18F-FDG PET/CT非小細胞肺癌原發(fā)灶代謝參數(shù)和縱隔淋巴結SUVmax預測縱隔淋巴結轉移的價值

李雪蓉 肖雄 馮洪燕 卜麗紅

武漢大學人民醫(yī)院PET 中心（武漢430060）

非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）是最常見的肺癌類型，其在肺癌中所占比例達80% ～85%［1］。NSCLC 三種主要亞型包括腺癌，鱗狀細胞癌和大細胞癌［2］。非小細胞肺癌的治療方式主要基于腫瘤分期，手術、聯(lián)合使用放化療法以及新輔助治療和手術的組合等不同治療方案運用于NSCLC 不同階段［3］。因此，準確分期對于NSCLC 的治療方案的制定及預后起著重要作用，而確定淋巴結是否轉移是NSCLC 分期至關重要的一步，所以，提高淋巴結轉移的診斷準確率是非常必要的。目前18F-FDG PET/CT 是一種廣泛使用的非侵入性成像模式，用于NSCLC 患者分期、評估治療反應和預后［4-5］。然而，很少有研究嘗試使原發(fā)灶代謝參數(shù)結合淋巴結最大標準攝取值來構建NSCLC 淋巴結轉移狀態(tài)的預測模型。本研究通過對56 例NSCLC 患者進行回顧性分析，探究18F-FDG PET/CT 原發(fā)灶代謝參數(shù)最大標準攝取值（maximum standardized uptake value of primary tumor，T_SUV max）、糖酵解總量（total lesion glycolysis of primary tumor，T_TLG）、代謝體積（metabolic tumor volume of primary tumor，T_MTV）值及淋巴結最大標準攝取值（maximum standardized uptake value of regional lymph node，N_SUVmax）對非小細胞肺癌縱隔淋巴結轉移之間的預測價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象 隨機選取并分析2017年3月至2019年7月在武漢大學人民醫(yī)院PET 中心接受18F-FDG PET/CT 檢查，并且獲得其書面知情同意的NSCLC 患者56 例，其中男26 例，女30 例，年齡40 ～85 歲。見表1。

1.2 納入標準和排除標準 納入標準：（1）術前行18F-FDG PET/CT 檢查患者；（2）18F-FDG PET/CT檢查后1 個月內(nèi)予以手術患者；（3）手術后均有原發(fā)灶及縱隔淋巴結病理作為金標準對其進行驗證；（4）患者臨床病例資料完整。排除標準：（1）合并有其他惡性腫瘤病史；（2）有嚴重的急慢性疾病；（3）18F-FDG PET/CT 檢查前或術前已接受放化療及其他有關治療患者。

1.3 顯像儀器和顯像劑 儀器為美國GE 公司64排128 層PET/CT Discovery PET/CT 710。注射18FFDG 前空腹6 h 以上，血糖水平需控制在7.0 mmol/L 以內(nèi)，給藥劑量按0.10 ～0.20 mCi/kg 計算，靜脈注射后靜息40 ～50 min 后顯像，采集前囑患者飲水1 000 mL 左右并排空膀胱。PET 圖像行衰減校正及迭代法重建，得到冠狀、矢狀、橫斷面CT、PET及PET/CT 融合圖像。

1.4 圖像分析 由2 位經(jīng)驗豐富的核醫(yī)學科醫(yī)師對PET/CT 圖像共同閱片，通過PET/CT 圖像進行精確測定原發(fā)灶大小，對病灶代謝異常區(qū)勾畫相應感興趣區(qū)（region of interest，ROI），獲得T_SUV max、T_TLG、T_MTV，對淋巴結代謝異常區(qū)也勾畫相應感興趣區(qū)，獲得N_SUVmax 值。診斷患者病情并分析其淋巴結轉移情況。如有不一致，可通過多位醫(yī)師討論得到一致的結果。

