劉瑛 吳寧鄭容 梁穎 張雯杰 李小萌 方艷
中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院PET-CT中心,北京100021
肺結(jié)節(jié)(pulmonary nodules)的診斷一直是胸部影像學(xué)的難題。18F-FDG PET-CT能從功能代謝和解剖形態(tài)兩方面來判斷病變性質(zhì),具有很高的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性,目前廣泛用于肺結(jié)節(jié)的良惡性診斷。盡管如此,由于18F-FDG是非特異性腫瘤顯像劑,部分良性肺結(jié)節(jié)有可能會出現(xiàn)假陽性,如果其形態(tài)學(xué)表現(xiàn)亦不典型,就會增加鑒別診斷的困難,甚至?xí)徽`診為肺癌。本文旨在通過分析良性肺結(jié)節(jié)在18F-FDG PET-CT上的攝取特點,提高對良性肺結(jié)節(jié)的診斷和鑒別診斷能力,以減少誤診。
回顧性分析2006年8月至2012年5月在我院行18F-FDG PET-CT檢查的121例良性肺結(jié)節(jié)患者的PET-CT表現(xiàn)。其中女性有43例、男性有78例,年齡為23~80歲(中位年齡為57歲)。83例經(jīng)手術(shù)病理證實,27例經(jīng)抗炎、4例經(jīng)抗結(jié)核治療后病變縮小或消失,7例經(jīng)隨診≥2年結(jié)節(jié)大小無明顯變化。
采用美國GE公司Discovery ST 16 PET-CT掃描儀。PET顯像劑使用18F-FDG,放化純度皆大于95%?;颊邫z查前至少空腹6 h,注射顯像劑前需測定血糖水平以保證其在正常范圍內(nèi),按體質(zhì)量靜脈注射顯像劑18F-FDG 3.70~4.44 MBq/kg。注射18F-FDG 60~70 min后行常規(guī)PET-CT掃描。CT掃描參數(shù):管電壓為120 kV,管電流為150 mA,螺距為1.75,球管旋轉(zhuǎn)時間為0.8 r/s,層厚為3.75 mm。PET掃描采用3D采集,每床位為3 min,層厚為3.27 mm,經(jīng)CT衰減矯正、迭代法重建后得到PET圖像。98例患者在注射18F-FDG 120~150 min后對肺結(jié)節(jié)行局部延遲掃描(雙時相顯像)。
病變的18F-FDG攝取情況根據(jù)半定量分析法和視覺比較法綜合進(jìn)行判斷。
半定量分析法是采用由瘦體質(zhì)量(lean body mass,LBM)校正后的最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值(maximum standard uptake value,SUVmax)進(jìn)行判斷。具體方法為在病變處設(shè)感興趣區(qū)(region of interest,ROI),系統(tǒng)自動測量該部位的SUVmax。行雙時相PET-CT顯像的病變,采用相同的層面,分析病變常規(guī)及延遲掃描的SUVmax變化。SUVmax變化值(SUVmaxchanging value,ΔSUVmax)=(SUVmax延遲-SUVmax常規(guī))。雙時相顯像儲留指數(shù)(retention index,RI)=ΔSUVmax/SUVmax常規(guī)×100%,以RI大于10%定義為延遲掃描攝取升高,-10%~10%為攝取不變,<-10%為攝取下降。
結(jié)合視覺分析法是以肺本底的攝取情況作為參照,將肺結(jié)節(jié)在常規(guī)顯像上的攝取程度分為3類:①當(dāng)肺結(jié)節(jié)的攝取與肺本底相近時視為沒有攝??;②當(dāng)肺結(jié)節(jié)的攝取高于肺本底,但SUVmax<2.5時則視為輕度攝取增高;③當(dāng)肺結(jié)節(jié)的攝取高于肺本底,但SUVmax≥2.5時則視為明顯攝取增高。病變大小采用均徑表示,均徑=(長徑+短徑)/2。
