非小細胞肺癌患者18F-FDG PET/CT代謝參數與靶向或化療療效及預后的關系

馬歡 蔡學勤 高世樂 徐濱 王冬梅 張羽 鄭濤 蘆東徽

非小細胞肺癌(non small cell lung cancer,NSCLC)是全球發病率和死亡率較高的惡性腫瘤之一,約占肺癌的80%～85%[1],多數NSCLC患者在發現時已處于中晚期,5年生存率非常低,預后差[2-3]。目前,隨著影像技術的不斷發展,18氟代脫氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG)正電子發射計算機斷層顯像(positron emission tomography/computed tomography,PET/CT)技術在臨床上有所應用,該種方法不僅能夠對病灶進行準確定位,還能對腫瘤部位的代謝信息具體化,通過18F-FDG PET/CT可進行半定量代謝參數的測定,包括最大標準攝取值(maximum standard uptake value,SUVmax)、腫瘤代謝體積(metabolic tumor volume,MTV)等參數,為NSCLC患者的預后及療效監測提供重要的信息[4-5]。本研究對NSCLC患者18F-FDG PET/CT代謝參數與靶向或化療療效及預后的關系進行分析,旨在為治療NSCLC及預后判斷提供參考。

資料與方法

一、一般資料

回顧性分析2019年1月～2020年4月我院病理確診并進行靶向治療或化療的64例NSCLC患者的臨床資料,其中男性40例(62.50%),女性24例(37.50%);年齡42～75歲,中位年齡65歲;病理類型:腺癌37例(57.81%),非腺癌27例(42.19%);TNM分期[6]: Ⅰ期6例(9.38%),Ⅱ期16例(25.00%),Ⅲ期24例(37.50%),Ⅳ期18例(28.13%)。本研究經醫院倫理委員會審核通過,批準文號:201901002。

納入標準:(1)經病理學或細胞學檢查確診為NSCLC[7]。(2)患者接受積極治療,包括靶向治療或化療等。(3)接收18F-FDG PET/CT檢查。(4)患者無法耐受手術或拒絕手術。(5)臨床資料完整,完成隨訪。排除標準:(1)嚴重肝腎、肺、心腦血管功能障礙、造血系統疾病。(2)存在肝轉移、腦轉移。(3)大量胸腔積液、心包積液的患者。(4)PET/CT檢查前已接受抗腫瘤治療。

二、方法

1 檢查方法:使用德國西門子公司生產的PET/CT檢查儀(型號biogrh40)進行檢查,18F-FDG為德國西門子公司生產的正電子藥物合成系統合成。檢查前囑患者空腹6 h以上,注射顯像劑前保持平靜心情,隨后經靜脈注射顯像劑18F-FDG 3.70～5.55 MBq/kg,安靜休息40～60 min,可于暗室靜息狀態下平臥,隨后行PET/CT掃描檢查,掃描顱頂至大腿根部。先行CT檢查:參數設置為管電流90 mA,管電壓140 kV,層厚4.0 mm;再行PET檢查:4D采集,層厚4.0 mm。圖像采集結束后,CT掃描數據進行衰校正,使用迭代法重建圖形,獲取矢狀位冠狀位、軸位圖像,并上傳至工作站進行圖像處理。

2 圖像分析:診斷醫師詳細了解患者的一般資料、病史、實驗室檢查結果等,觀察18F-FDG在患者體內的分布情況,根據不同方位圖像觀察腫瘤病灶大小以及代謝狀況。獲得的圖像均由2名經驗豐富的影像科醫師通過專用的工作站獨立完成判讀,通過視覺判讀、半定量分析等方法,觀測患者18F-FDG攝取程度,以標準攝取值最大值(SUVmax)的40%為閾值,若在觀測過程中發現原發病灶或轉移病灶,則在獲得的CT圖像中勾畫感興趣容積(VOI),對病灶各層輪廓修改,記錄病灶SUVmax、MTV參數,SUVmax取患者所有病灶中的最大值,MTV取所有病灶的總和。