1.5 統(tǒng)計學方法 運用SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行處理分析。計數(shù)資料采用相對數(shù)指標描述，組間采用χ2檢驗；計量資料數(shù)據(jù)經(jīng)過檢驗符合正態(tài)分布時，組間差異采用兩獨立樣本t檢驗；如果不符合正態(tài)分布，采用Mann-WhitneyU檢驗，以M（P25，P75）表示。通過受試者工作特性（ROC）曲線分析NSCLC 代謝參數(shù)對淋巴結轉移的診斷價值，以P＜0.05 表示差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般資料與淋巴結轉移的關系 在56 例患者中依據(jù)病理學診斷26 例患者發(fā)生淋巴結轉移（46.4%），30 例患者（53.6%）未發(fā)生淋巴結轉移。以淋巴結是否轉移分組，雖然發(fā)生淋巴結轉移的男性患者（17/26，65.4%）比女性患者（9/30，30%）以及鱗癌患者（12/15，80%）比腺癌患者（14/41，34.1%）明顯高（表1），但是差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。另外，以患者年齡、原發(fā)灶病灶位置為變量，轉移組與無轉移組差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；以淋巴結是否轉移分組，以腫瘤最大直徑為變量，轉移組與無轉移組比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.001）。

表1 56 例非小細胞肺癌患者一般特征Tab.1 Characteristics of 56 NSCLC patients 例（%）

2.2 NSCLC 原發(fā)灶代謝參數(shù)與淋巴結轉移的關系轉移組與無轉移組原發(fā)灶各代謝參數(shù)間差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。淋巴結轉移組，T_SUV max、T_TLG高、T MTV高，見表2。典型病例見圖1。

2.3 ROC 曲線分析 腫瘤原發(fā)灶SUVmax 的ROC曲線下面積為0.933（95%CI：7.933 ～7.953，P＜0.001）（圖2A），當原發(fā)灶SUVmax 值為11.29 是預測淋巴結轉移的臨界值點，當SUVmax ＞11.29 時，淋巴結轉移的發(fā)生率高于SUVmax ＜11.29 者。腫瘤原發(fā)灶TLG 的ROC 曲線下面積為0.939（95%CI：93.221 ～232.389，P＜0.001）（圖2A），當原發(fā)灶TLG值為40.58 g 時，為預測淋巴結轉移的界值。腫瘤原發(fā)灶MTV 的ROC 曲線下面積為0.669（95%CI：1.722 ～14.493，P＜0.05）（圖2A），當原發(fā)灶MTV值為10.37 cm3時，為預測淋巴結轉移的界值。N_SUVmax 的ROC 曲 線 下 面 積 為0.847（95%CI：2.851 ～4.664，P＜0.001），臨界值為5.15（圖2B）。ROC曲線分析圖顯示了T_SUV max、T_TLG、T_MTV對NSCLC 患者區(qū)域淋巴結轉移的預測價值。

表2 56 例非小細胞肺癌患者原發(fā)灶代謝參數(shù)和淋巴結最大標準攝取值與淋巴結轉移之間的關系Tab.2 Relationship between metabolic parameters and maximum standardized uptake value of regional lymph node and lymph node metastasis in 56 patients with non-small cell lung cancer±s

表2 56 例非小細胞肺癌患者原發(fā)灶代謝參數(shù)和淋巴結最大標準攝取值與淋巴結轉移之間的關系Tab.2 Relationship between metabolic parameters and maximum standardized uptake value of regional lymph node and lymph node metastasis in 56 patients with non-small cell lung cancer±s

指標淋巴結轉移組無淋巴結轉移組95%CI t 值P 值T_SUV max 16.21±4.27 5.64±4.59 7.933 ～7.953 8.657＜0.001 T_TLG（g）201.46±173.77 27.42±24.12 93.221 ～232.389 4.820＜0.001 T_MTV（cm3）18.93±14.71 10.24±5.84 1.722 ～14.493 2.592 0.015 N_SUV max 5.80±4.07 2.05±1.06 2.851 ～4.664 8.233＜0.001

