原發性肺癌18F-FDG PET/CT代謝參數與其臨床病理特征的關系

張漫雪，周 錦，湯 泊，陳尚遠，徐 陽

(南京中醫藥大學沭陽附屬醫院核醫學科，江蘇 宿遷 223600)

原發性肺癌(簡稱肺癌)是重要致死原因之一[1]。目前對肺癌代謝參數最大標準攝取值(maximum standard uptake value, SUVmax)、腫瘤代謝體積(metabolic tumor volume, MTV)、病灶糖酵解總量(total lesion glycolysis, TLG)與臨床病理特征關系的關注漸多，但針對瘦體重標準化SUVmax(SUVmaxnormalized by lean body mass，SULmax)的研究尚少。本研究觀察肺癌18F-FDG PET/CT代謝參數與其臨床病理特征的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集2015年12月—2019年1月于南京中醫藥大學沭陽附屬醫院接受18F-FDG PET/CT檢查并經手術、經皮穿刺肺活檢及纖維支氣管鏡組織病理檢查，證實的159例肺癌患者，男103例，女56例，年齡28～83歲，中位年齡62歲。納入標準：① PET/CT檢查前未接受腫瘤相關治療；②PET/CT與手術或淋巴結活檢時間間隔不超過2周；③PET/CT中肺癌原發灶SUVmax大于肝血池SUVmax[2]。本研究獲院倫理委員會審核批準(編號：2019-017)。檢查前患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 檢查前囑患者禁食4～6 h以上，控制其血糖<11.1 mmol/L。按3.70～5.55 MBq/kg體質量靜脈注射18F-FDG(南京安迪科公司，放射化學純度>95%)。安靜休息1 h后行PET/CT掃描。采用GE DiscoveryTMPET/CT 610。先行CT掃描，管電壓120 kV，管電流120～140 mA，層厚5.0 mm；后行PET掃描，3D模式，每個床位1.5～2.0 min，7～8個床位。應用CT數據進行衰減校正，迭代法重建，最終獲得圖像。

1.3 分組 ①159例患者中，中位年齡≤62歲組79例，>62歲組80例；②男性組103例，女性組56例；③原發灶位于左肺組71例，右肺組88例；④于CT重建圖像選取較大層面測量原發灶最大徑，分為結節組(≤3.0 cm，n=50)和腫塊組(>3.0 cm，n=109)；⑤參照國際肺癌研究聯合會第8版標準[3]行TNM分期，按T分期分為T1組47例、T2組45例、T3組33例、T4組34例，按N分期分為N0組51例、N1-2組58例及N3組50例，按M分期分為M0組77例、M1組82例；⑥按組織病理類型分為鱗癌組36例、腺癌組94例及小細胞癌組29例。

1.4 圖像分析 由從事PET/CT診斷工作3年及以上的主治醫師及副主任醫師各1名獨立分析圖像，并經討論達成一致意見。于CT重建圖像中選取較大層面測量原發灶最大徑；沿病變邊緣勾畫ROI，利用MEDEX圖像處理工作站自動得出腫瘤原發灶的SUVmax、SULmax；采用相對閾值法，以SUVmax的40%為閾值，軟件自動在軸位、矢狀位及冠狀位圖像中對病灶進行容積分割，獲得原發灶平均標準攝取值(mean standard uptake value, SUVmean)和MTV，計算TLG：TLG=SUVmean×MTV。

1.5 統計學分析 采用SPSS 22.0統計分析軟件。以±s表示正態分布的數據，采用獨立樣本t檢驗或單因素方差檢驗比較各組間代謝參數，以Pearson相關性分析觀察其與原發灶最大徑及臨床病理參數的相關性用中位數(上下四分位數)表示非正態分布的數據，以Mann-WhitneyU檢驗進行兩兩比較，采用Spearman相關性分析觀察代謝參數與臨床病理參數的相關性。|r|≥0.8呈高度相關，0.5≤|r|<0.8呈中度相關，0.3≤|r|<0.5呈低度相關，0<|r|<0.3呈弱相關。采用Kruskal-Wallis秩和檢驗分析多組代謝參數與臨床病理參數的關系。以受試者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲線分析腫瘤原發灶最大徑和代謝參數的診斷效能，以約登指數最大法找出最佳截斷值。根據曲線下面積(area under the curve, AUC)選擇參數，將患者分為低危組、中危組及高危組。以χ2檢驗比較“率”。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 原發灶最大徑 結節組原發灶最大徑1.0～3.0 cm、平均(2.23±0.55)cm，腫塊組3.1～15.2 cm、平均(5.74±2.18)cm；男性組1.1～15.2 cm、平均(5.16±2.53)cm，女性組1.0～8.5 cm、平均(3.66±1.96)cm，男性組大于女性組(F=1.926，P<0.001)。

2.2 PET/CT參數 不同年齡及原發灶位置組間SUVmax、SULmax、MTV及TLG差異均無統計學意義(P均>0.05)，各M分期組間SUVmax、SULmax差異均無統計學意義(P均>0.05)，余各組間差異均有統計學意義(P均<0.05)，見表1。

表1 肺癌原發灶代謝參數與臨床病理資料的關系

2.3 原發灶最大徑與代謝參數的關系 腫瘤 SUVmax、SULmax、MTV及TLG均與原發灶最大徑呈正相關(r=0.547、0.651、0.725、0.751，P均<0.001)。

