，仍要高度懷疑胸膜轉移可能，應建議臨床進一步檢查確診。另外，9例假陰性患者中有7例胸膜SUVmax為2.3～2.5，在應用方法2（即胸膜核素濃聚程度高于縱隔背景）后，有5例更正為正確診斷，因此，可以通過這個方法提高PET/CT對胸膜轉移瘤的診斷效能。

本研究為回顧性研究，存在一些不足之處。首先，良性胸腔積液患者較少，這可能是導致本研究未發現假陽性結果的重要原因之一。其次，在患者納入中我們僅選擇有病理學檢查結果的患者，對于微量胸腔積液患者（胸部CT表現為胸水厚度小于1 cm［17］），難以通過胸腔穿刺進行細胞學檢查確診，從而導致這部分患者失訪，在本研究中僅有3例微量胸腔積液患者通過胸腔鏡下檢查得以確診，而部分微量胸水患者因無法得到病理學檢查結果被排除。PET/CT在NSCLC中胸膜轉移的判斷具有重要的臨床應用價值，需要前瞻性、大樣本及多中心性研究進行更加深入的探究。

綜上所述，18F-FDG PET/CT檢查在NSCLC合并胸腔積液的良惡性鑒別中具有較高的靈敏度、特異度及陽性預測值，對于PET/CT陰性的胸腔積液，需要活檢確診。以胸膜放射性核素濃聚程度高于縱隔背景為PET/CT診斷惡性胸腔積液的標準，可在一定程度上提高其診斷效能。