圖1 NSCLC 患者（男，58 歲）的18F-FDG PET/CT 顯像圖Fig.1 18F-FDG PET/CT imaging of NSCLC patients（male，58 years old）

圖2 T_SUV max、T_TLG 及T_MTV（A）、N_SUVmax（B）與淋巴結轉移的ROC 曲線Fig.2 ROC curves of for T_SUV max、T_TLG and T_MTV（A）、N_SUVmax（B）and lymph node metastasis

3 討論

判斷縱隔淋巴結是否轉移對NSCLC 患者治療方案的選擇及預后至關重要。臨床上，對于非手術患者，通過CT 或MRI 測量淋巴結最短徑是常用于診斷淋巴結轉移的標準，然而，短徑＜1 cm 的淋巴結也可能是轉移淋巴結。與傳統(tǒng)成像相比，PET/CT 不僅可以顯示病變的形態(tài)特征，也可以提供分子水平代謝信息，在術前使用18F-FDG PET/CT可作為NSCLC 患者初步分期和治療計劃的有用工具［6］。筆者認為可以通過18F-FDG PET/CT 測量的代謝參數(shù)結合淋巴結本身代謝情況提供一個更準確地預測縱隔淋巴結轉移的模型，該模型對于預測淋巴結轉移準確的診斷性能可能有助于腫瘤的術前評估、指導治療決策并評估預后，也對進一步探索輔助治療以消除隱匿性轉移或判斷局部區(qū)域殘留腫瘤細胞復發(fā)至關重要，使具有淋巴結高風險轉移的患者將從中獲得最佳治療方案。在一項前瞻性多中心隨機試驗的研究［7］中顯示，將18F-FDG PET/CT 與常規(guī)檢查相結合可以實現(xiàn)無效胸廓切開術相對減少51%，整體減少不必要的手術以及探索性胸腔切開術，術前使用18F-FDG PET/CT 可作為肺癌患者初步分期和治療計劃的有用工具。

18F-FDG PET/CT 對于NSCLC 淋巴結轉移的研究絕大多數(shù)集中于淋巴結SUVmax 值上，但僅僅依靠PET/CT 所測量得的淋巴結SUVmax 值，對于診斷淋巴結轉移具有高度特異性，但敏感性相對較低［8-9］。為了克服這個限制，本研究不僅測量了N_SUVmax，還測量了非小細胞肺癌原發(fā)灶代謝參數(shù)。結果顯示PET/CT 探測的肺癌原發(fā)灶腫瘤最大 直 徑 以 及T_SUVmax、T_TLG 及T_MTV 值、N_SUVmax 均與淋巴結轉移有關。如典型病例，患者僅僅憑借N_SUVmax 值與淋巴結形態(tài)難以判斷其是否轉移，但是結合原發(fā)灶代謝參數(shù)，可以提高其敏感性，這些參數(shù)的組合顯著改善了診斷淋巴結轉移的準確性，超出了每個獨立參數(shù)的預測結果。本研究結果還發(fā)現(xiàn)，以T_SUVmax 值為11.29為預測淋巴結轉移的界值；其對預測淋巴結轉移有更好的效能，此結論與以往研究報道相符［10］。SUVmax 容易受到各種各樣的因素影響，包括受試者的體格，血糖水平，注射后的成像時間，圖像采集和重建的條件，大小病變等等。另外，SUVmax只反映有腫瘤細胞成分的代謝活動，不能反映出整個腫瘤代謝活動，而TLG 和MTV 已被廣泛用于NSCLC 研究，最近有研究將TLG 和MTV 引入作為各種實體惡性腫瘤預后生物標志物，其不僅測量出腫瘤體積，還反映了來自整個腫瘤病變的腫瘤負荷以及代謝的活動［11-12］。所以，TLG 及MTV 可能成為判斷淋巴結是否轉移的有用補充因子。

