雙時相18F-FDG PET/CT代謝參數對結直腸癌分期的診斷價值

楊佳寧，宋麗萍

（錦州醫科大學附屬第一醫院 核醫學科，遼寧 錦州 121000 ）

癌癥對人們健康的威脅性日益增加，也是延長壽命的重要障礙［1］。在全球癌癥中，結直腸癌（CRC）的發病率和死亡率占有不可忽視的比例［2］。在國內結直腸癌的發病率位于癌癥的第三位，僅次于肺癌與胃癌［3］。由于以18F 標記氟代脫氧葡萄糖為示蹤劑的正電子發射斷層/計算機斷層掃描技術（18F-FDG PET/CT）對腫瘤檢查的敏感性與特異性，在術前檢查和術后隨診方面越來越受到臨床醫生的青睞。但是，PET-CT 代謝參數與臨床病理特征是否有關仍存在較大爭議，最大去脂肪標準攝取值（SUL）及PET-CT 雙時相顯影與臨床特征的研究較少。本研究進一步探討了雙時相18F-FDG PET/CT 代謝參數與臨床病理特征的相關性。

1 材料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2019 年3 月至2023 年2 月46 例治療前在錦州醫科大學附屬第一醫院核醫學科行18F-FDG PET/CT 掃描，并經病理確診的結直腸癌患者，其中男30 例，女16 例，年齡39～88 歲，平均64 歲。

納入標準：①所有病灶經手術或病理結果證實為結直腸癌；②PET/CT 檢查前未經過任何治療；③有完整的臨床病理資料。排除標準：①既往有其他惡性腫瘤病史；②有長期發熱、急性或長期性的炎癥疾??；③血糖值高于11 mmol/L 或者不可控的糖尿病。

1.2 臨床資料

記錄患者的性別、空腹血糖、腫瘤的發生部位、最大徑是否大于3 cm、腫瘤分化程度、TNM分期（AJCC 制定的第8 版結直腸癌分期標準［4］）、檢查前癌胚抗原（CEA）水平是否大于5 mg/mL。

1.3 18F-FDG PET/CT 圖像采集

所有患者檢查前一天停用葡萄糖注射液，禁食8 h，指尖血糖≤11.0 mmol/L。靜脈注射4.4～5.5 MBq/kg，于注射后靜臥1 h 采用聯影uMI 780 型PET/CT 掃描儀行18F-FDG 顯像，PET/CT掃描后1 h 行局部延遲顯像。PET 掃描參數為2 min/床位，掃描范圍從顱頂至股骨中上1/3，同機CT 的球管電壓為：電壓120 kV，電流40 mAs，螺距9.875 mm，利用CT 數據進行圖像衰減矯正，采用OSEM 迭代算法進行PET 圖像重建，將所有的PET 圖像和CT 圖像傳到后處理工作站，進行圖像融合。

1.4 ROI 的勾畫及代謝參數的測量

由兩名副高醫師的核醫學醫師獨立對圖像進行分析，意見不一致時進行商榷統一。測量原發灶早期顯像的代謝參數，最大標準攝取值（SUVmax）、峰值標準攝取值（SUVpeak）、SUL，肝血池SUVmax。感興趣區（ROI）分別使用迭代算法計算出的閾值及固定閾值SUVmax=2.5 自動勾畫，分別進行統計分析得到相應的腫瘤代謝體積（MTV）、MTV2.5，并計算出糖酵解總量（TLG）、TLG2.5（TLG=MTV×SUVmean），測量延遲顯像CRC 的SUVmax。計算滯留指數（RI）=（晚期SUVmax-早 期SUVmax）×100%/早 期SUVmax，腫瘤與肝臟標準攝取值比值（TLR）=CRC 原發灶SUVmax/肝臟SUVmean。

1.5 統計學方法

用SPSS 26.0 軟件對數據進行統計分析。采用受試者工作特征（ROC）曲線比較迭代法自動勾畫ROI 的MTV、TLG 與固定閾值2.5 勾畫ROI 的MTV2.5、TLG2.5 對淋巴結轉移的價值。采用U 檢驗（Mann-Whitney）、H 檢驗（Kruskal-Wallis）檢驗定性資料分組之間定量資料差異有無統計學意義。采用Person、Spearman 分析臨床病理特征與代謝參數相關性（P＜0.05，兩者有相關性；P＜0.01兩者顯著相關）。用ROC 曲線檢測PET/CT 代謝參數對T4 分期、淋巴結轉移、M1 的預測價值。

