18F-FDG PET／CT代谢显像在结直肠癌患者孤立性肺结节中的应用

魏昊，兰晓莉，廖姗珊，贾清，吴志坚，张永学

结直肠癌（colorectal carcinoma，CRC）已经在全世界范围成为一种致死和致残率最高的肿瘤之一，在美国已经成为第四位肿瘤致死的因素之一，我国CRC发病率呈逐年上升的趋势，目前在中国已经成为第五位致死的因素，且发病年龄亦有年轻化的趋势，其最主要的死因为肿瘤复发，有报道称确诊后5年局部复发或远处转移率达5%～50%，患者5年生存率仅43%～63%[1]。肺为CRC患者第二常见的转移部位，文献报道有10%～20%的患者会发生肺转移[2-3]。对单发肺转移病灶进行手术切除，可以提高患者的5年生存率，有报道称可以达到63%[4]。因此，如果能早期发现转移灶，就能尽早进行手术或放疗，提高患者的5年生存率、改善预后。本文主要是探讨18F-FDG PET／CT显像在结直肠癌患者孤立性肺结节（solitary pulmonary nodule，SPN）诊断与鉴别诊断中的临床价值。

材料与方法

1.研究对象

回顾性分析2011年6月-2014年9月经手术切除或肠镜活检病理证实为结直肠癌（colorectal carcinoma，CRC）并在本中心进行18F-FDG PET／CT显像的706例患者的病例资料，选取59例PET／CT显像发现SPN的患者，其中男36例，女23例，年龄33～91岁，中位年龄（58.4±13.3）岁；原发灶位于结肠43例，直肠16例；腺癌55例，其中管状腺癌34例、黏液腺癌8例、乳头状腺癌5例、绒毛状腺癌4例、印戒细胞癌3例、未分化癌1例，腺鳞癌4例。所有患者在检查后随访6～36个月，随访检查包括穿刺或手术活检、监测血浆CEA水平及影像学检查。

2.显像方法

使用GE Minitrace小型医用回旋加速器、Tracelab Mx FDG全自动合成系统，并配套使用德国ABX公司提供的专用试剂套盒，FDG放化纯大于95%。患者注射18F-FDG前禁食8h以上，可以饮用纯净水，监测空腹血糖水平，如血糖过高则应用胰岛素将血糖水平控制在10mmol／L以下，扫描前排空膀胱并饮水200～500mL，平静状态下按照3.7～5.5MBq／kg的剂量注射18F-FDG，患者静卧休息50～60min后行PET／CT扫描（GE Discovery VCT机）。先行CT扫描：120kV，80mA，层厚3.75mm，层间距3.27mm；随后行PET扫描，扫描范围为颅顶至大腿上段（共6～7个床位，每个床位3min），采用3D模式进行扫描，根据CT数据进行衰减校正，并使用有序法子 集 期 望 值 最 大 化 法（ordered subsets expectation maximization，OSEM）进行重建。扫描完成后采用1.25mm层厚行薄层CT重建。融合图像通过GE AWS工作站软件进行后处理获得。

4.影像诊断

由三位经验丰富的核医学科和放射科医师在熟悉患者相关病史和影像学资料的情况下先独立阅片，依据病灶的SUV值及CT形态等综合判断，最后经集体讨论来判定病灶的性质。

CT诊断SPN的标准：主要根据病灶的形态学特点作为诊断指标，恶性SPN的诊断依据为直径大于1.5cm、分叶征、毛刺征、胸膜凹陷征、支气管血管束征、空泡征及空气支气管征；良性SPN的诊断依据为形状不规则、周围有粗长条索、以宽基底与胸膜相贴、边缘模糊不清。

PET诊断恶性SPN的标准：选取SPN最大直径所在层面，在病灶及纵隔心血管池内勾画ROI，测量最大标准化摄取值（SUVmax），以病灶的SUVmax大于纵隔心血管池作为诊断恶性病变的重要参考指标。

PET／CT诊断恶性SPN（阳性）的标准：①如果PET显像阴性而CT有明显阳性征象则结果判读为阳性；②如FDG提示SPN有局灶性高摄取而其CT影像特征表现不明显，结果判读为阳性；③如PET和CT均无明显阳性影像学表现，则根据临床资料进行综合判断。最终确诊标准为组织病理学诊断或长期临床随访结果。