而本研究結果表明TLG 是預測縱隔淋巴結轉移的較好指標，ROC 曲線分析結果顯示，T_TLG 對預測淋巴結轉移有較好的效能，當原發(fā)灶TLG ＞40.58 g 時，發(fā)生淋巴結轉移的可能性明顯增加；雖然T_MTV 的診斷淋巴結轉移性能一般，但當T_MTV 與其他原發(fā)灶代謝參數(shù)以及N_SUVmax 聯(lián)合時，預測淋巴結轉移風險準確性有很大提高。有研究表明發(fā)生了淋巴結微轉移的患者，其累積生存時間明顯縮短［13］，另有文獻［14］顯示18F-FDG PET/CT 原發(fā)灶代謝參數(shù)是肺癌患者診斷隱匿性淋巴結轉移的獨立預測因子。LIU 等［10］的研究結果也顯示18F-FDG PET/CT 原發(fā)灶代謝參數(shù)可以反映病變侵襲性，它們將成為可靠的腫瘤生物學成像標志物，可用作評估肺癌患者淋巴結狀態(tài)的非侵入性和術前診斷工具，并且T_SUVmax、T_TLG及T_MTV的高值預示著NSCLC 患者在早期和局部根治性切除術后，具有很高的復發(fā)或死亡的風險。因此，將18F-FDG PET/CT 原發(fā)灶代謝參數(shù)與N_SUVmax聯(lián)合分析，更有助于提高診斷淋巴結轉移的準確率。

18F-FDG PET/CT 原發(fā)灶代謝參數(shù)不僅可以用于術前預測患者縱隔淋巴結的轉移情況，還可以用于非手術患者的預后評估。WANG 等［15］對92例經(jīng)根治性放射治療且病理證實為I～III 期NSCLC非手術患者進行研究，結果顯示原發(fā)灶的TLG 和MTV 指標對評估預后有重要作用。另外，還有研究［16］對進行鉑類化療的60 例患者用18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)的動態(tài)和靜態(tài)基線預測其總生存期，研究結果也表明18F-FDG PET/CT 原發(fā)灶代謝參數(shù)是可靠的預后指標；此外，18F-FDG PET/CT 原發(fā)灶代謝參數(shù)通過評估基線和中期腫瘤負擔，預測化療后患者的總生存期、無進展生存期及無疾病生存期，其有助于選擇合適的化療患者，以改善NSCLC患者的治療效果和監(jiān)測治療療效。最近有研究［17-18］提出結合18F-FDG PET/CT 代謝參數(shù)特點和臨床TNM 分期，建立一種新的分期系統(tǒng)，該系統(tǒng)顯示出更高的預測能力，使患者調整合適的治療方案，實現(xiàn)個體化治療，將有助于精準醫(yī)療的發(fā)展。

這項研究有一定局限性。本研究病例數(shù)較少，且為單中心、回顧性設計，可能導致結果存在偏倚，削弱了本研究結果的說服力，所以未來將會有更進一步的研究。盡管有這些限制，本研究已經(jīng)證明了對原發(fā)灶代謝參數(shù)SUVmax、MTV、TLG以及淋巴結最大標準攝取值進行結合分析可能會進一步提高18F-FDG PET/CT 對于非小細胞肺癌患者縱隔淋巴結轉移的診斷性能。總之，NSCLC 原發(fā)灶的大小、SUVmax、TLG、MTV 及N_SUVmax 與縱隔淋巴結轉移有關，是預測NSCLC 患者縱隔淋巴結轉移的獨立預后因素。而術前可以根據(jù)病變PET/CT 的顯像特點對于NSCLC 患者進行初步分期，選擇合適的手術方式和優(yōu)化治療，從而減少不恰當?shù)闹委煄Ыo患者的創(chuàng)傷與經(jīng)濟負擔。