采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計量資料以(xˉ±s)表示。采用ANOVA單因素方差分析和Kruskal-Wallis檢驗比較不同病理類型結(jié)節(jié)的攝取情況。采用χ2檢驗比較不同病理類型結(jié)節(jié)常規(guī)掃描的攝取程度和行延遲掃描后的攝取變化。病變攝取情況與大小的關(guān)系采用Pearson和Spearman相關(guān)性分析。以p<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
121例的良性肺結(jié)節(jié)的均徑為(1.8±0.9)cm,其中均徑≤1.0 cm、1.1~2.0 cm和>2.0 cm的病灶分別有30、52和39例。結(jié)節(jié)按照其病理類型可分為4種:炎性結(jié)節(jié)、肉芽腫結(jié)節(jié)、錯構(gòu)瘤和其他類型良性結(jié)節(jié)。其中炎性結(jié)節(jié)有46例,肉芽腫結(jié)節(jié)有37例(結(jié)核有31例;隱球菌感染有1例;不明原因肉芽腫有5例),錯構(gòu)瘤有15例,以及其他類型結(jié)節(jié)有23例(肺纖維化結(jié)節(jié)有12例;硬化性血管瘤、肌纖維母細(xì)胞瘤、肺內(nèi)淋巴結(jié)、血管畸形各1例;7例隨診≥2年結(jié)節(jié)大小無明顯變化)(圖1,圖2)。
結(jié)節(jié)的 SUVmax常規(guī)、SUVmax延遲、ΔSUVmax和RI分別為(2.54±2.40)、(2.96±2.46)、(0.57±0.88)和(17.57%±26.54%)。行常規(guī)掃描時沒有攝取、輕度攝取增高和明顯攝取增高的肺結(jié)節(jié)分別為21、56和44例。不同病理類型結(jié)節(jié)的攝取情況不同(表1):炎性結(jié)節(jié)和肉芽腫結(jié)節(jié)的攝取較高,而錯構(gòu)瘤和其他類型良性肺結(jié)節(jié)的攝取較低。不同病理類型結(jié)節(jié)在常規(guī)掃描時的攝取程度亦不同(χ2=33.936,P=0.000;表2):炎性結(jié)節(jié)和肉芽腫結(jié)節(jié)多為輕度或明顯攝取增高,僅3例炎性結(jié)節(jié)和1例肉芽腫結(jié)節(jié)沒有攝取增高;而錯構(gòu)瘤和其他類型良性結(jié)節(jié)多為沒有攝取或輕度攝取增高,其中錯構(gòu)瘤僅1例為明顯攝取增高(SUVmax常規(guī)為2.7,均徑為4.4 cm),其他類型良性肺結(jié)節(jié)有4例明顯攝取增高(硬化性血管瘤、肌纖維母細(xì)胞瘤、肺內(nèi)淋巴結(jié)、肺纖維化結(jié)節(jié)各1例,其SUVmax常規(guī)分別為3.0、3.0、2.5和3.8,其均徑分別為2.0、1.7、1.1和1.9)。其中98例患者行局部延遲掃描,雙時相顯像結(jié)果為:攝取升高者為61例、不變或下降者為37例。不同病理類型結(jié)節(jié)行延遲掃描后的攝取變化不同(χ2=1.5,P=0.008;表 3):炎性結(jié)節(jié)和肉芽腫結(jié)節(jié)多升高,而錯構(gòu)瘤多不變或下降。
Spearman相關(guān)性分析顯示121例良性肺結(jié)節(jié)常規(guī)掃描時的攝取與均徑呈正相關(guān)(r=0.711,p<0.01)。Pearson相關(guān)性分析顯示不同病理類型結(jié)節(jié)常規(guī)掃描時的攝取與大小亦呈正相關(guān),炎性、肉芽腫、錯構(gòu)瘤和其他類型結(jié)節(jié)的r值分別為0.727、0.776、0.898和0.643,P均<0.01。
肺結(jié)節(jié)的主要治療原則是盡早切除能夠通過手術(shù)治愈的惡性結(jié)節(jié),盡可能減少對良性肺結(jié)節(jié)的開胸手術(shù)。掌握良性肺結(jié)節(jié)在18F-FDG PET-CT上的攝取特點,可使患者能夠得到正確的治療、避免不必要的開胸手術(shù)。