5.统计学处理

使用SPSS 17.0统计软件包。良性与恶性肺结节间各指标的比较采用独立样本t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.PET／CT的诊断结果

59例结直肠癌发现有SPN的患者中，通过病理活检或临床／影像学随访证实32例为恶性，其中27例PET／CT显示为阳性，5例为假阴性；良性SPN 27例，其中24例PET／CT诊断为阴性，3例为假阳性。PET／CT对于结直肠癌患者SPN的诊断敏感度、特异度、符合率、阳性及阴性预测值分别为84.38%、88.89%、86.44%、90.00%和82.76%。在3例假阳性患者中，2例经纤维支气管镜检查诊断为结核感染，1例手术切除后证实为炎性肉芽肿；5例假阴性患者中，4例病灶的直径为3～7mm，1例病灶直径达12mm但在PET／CT检查前4天接受过化疗。

2.SPN直径和良恶性之间的关系

本组中SPN直径3～30mm，恶性SPN的平均直径为（13.00±6.46）mm，而良性SPN为（5.48±6.48）mm，两组间差异有统计学意义（t＝-4.448，P＜0.001）。将病灶直径和良恶性之间的关系进行ROC曲线分析（图1），曲线下面积为0.885，约登指数为0.758，以病灶直径5.5mm作为阈值，对良恶性SPN的鉴别具有最大的诊断效能。

3.SPN的SUVmax值和良恶性之间的关系

图1 基于病灶直径的ROC曲线。

图2 基于病灶SUVmax值的ROC曲线。

良恶性SPN的SUVmax分别为1.19±1.30和3.30±2.17，差异有统计学意义（t＝-4.609，P＜0.001）；ROC曲线分析结果见图2，曲线下面积为0.902，约登指数为0.733，以SUVmax值1.15作为诊断良恶性SPN的阈值时具有最大的诊断效能。

4.SPN的部位与良恶性之间的关系

59例SPN的分布见表1。Fisher精确概率法分析结果显示，良恶性SPN间病灶的分布差异无统计学意义（P＝0.184）。

表1 SPN的部位（例）

5.患者年龄和SPN良恶性之间的关系

良性和恶性SPN患者的平均年龄分别为（58.89±14.32）和（57.97±12.143）岁，两者间差异无统计学意义（t＝0.267，P＝0.79）。

讨 论

目前对于SPN的判断还主要依靠CT图像上病灶的形态学改变，Gould等[4]推荐对形态明显增大或有恶性高危因素的患者行PET／CT扫描，这些危险因素包括结节直径大于8mm、有职业接触史、有恶性肿瘤病史、有恶性肿瘤家族史或肺癌病史，而中等危险因素包括年龄大于50岁或大于20年的吸烟史。

在本组病例中，恶性SPN平均直径为（13.00±6.46）mm，明显大于良性SPN[（5.48±6.483）mm]，差异有统计学意义。说明病灶直径对SPN的良恶性判断具有很高的参考价值，结节直径越大、恶性可能性就越高，这和Gould等[4]的结论一致。但是，根据本组数据进行ROC曲线分析后，发现良恶性病变的诊断阈值为5.5mm时具有最大的诊断效能，小于Gould等[4]的研究结果（8mm）。笔者认为，这一差异可能是2个研究中与选取的研究对象存在差异所致，本研究中选取的是有结直肠癌原发肿瘤病史的患者，而Gould等[4]的研究中选取的为一般人群。基于此，笔者认为对于CRC患者，分析其SPN的直径时，需采用更小的阈值作为良恶性病变的鉴别标准。Gould等[4]还将年龄列为中等危险因素，而本研究中良性和恶性SPN患者的平均年龄为（58.89±14.32）和（57.97±12.14）岁，二组间差异无统计学意义（t＝0.267，P＝0.79）。这可能与选取的样本人群不同有关。因此，在临床上即使是较年轻的CRC患者发现SPN，也不能排除恶性肿瘤转移的可能性，因为年龄并没有很高的参考价值。