三、隨訪

所有患者均采用電話或門診隨訪2年,患者自首次接受治療后開始接受隨訪,每3個月隨訪1次,隨訪終點為患者全因死亡或截止到2022年4月30日,記錄所有患者的生存情況,包括無進展生存時間(PFS)、總生存時間(OS)。

四、數據分析

數據分析使用SPSS 21.0軟件,年齡、病理類型等計數資料的比較分析采用χ2檢驗,CT檢查所獲參數等計量資料的比較分析采用t檢驗,生存分析采用Kaplan-Meier法及Cox回歸分析,以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、患者18F-FDG PET/CT圖像及生存情況

64例患者中位SUVmax為12.56(5.03～30.11),中位MTV為28.03(9.78～126.18)cm3。64例NSCLC患者整體中位OS為22.3(16.4～24.0)個月,中位PFS為14.9(9.9～21.2)個月。某患者紫杉醇聯合順鉑化療(TP)方案前后18F-FDG PET/CT圖像見下(圖1),以40%SUVmax為閾值通過系統軟件及飛利浦公司圖像后處理工作站軟件EBW自動勾畫并計算MTV。SUVmax為4.8,MTV為34.6 cm3。患者化療后,圖像可見腫瘤有代謝,SUVmax較治療前有明顯降低,為3.1,MTV為6.2 cm3。

圖1 患者女,68歲,Ⅲ期腺癌 A:TP方案化療前圖像;B:4周期TP化療方案后圖像

二、影響患者預后的單因素分析

SUVmax、MTV以中位數為截斷值進行分組。單因素分析結果顯示,胸腔積液、病灶數目、TNM分期、病灶最大直徑、治療方式、MTV參數是患者PFS及OS的影響因素(P均<0.05),SUVmax僅是患者PFS的影響因素(P<0.05),性別、年齡、病理類型等與患者的PFS及OS無關(P>0.05)(見表1);代謝參數SUVmax≤12.56的患者PFS高于SUVmax>12.56的患者(P<0.05),MTV≤28.03cm3的患者PFS和OS均高于MTV>28.03cm3的患者(P<0.05),代謝參數MTV的Kaplan-Meier生存分析曲線圖(見圖2)。

圖2 A:不同SUVmax的PFS生存曲線;B、C:不同MTV的PFS和OS生存曲線

三、患者預后多因素Cox回歸分析

將單因素分析中有統計學差異的因素作為變量進行賦值,胸腔積液(無=0,有=1)、病灶數目(≤10個=0,>10個=1)、TNM分期(Ⅰ～Ⅱ期=0,Ⅲ～Ⅳ期=1)、病灶最大直徑(≤5.0 cm=0,>5.0 cm=1)、治療方式(靶向治療=0,非靶向治療=1)、SUVmax(≤12.56=0,>12.56=1),MTV(≤28.03 cm3=0,>28.03 cm3=1)。以上變量代入Cox模型中進行分析,結果顯示參數MTV既是影響患者PFS(HR=5.807,P<0.05)也是影響患者OS(HR=3.452,P<0.05)的危險因素(見表2)。

表1 影響患者預后的單因素分析[M(P25,P75)]

表2 患者預后多因素Cox回歸分析

討 論

NSCLC包括鱗狀細胞癌、腺癌等類型,吸煙、電離輻射、既往肺部慢性感染等為該病的高危因素,影像學檢查是評估NSCLC病情發展及預后的重要手段,常用的方式有CT和MRI檢查,但此類檢查方式顯像單一,無法展現患者腫瘤代謝方面的情況,而且無法同時提供其他病灶部位信息,需多次重復操作[8-9]。18F-FDG PET/CT是一種結合解剖與功能圖像統計的顯像技術,能夠清晰顯示病灶及其周圍組織的生物學特性,在評價肺癌療效、判斷NSCLC預后方面有重要作用[10]。