由于惡性腫瘤細(xì)胞對葡萄糖需求較正常細(xì)胞明顯增加,因此,良惡性肺結(jié)節(jié)的攝取存在差異,大部分惡性結(jié)節(jié)的攝取較良性結(jié)節(jié)要高[1-2]。但研究發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和粒細(xì)胞等炎性細(xì)胞的代謝旺盛,對葡萄糖需求增高,表達(dá)葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白(facilitative glucose transporter,Glut)-1、3 增多,轉(zhuǎn)移葡萄糖效率增加,從而可攝取更多的18F-FDG[3-4]。炎性結(jié)節(jié)及結(jié)核等其他肉芽腫結(jié)節(jié)內(nèi)含有大量的上述細(xì)胞,因此,18F-FDG攝取程度可以很高。而炎性反應(yīng)的強(qiáng)度、炎癥的范圍和炎性細(xì)胞的數(shù)量則是影響肺良性病變PET顯像的重要因素[4]。
炎性結(jié)節(jié)及結(jié)核等其他肉芽腫性病變在18FFDG PET-CT上的攝取程度可以很高。于長海等[5]對47例良性肺結(jié)節(jié)的FDG PET結(jié)果進(jìn)行了分析,其中26例有不同程度的攝取,包括17例結(jié)核、6例炎性假瘤和3例新型隱球菌病,SUVmax為(3.04±1.65),其中11例的SUVmax>2.5。此外,炎性病變與18F-FDG的濃聚程度與炎癥的活躍程度有關(guān),如活動性肺結(jié)核多表現(xiàn)為高攝取,而經(jīng)過治療或陳舊性肺結(jié)核表現(xiàn)為無明顯攝取或輕中度攝取[6]。Kim等[7]報道的25例肺結(jié)核患者中,活動性與非活動性肺結(jié)核病灶的SUVmax常規(guī)分別為(2.3±0.75)和(0.79±0.15),SUVmax延遲分別為(2.48±0.79)和(0.75±0.13),且組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義。吳濤等[4]報道的15例PET-CT假陽性的肺結(jié)核患者(SUVmax>2.5)均處于結(jié)核活動期,病理切片顯示病變內(nèi)有大量的未分化纖維母細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞;而低18F-FDG攝?。⊿UVmax<2.5)的18例肺結(jié)核患者中病變內(nèi)細(xì)胞稀疏,炎癥不明顯,細(xì)胞類型也以纖維細(xì)胞為主。本研究中,炎性結(jié)節(jié)和肉芽腫結(jié)節(jié)的攝取情況與上述文獻(xiàn)報道相似,其中45.6%(21/46)的炎性結(jié)節(jié)和48.6%(18/37)的肉芽腫結(jié)節(jié)的SUVmax常規(guī)>2.5,70.7%(29/41)的炎性結(jié)節(jié)和71.0%(22/31)的肉芽腫結(jié)節(jié)行延遲掃描后的攝取進(jìn)一步升高,仍與肺癌鑒別困難。
表1 不同病理類型結(jié)節(jié)的攝取情況
表2 不同病理類型結(jié)節(jié)行常規(guī)掃描時的攝取程度
表3 不同病理類型結(jié)節(jié)行延遲掃描后的攝取變化
錯構(gòu)瘤是最常見的肺良性腫瘤,約有30%的肺錯構(gòu)瘤病例在CT上表現(xiàn)不典型,無法鑒別良惡性,此時PET-CT是比較好的進(jìn)一步檢查手段[8]。肺錯構(gòu)瘤主要由分葉狀成熟的軟骨形成,因此,在PET-CT上沒有攝取或輕度攝取。De Cicco等[9]回顧性分析了42例肺錯構(gòu)瘤的多排CT和PET-CT的表現(xiàn),認(rèn)為PET-CT對肺錯構(gòu)瘤診斷的準(zhǔn)確性要高于CT。其研究結(jié)果顯示,PET-CT診斷為良性者有34例(81%),而CT診斷為良性者有26例(62%)。PET-CT診斷為良性的34例錯構(gòu)瘤中,16例有攝取增高,SUVmax為(1.1±0.5);PET-CT診斷為可疑惡性/惡性者各4例(各占9.5%),僅1例有攝取增高(SUVmax=2.3)。本研究中的15例肺錯構(gòu)瘤的SUVmax常規(guī)為(0.88±0.64),大都沒有攝取或輕度攝取增高(SUVmax常規(guī)<2.5,14/15),僅1例病變的SUVmax常規(guī)為2.70(均徑為4.4 cm)。