2 結果

2.1 結直腸患者臨床病理資料

根據納入標準和排除標準，最終選取了46 例結直腸癌患者進行研究。按照性別進行分組，男30 例（65.2%），女16 例（34.8%）；患者空腹血糖范圍4.90～10.40 mmol/L，中位數6.5 mmol/L；按照CRC 原發灶部位進行分組，原發灶位于右半結腸的患者14 例（30.4%），左半結腸的患者8 例（17.4%），發生在直腸或者直乙交界處的患者24例（52.2%）；原發灶最大徑＞3 cm 的患者17 例（37.0%），腫瘤最大徑≤3 cm 的患者29 例（63.0%）；按照T 分期的標準進行分期，T1 期患者9 例（19.6%），T2 期患者3 例（6.5%），T3 期患者20 例（43.5%），T4 期患者14 例（30.4%）；按有無淋巴結轉移進行分組，有淋巴結轉移患者25 例（54.3%），無淋巴結轉移患者21 例（45.7%）；按照M 分期進行分組，M0 期患者18 例（39.1%），M1 期患者28 例（60.9%）；按照腫瘤分化程度進行分組，CRC 原發灶是低分化/中-低分化的患者12 例（26.1%），原發灶是高分化/中分化的患者34 例（73.9%）；按照CEA 是否正常分組，CEA 正常患者18 例（39.1%），CEA 升高患者28例（60.9%）。

2.2 MTV、MTV2.5、TLG、TLG2.5 對淋巴結轉移ROC 曲線分析

MTV、MTV2.5 對淋巴結轉移的ROC 曲線分析顯示AUC值分別為0.752、0.737，TLG、TLG2.5 對淋巴結轉移的ROC 曲線分析顯示曲線下面積（AUC）值分別是0.802、0.787，選取自動迭代算法計算的閾值勾畫的ROI 所計算出的MTV、TLG 作為研究的代謝參數。見圖1、圖2。

圖1 結直腸癌患者1 例術前PET/CT 圖像（男，70 歲，cT3N1M0）

圖2 ROC 曲線分析

2.3 18F-FDG PET/CT 代謝參數與臨床病理特征

采 用U檢 驗（Mann-Whitney）、H檢 驗（Kruskal-Wallis），不同性別之間僅TLR 差異有統計學意義（Z=-3.644,P＜0.05），不同病灶部位之間的代謝參數差異無統計學意義（P＞0.05），不同腫瘤長徑之間的SUVmax、SUVpeak、SUL、MTV、TLG 差異有統計學意義（Z值分別是-1.991、-1.991、-2.230、-2.333、-2.560，P均＜0.05），不同分化程度的SUVmax、SUVpeak、TLR 差異有統計學意義（Z值分別是-2.652、-2.001、-2.201，P均＜0.05），CEA 水平是否大于5 ng/mL 分組間代謝參數差異無統計學意義（P＞0.05）。不同T 分期之間的SUVmax、SUVpeak、SUL、MTV、TLG 差異有統計學意義（H值分別是12.104、12.976、12.435、18.850、20.026，P均＜0.05），有無淋巴結轉移的SUVmax、SUVpeak、SUL、MTV、TLG 差異有統計學意義（Z值分別是-2.746、-2.525、-2.691、-2.922、-3.495，P均＜0.05），M 分期不同的MTV、TLG 差異有統計學意義（Z值分別是-2.341、-2.453，P均＜0.05）。進一步進行相關性分析，SUVmax、SUVpeak、SUL、MTV、TLG 與T分期、有無淋巴結轉移呈正相關（r值分別為0.335、0.409，0.319、0.376，0.299、0.401，0.584、0.436，0.598、0.521，P均＜0.05），MTV、TLG 與M 分期正相關（r值分別為0.349、0.366，P均＜0.05），SUVmax 與分化程度顯著負相關（r值-0.395，P＜0.01），空腹血糖、CEA 與代謝參數之間無相關性（P＞0.05）。見表1。

表1 18F-FDG PET/CT 代謝參數與臨床病理特征的相關性分析

2.4 18F-FDG PET/CT 代謝參數對T4 分期、有淋巴結轉移、有遠處轉移的預測價值

由于臨床手術對病灶是否為T4 期（是否侵犯周圍臟器及結構）、是否有淋巴結轉移、是否存在遠處轉移較為關注，因此用ROC 曲線分析代謝參數對T4 期、淋巴結轉移及M 分期的預測價值，結果顯示TLG 對T4 分期、淋巴結轉移及遠處轉移的預測價值更高，AUC 值分別是0.688、0.802、0.716，其次是MTV 的診斷價值分別是0.683、0.752、0.706。TLG 對T4 分期的敏感性、特異性分別是53.8%、93.9%，對淋巴結轉移的敏感性、特異性分別是50%、92.9%，對M1 分期的敏感性、特異性分別是86%、71.4%。見圖3。