2.4 代謝參數與TNM分期的相關性 SUVmax、SULmax、MTV及TLG均與腫瘤T分期呈中高度正相關(r=0.515、0.455、0.838、0.824，P均<0.05)，與N分期無明顯相關(r=0.031、0.054、0.148、0.129，P均>0.05)；SUVmax、SULmax與M分期均無明顯相關(r=0.067、0.073，P均>0.05)，MTV、TLG均與M分期呈弱正相關(r=0.259、0.223，P均<0.05)。

2.5 診斷效能分析 原發灶最大徑與代謝參數的診斷效能見圖1、表2。

表2 原發灶最大徑與代謝參數的診斷效能

圖1 聯合應用肺癌原發灶最大徑與SUVmax診斷淋巴結轉移的ROC曲線

聯合應用腫瘤原發灶最大徑和SUVmax將患者分為低危組、中危組及高危組：低危組原發灶最大徑≤4.35 cm且SUVmax≤5.02(圖2)；中危組原發灶最大徑≤4.35 cm且SUVmax>5.02，或原發灶最大徑>4.35 cm且SUVmax≤5.02；高危組原發灶最大徑>4.35 cm且SUVmax>5.02。低危組淋巴結轉移發生率為39.39%(13/33)，中危組為70.37%(38/54)，高危組為79.17%(57/72)，組間差異有統計學意義(χ2=16.654，P<0.05)。

圖2 患者女，55歲，中-低分化腺癌，T1bN0M0 右肺上葉軟組織密度結節(箭)，最大徑1.7 cm，FDG攝取異常增高，SUVmax為3.08，TLG為3.1 g A.最大密度投影圖；B～D.軸位(B)、冠狀位(C)及矢狀位(D)圖像

3 討論

KARAM等[4]分析98例非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)，發現不同大小原發灶SUVmax差異存在統計學意義，鱗狀細胞癌的SUVmax顯著高于腺癌，而不同性別原發灶的SUVmax差異無統計學意義。也有研究[5]顯示不同性別肺癌患者間SUVmax存在差異。本研究顯示不同性別肺癌患者、原發灶大小及不同組織病理類型間SUVmax、SULmax、MTV、TLG代謝參數差異有統計學意義，而不同位置原發灶、不同年齡組間各代謝參數差異無統計學意義。本研究男性組腫瘤原發灶最大直徑大于女性組，而腫瘤SUVmax等代謝參數與其大小呈正相關[4,6]；此外，KARAM等[4]的病例均為NSCLC患者，樣本差異也會導致結果偏倚。

既往研究[7]表明，腫瘤放射性攝取與葡萄糖轉運蛋白(glucose transporter type, Glut)表達有關，Glut表達增高時，病灶的葡萄糖代謝活躍，導致病灶的18F-FDG PET/CT攝取值增高，尤以Glut1最為重要。肺鱗狀細胞癌Glut1表達顯著高于腺癌[8]，故前者各代謝參數高于后者。

SULmax是去除脂肪組織對患者病灶放射性攝取影響之后獲得的代謝參數，以瘦體重(lean body mass，LBM)作為體質量[9]，據以計算SULmax。人體脂肪組織在不同條件下的放射性攝取有所不同[10-11]。臨床工作中，脂肪含量會影響SUVmax測值[9,12-13]，故SULmax能較SUVmax更準確地反映病灶代謝情況。本研究顯示肺癌SULmax與原發灶最大徑呈正相關，其與原發灶最大徑的相關系數略高于SUVmax而低于體積參數MTV、TLG；與腫瘤T分期呈中度正相關，相關系數低于SUVmax與腫瘤T分期。本研究發現不同性別患者、不同T分期、N分期及細胞組織分化類型腫瘤間SULmax差異均有統計學意義。SULmax與肺癌臨床病理特征之間的關系與SUVmax大致相仿，在與腫瘤TNM分期及原發灶大小的關系方面，其相關系數低于MTV及TLG，可能原因在于SULmax僅能反映病灶的代謝特征，而不能反映代謝體積等其他特征，或因樣本選擇存在偏倚，脂肪含量存在差異。MTV和TLG作為體積參數，既可反映腫瘤原發灶大小，又能反映其代謝特征，能夠全面展示腫瘤原發灶的特征，臨床應用價值高于SUVmax、SULmax。

既往研究[14]表明，聯合應用肺癌原發灶最大徑及SUVmax可較好地預測肺癌淋巴結轉移；肺癌原發灶SUVmax是腫瘤淋巴結轉移的獨立危險因素[15]。

目前對淋巴結陰性NSCLC施行肺葉部分切除術和選擇性淋巴結清掃術有逐年增加趨勢，但有限切除后局部復發率較高且隱匿性淋巴結轉移發生，故術前應對淋巴結陰性NSCLC進行分級，以便選擇有限切除或肺葉切除術加完全縱隔淋巴結清掃術。本研究結果顯示，腫瘤原發灶大小和代謝參數SUVmax高于界值時，發生淋巴結轉移的概率明顯增大；此時即使18F-FDG PET/CT顯像未見陽性淋巴結轉移，臨床亦應考慮N分期，必要時行淋巴結切除術，以避免術后出現淋巴結轉移殘留。

本研究的不足：為單中心、回顧性分析，樣本選擇存在一定偏倚；且因N1分期樣本數較少，未能對N1、N2分期進行獨立分組分析。

綜上所述，肺癌18F-FDG PET/CT代謝參數SUVmax、SULmax、MTV及TLG與其臨床病理特征具有一定關系；聯合應用肺癌原發灶最大徑及SUVmax可較好地預測淋巴結轉移風險。