肺纖維化結(jié)節(jié)主要成分為纖維細(xì)胞,炎性細(xì)胞成分較少,因此,在PET-CT上沒有攝取或輕度攝取。于長海等[5]的研究中有21例病變無攝取,包括17例鈣化及纖維化結(jié)節(jié)。本研究中的23例其他類型良性肺結(jié)節(jié)中,SUVmax常規(guī)為(1.25±1.03),大都沒有攝取或輕度攝取增高(SUVmax常規(guī)<2.5,19/23),其中12例為肺纖維化結(jié)節(jié),這與文獻(xiàn)報道相似[5]。
肺硬化性血管瘤(pulmonary sclerosing hemangioma,PSH)是一種少見的良性腫瘤,其腫瘤構(gòu)成包括實性、乳頭狀、硬化性和出血性(血管瘤樣)組織結(jié)構(gòu)。PSH在PET-CT上通常有輕度攝取增高,體積較大時會有明顯攝取增高,容易被誤診為肺癌,但總體攝取程度上低于惡性肺結(jié)節(jié)[10-12]。本研究中僅1例為PSH,SUVmax常規(guī)為3.0,病例數(shù)量尚待進(jìn)一步積累。
多組研究結(jié)果證實,雙時相(常規(guī)掃描+延遲掃描)PET顯像能降低假陽性率,有助于良惡性肺結(jié)節(jié)的鑒別[13-14]。一般惡性病變在延遲掃描時攝取會進(jìn)一步增高,而良性病變的攝取則會下降。但不同病理類型良性肺結(jié)節(jié)在延遲掃描時的攝取情況不同。在本研究中,98例患者于病灶處接受延遲掃描,結(jié)果顯示炎性結(jié)節(jié)和肉芽腫結(jié)節(jié)的攝取多為升高(RI>10%),而錯構(gòu)瘤多為不變或下降(RI≤10%)。對于攝取較高的炎性結(jié)節(jié)及結(jié)核等其他肉芽腫結(jié)節(jié),即使給予延遲掃描,攝取仍會增高,對于鑒別病變的良惡性意義不大[15]。而錯構(gòu)瘤和其他攝取較低的良性病變,延遲掃描的攝取多為不變或下降[8],這將有助于良性病變的診斷。
文獻(xiàn)對于良性肺結(jié)節(jié)的攝取是否與大小相關(guān)報道不一,還有研究認(rèn)為攝取與倍增時間相關(guān)[16]。Hara等[17]報道SUVmax與肺結(jié)核病灶大小呈正相關(guān),而汪濤等[18]報道SUVmax與肺結(jié)核病灶大小無明顯相關(guān)性。既往研究結(jié)果顯示,肺結(jié)核結(jié)節(jié)和肺錯構(gòu)瘤的攝取與大小均呈正相關(guān)[8,15]。Lee等[10]分析了10例PSH的PET-CT表現(xiàn),認(rèn)為病變的攝取與大小呈正相關(guān),與Glut-1、Glut-4、Ki-67和其他病理特征(如腫瘤構(gòu)成、炎癥和血管瘤成分的多少)沒有相關(guān)性。本研究結(jié)果顯示良性肺結(jié)節(jié)的攝取與大小呈正相關(guān),各病理類型結(jié)節(jié)的攝取亦與大小呈正相關(guān)(p<0.01)。SUVmax與病變大小存在一定相關(guān)性可能有以下原因:①大病灶較小病灶含有的活性細(xì)胞多,其攝取也會較高;②SUVmax測量受部分容積效應(yīng)影響,而部分容積效應(yīng)與結(jié)節(jié)的大小呈密切相關(guān),相同放射活度的結(jié)節(jié),結(jié)節(jié)越小,其 SUVmax越會被低估[19]。
綜上所述,良性肺結(jié)節(jié)在18F-FDG PET-CT上的攝取因病理類型的不同而各有特點:炎性和肉芽腫結(jié)節(jié)在18F-FDG PET-CT上多為輕度或明顯攝取增高,延遲掃描的攝取亦多為升高,需要與肺癌相鑒別。而錯構(gòu)瘤和其他類型良性肺結(jié)節(jié)的攝取相對較低,多為沒有攝取或輕度攝取增高,即使行延遲掃描,其攝取亦多為不變或下降。對于攝取明顯增高(SUVmax≥2.5)的肺結(jié)節(jié)行延遲掃描無鑒別意義。
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