本研究結果顯示,64例NSCLC患者中位SUVmax為12.56(5.03～30.11),MTV為28.03(9.78～126.18)cm3,中位OS為22.3個月,中位PFS為14.9個月,這與既往研究結果基本一致[11]。SUV為局部組織攝取的顯像劑放射性活度與全身平均注射活度的比值,SUVmax是PET/CT常用的半定量參數,是感興趣組織內攝取FDG最大體素,SUVmax受多方面因素影響,如體質量指數、血糖水平等,在反映腫瘤組織代謝活性方面有用,但難以反映腫瘤的體積負荷、整體活性等,另外SUVmax僅反映病灶單一體素的代謝水平,而患者腫瘤的整體代謝情況,在判斷患者整體病情與預后方面存在局限性。本研究中SUVmax≤12.56與SUVmax>12.56患者的中位OS比較無明顯差異,SUVmax僅是患者PFS的影響因素,這一結果與鄭慶中等人[12]研究結果有相似之處,提示SUVmax對NSCLC患者的生存期預測無顯著價值,難以為NSCLC患者預后判斷提供重要信息,并且多因素分析顯示SUVmax不是NSCLC患者PFS和OS的獨立危險因素,既往也有研究對肺鱗癌患者進行PET/CT檢查,將患者原發病灶SUVmax用13.0為界分為兩組進行對比發現,SUVmax≤13.0與SUVmax>13.0的中位生存期比較,差異無統計學意義[13]。另外Wang等人[14]在肺炎患者FDG攝取與Glut-1、Glut-3表達的相關性研究中發現,炎性細胞(如單核細胞、巨噬細胞等)中FDG表現出高攝取狀態,該發現證明局部SUVmax可能受炎性細胞高攝取的干擾,導致SUVmax不能準確反映腫瘤病灶部位的代謝活性。

本研究中,單因素分析顯示MTV參數是患者PFS及OS的影響因素(P<0.05),Kaplan-Meier生存分析顯示MTV≤28.03cm3患者的PFS和OS均高于MTV>28.03cm3的患者(P<0.05),這說明MTV對預測NSCLC患者的預后有一定的價值。MTV為腫瘤代謝體積,代表較高代謝活性腫瘤組織的體積,可反映患者腫瘤的體積負荷及整體代謝活性。劉影等人[15]通過對47例NSCLC患者MTV與PFS、OS的關系分析發現,MTV與患者OS、PFS均有關系,且高MTV是患者PFS、OS的危險因素,在預測NSCLC患者的預后方面有較好的價值,與本研究多因素Cox回歸分析結果(參數MTV既是影響患者PFS也是影響患者OS的危險因素)相似,另Sharma等人[16]對接受鉑類化療藥物進行基礎化療的60例NSCLC患者的PET/CT參數進行研究,結果發現,患者MTV參數與OS顯著相關,多變量生存分析發現MTV是OS的獨立預后標志,而其他全身基線PET/CT參數(SUVmax、平均SUV等)對患者預后無預測價值,上述研究均與本研究結果存在相似性,說明MTV對預測患者預后有一定的價值。

本研究的局限:(1)本研究納入樣本量較小,為回顧性研究,可能存在樣本選擇偏倚的問題,另外樣本量小有可能造成Kaplan-Meier生存分析出現誤差,但本研究中生存曲線經Log-rank檢驗說明,造成誤差的原因可能是分組方法不同,而并非樣本量小。(2)此次研究中以SUVmax的40%作為閾值進行分割,可能會使結果存在一定的偏差。因此今后的研究需要進一步擴大樣本量、前瞻性的研究來驗證18F-FDG PET/CT代謝參數對NSCLC患者的預后評估價值。

綜上所述,18F-FDG PET/CT代謝參數MTV較SUVmax對NSCLC患者預后有更好的預測價值,MTV是影響NSCLC患者預后不良的獨立危險因素,該項檢查在一定程度上可幫助臨床醫師對患者治療方法的選擇及預后判斷提供指導。