18F-FDG PET／CT代谢显像是一种对SPN良恶性鉴别非常准确且非侵入性的诊断方法，Kim等[5]研究认为其敏感度和特异度可达96%及85%，他们根据结节的放射性摄取程度分为5级（0～4分）：0分，无放射性摄取；1分，低于纵隔；2分，等于纵隔；3分，高于纵隔低于肝脏；4分，高于肝脏。病灶得分为0和1分者判为良性结节；得分为2～4分者判为恶性。SUVmax值也是反映病灶细胞代谢水平的一种很重要的半定量指标，一般认为当该值高于2.5时对恶性病变 具 有 诊 断 价 值[6-9]。而Nguyen等[10]认 为 以SUVmax值大于3.6作为阈值时诊断效能更高。本研究中对病灶SUVmax值与良恶性的关系进行ROC曲线分析，曲线下面积为0.902，计算出其约登指数（Youden＇s index）为0.733，良恶性病变间SUVmax值的差异有统计学意义，以SUVmax值＝1.15作为阈值时诊断效能最大。结果提示对于发现SPN的结直肠癌患者，要采用比健康人群更低的SUVmax值作为鉴别良恶性SPN的阈值，同时也说明CRC肺部转移灶可能比一般的肺癌结节的代谢活性要低。SUVmax值＝1.15相当于纵隔心血池的放射性摄取程度，这和Kim等[5]的研究结果一致，我们在临床诊断中也是将结直肠癌患者SPN的放射性摄取程度大于纵隔作为恶性病变的评判标准。

在绝大多数的研究中，18F-FDG PET／CT代谢显像对SPN的诊断敏感度和特异度可达到80%以上，本研究结果也基本一致（敏感度为84.38%，特异度为88.89%），但由于FDG反映的是细胞的葡萄糖代谢水平，它并不是一种肿瘤特异性的显像剂，很多机体的炎症过程如炎性肉芽肿，活动性结核，真菌感染等都会造成FDG的局灶性浓聚，产生假阳性结果。在本研究中就有2例结核、1例炎性肉芽肿被误判为恶性病变（假阳性），故在一些结核高发地区尤其要警惕假阳性的可能[11]。对于结核的诊断，临床资料有很高的参考价值，患者的结核病史或是否有结核接触史以及患者低热、盗汗等临床症状等都对诊断有帮助，肺结核好发于两肺上叶尖后段和下叶的背段，其它部位比较少见；当结节或肿块缺乏典型良性或恶性形态学改变，结核菌素试验（PPD）对于鉴别诊断可以起到一定的作用，尤其是结核菌素试验阴性者，基本上可以排除活动性肺结核，而陈旧性肺结核FDG摄取不高，这些都可以作为对SPN的诊断依据。

在本研究中，我们比较了SPN发生的部位和SPN良恶性之间的关系，结果表明SPN的良恶性与肿瘤的部位间无明显相关性，提示结直肠癌患者的肺转移灶可以发生于双肺的任何肺叶，没有明显的倾向性，部位并不能作为诊断结直肠癌患者肺转移的诊断依据。

18F-FDG PET／CT代谢显像也会产生假阴性结果，主要有以下原因：①结节直径过小，小的结节受PET探测的灵敏度空间分辨率局限性和／或部分容积效应导致转移灶增高的FDG代谢活性并不能被探测到，有研究认为小于1cm、尤其是小于7mm的SPN即使FDG PET／CT显像为阴性也不能排除恶性可能[12]，在本研究中有4例诊断结果为假阴性，其SPN直径均小于7mm；②某些低代谢活性的恶性肿瘤，很多高分化的恶性肿瘤具有相对较低的代谢活性及较慢的生长速度，会产生假阴性的结果，本研究中5例假阴性结果中有3例为管状腺癌、1例为乳头状腺癌，均为高分化腺癌，另外1例印戒细胞癌患者在PET／CT检查前4天接受了化疗，药物对肿瘤细胞进行了杀灭造成转移灶代谢减低而导致假阴性结果；③患者血糖水平高，高的血糖水平会竞争性抑制恶性肿瘤细胞对FDG的摄取，所以注射显像剂前控制血糖水平十分重要。我们一般要求患者注射显像剂前血糖水平调整至10mmol／L以下。

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