圖3 代謝參數SUVmax、SUVpeak、SUL、MTV、TLG、RI、TLR 對T4 分期、淋巴結轉移、M 分期的ROC 圖

3 討論

臨床對于結直腸癌的診斷主要依賴腫瘤標記物及影像學檢查，臨床醫生更傾向于影像學檢查。腸鏡幾乎已經成為下消化道病變的必備檢查［5］，但是腸鏡有一些局限性，部分結直腸癌會造成腸道梗阻，患者無法用腸鏡檢查［6］；腸鏡觀察范圍有限，僅能評估病變的特征，無法了解到淋巴結轉移及遠處轉移的情況。PET/CT 對淋巴結轉移及遠處轉移的敏感性及特異性較好的彌補了腸鏡的這一不足之處［7］。

本文結果顯示SUVmax、SUVpeak 與腫瘤長徑、T 分期、淋巴結轉移正相關，SUVmax 與腫瘤分化程度呈顯著負相關，這與王曉燕等［8］的研究結果一致。SUVmax、SUVpeak 均為放射性活度（SUV）的表述形式，SUV 與HIF-1α、PKM2 和GLUT1 的高表達正相關，體現了組織攝取放射性藥物能力［9］。GLUT1 的表達與T 分期、分化程度相關，高T 狀態和低分化CRC 患者的GLUT1 表達水平往往較高［10］。與SUVpeak 相比，SUVmax與臨床特征的相關系數更高，SUVmax 作為PET/CT 影像描述的常規參數，能夠大體描述腫瘤的一般臨床特性。SUL 減少了體重指數對SUV 的影響，避免了由本底誤差而造成的SUV 值的誤差［11］。SUL 的研究較少，本文結果顯示SUL 與腫瘤長徑、T 分期、淋巴結轉移正相關，與SUVmax、SUVpeak 一致，但SUL 與腫瘤長徑的相關系數比SUVmax、SUVpeak 與腫瘤長徑的相關系數高，SUL 或許是優于SUVmax 的代謝參數。但是SUL在其他方面并沒有展現出其獨特的優勢，這可能與患者惡病質導致的BMI 相差不大有關。雖然本文結果顯示RI 與臨床病理特征無相關性，但由于腸道的生理性攝取及蠕動性，延遲顯像對結直腸癌的診斷有必要性，而且雙時相顯影能夠鑒別結直腸癌肝轉移與肝癌［12］。本文結果TLR 與腫瘤分化程度呈負相關，分化程度越低，惡性程度越高，腫瘤的Ki-67 數值越高，這也間接說明TLR 與Ki-67 相關，這與MOHAMADIEN 等［13］研究結果一致。生化標志物可以提供有關腫瘤過程演變的信息，并反映腫瘤新陳代謝行為而不是結構行為，對于已經確診結直腸癌的患者本文結果顯示腫瘤代謝參數與CEA 無相關性，這與CAGLAR 等［14］的研究結果不同，可能與本篇文獻研究病例有限有關。

本文結果MTV、TLG 與腫瘤分化程度無相關性，這與李艷梅等［15］的研究結果一致。SUVmax只反映了腫瘤最活躍的部位，不可能代表總體特征，特別是腫瘤負擔，MTV、TLG 可以克服SUVmax 的局限性，與單個體素定義的參數SUVmax 相比，整體病變的屬性不太容易受到腫瘤異質性的影響［16］。由于MTV、TLG 經過ROI 的統計分析計算出來的，受ROI 勾畫閾值的影響較大，本研究結果MTV、TLG 比MTV2.5、TLG2.5 對淋巴結轉移更有意義，這與KIDO 等［17］、JIANG等［18］研究一致，以固定閾值2.5 勾畫的MTV、TLG 并沒有優勢，可能與文獻中收集的患者圖像的SUVmax 相差較大有關。代謝參數與腫瘤分期的相關性方面，TLG 與腫瘤長徑、T 分期、淋巴結轉移的相關系數最高，其次是MTV，并且只有MTV、TLG 與M 分期有相關性。這與張茗昱等［19］的研究結果不完全一致，可能與以下原因有關：MTV、TLG 的勾畫閾值不一致；本文采納的病例多為腺癌，且粘液腺癌較少，因此有轉移的患者原發灶多表現為高代謝。在預測腫瘤分期方面，TLG 的預測價值最高，其次是MTV。TLG 對淋巴結轉移的預測價值最高，AUC 值是0.802，對M分期有較高的敏感性和特異性，對術前臨床分期有重要意義。這與BAHRI 等［20］的結果大致相同，MTV、TLG 能更全面地提供腫瘤代謝信息，更準確的反映生物學特性。有研究表明，PET/CT 可能改變73%患者的治療方案［21］。

綜上所述，PET/CT 代謝參數與臨床病理特征有關，對于未經手術治療的患者，能夠較好預測臨床分期，對制定適當的治療方案及個體化精確治療有重要意義。