18F-FDG和18F-FLT PET/CT不同诊断方法在肺部单发结节中的临床价值分析

阿米娜·依布拉音 张奇洲 李肖红 李毓斌 吕洁 谢彬 刘立水 秦永德

18F-FDG和18F-FLT PET/CT不同诊断方法在肺部单发结节中的临床价值分析

阿米娜·依布拉音 张奇洲 李肖红 李毓斌 吕洁 谢彬 刘立水 秦永德

目的 探讨18F-FDG和18F-胸腺嘧啶核苷（FLT）PET/CT不同的诊断方法对肺部单发结节的诊断价值。方法 对40例发现肺部单发结节的患者行18F-FDG和18F-FLT PET/CT显像，所有病例均经病理或密切随访确诊，应用受试者工作特征（ROC）曲线比较18F-FDG SUVmax、18FFLT SUVmax、18F-FLT SUVmax/同层面椎体SUVmax对肺部恶性肿瘤的诊断价值；18F-FDG和18F-FLT PET/CT两种显像结果均行视觉分析和半定量分析，比较不同诊断方法的诊断效能。结果18FFDG SUVmax、18F-FLT SUVmax及18F-FLT SUVmax/同层面椎体SUVmaxROC曲线下面积分别为0.687、0.821和0.817。以18F-FDG SUVmax>2.5、18F-FLT SUVmax>2.0为恶性诊断标准、18F-FDG PET/CT视觉分析评分法、18F-FLT PET/CT视觉分析评分法4种方法诊断肺癌的灵敏度、特异度和准确率分别为88.2%、73.9%和80.0%；58.8%、82.6%和72.5%；94.1%、91.3%和92.5%；88.2%、65.2%和75.0%。结论18F-FLT SUVmax及18F-FLT SUVmax/同层面椎体SUVmax单独诊断肺部恶性肿瘤的价值较18F-FDG SUVmax高，且前两者可替换使用。18F-FDG PET/CT视觉评分法在肺部单发结节良恶性的诊断中效能最佳。

单发肺结节；氟脱氧葡萄糖F18；胸腺嘧啶核苷；正电子发射断层显像术；体层摄影术，X线计算机

近年来，肺癌的发病率居高不下，其中孤立性肺结节（solitary pulmonary nodules，SPN）的良恶性鉴别一直为诊断的难点，目前众多的影像学检查方法中，18F-FDG PET/CT的临床应用较为广泛，但其诊断肿瘤的特异性欠佳，结核及炎症的18F-FDG高摄取常在诊断中造成假阳性。近来关于18F-胸腺嘧啶核苷（3′-deoxy-3′-18F-fluorothymidine，18F-FLT）PET/CT的报道渐多，18F-FLT属于核酸代谢显像剂，能反应细胞核酸合成补偿途径的活跃程度和细胞增殖情况[1-2]。如何运用两种显像剂及不同的诊断方法提高诊断效能备受关注，为此，笔者选取了40例均行18F-FDG和18F-FLT PET/CT显像的SPN患者，采用不同的诊断方法并与“金标准”比对，分析比较其对肺部良恶性肿瘤的诊断效能。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2013年1月至2014年1月在我院就诊的40例SPN患者，其中男性23例、女性17例，年龄37～86岁。40例患者均经手术后病理（14例）、穿刺活组织检查（21例）或密切随访（5例，随访1年以上影像学检查形态无变化或经抗炎治疗后结节体积缩小）证实，其中肺癌17例、结核10例、炎性病变7例、其他良性病变6例（肉芽肿）。

1.2 显像剂及仪器

18F-FDG及18F-FLT由美国GE公司MINItrace QILING回旋加速器及正电子药物生产线生产，并通过自动合成模块合成，除0.511 MeV和1.022 MeV外无其他峰出现，放射化学纯度皆＞95%。显像设备为美国GE公司生产的Discovery VCT PET/CT显像仪。

1.3 方法

每位患者填写知情同意书后先行肺部18F-FDG PET/CT显像，要求患者禁食6 h以上，空腹手指末梢血糖值控制在7 mmol/L以内，平静状态下按体重静脉注射18F-FDG 7.4 MBq/kg。注射1 h后嘱咐患者排空小便，开始行PET/CT显像。首先用CT的解剖定位片明确检查范围，常规检查范围从颅顶至股骨中上段。CT扫描参数：电压120 kV，管电流160 mAs，准直5.0 mm，层厚3.75 mm，0.5 s/转，螺距1.25，扫描时间20～30 s。嘱咐患者放松，平静呼吸。在CT同一显像范围内进行PET三维扫描，每一个床位采集2.5 min，一般6～7个床位，在图像收集结束后利用CT数据对PET图像行衰减校正。采用有序子集最大期望值迭代法（orderedsubsets expectation maximization，OSME）重建得到横断面、冠状面、矢状面以及PET与CT的融合图像。18F-FDG PET/CT检查后3 d行18F-FLT PET/CT显像（自行规定），无特殊要求，仅做胸部扫描，采集方法同18F-FDG PET/CT显像。

1.4 PET/CT诊断标准

1.4.118F-FDG及18F-FLT PET结果判读

采用视觉评分法及半定量分析法分别判读18FFDG及18F-FLT两种显像剂的PET结果。

视觉评分法：18F-FDG PET以纵隔软组织、肝脏及大脑皮质摄取程度为参照，给SPN评分，具体评分如下，0分：正常；1分：轻微摄取；2分：中等摄取（高于纵隔低于肝脏）；3分：高摄取（高于肝脏）；4分：强摄取（高于大脑皮质）[3]。18F-FLT PET以同层面椎体的摄取程度为参照，给SPN评分，具体评分如下，0分：正常；1分：轻微摄取；2分：中等摄取（低于或等于椎体摄取的50%）；3分：高摄取（高于胸椎50%摄取且低于椎体摄取）；4分：强摄取（高于或等于胸椎摄取）[3]。

半定量分析：测量病灶内放射性摄取最强处的SUVmax，以18F-FDG SUVmax＞2.5为恶性；18F-FLT SUVmax＞2.0为恶性。

1.4.2 CT诊断肺部结节或肿块为恶性肿瘤的标准

CT诊断标准，1分：不疑为恶性（结节为圆形软组织、圆形、边界清晰、钙化、直径＜1 cm）；2分：恶性可能性低；3分：中度可疑为恶性（混合性或软组织密度、无钙化、边界光滑、直径＞1 cm）；4分：中高度可疑恶性；5分：高度可疑恶性（混合密度、分叶、毛刺、边界不清，直径＞1 cm）[4]。

集体阅片，PET/CT的诊断标准：如果PET和CT诊断结节的良恶性一致，PET/CT诊断结果也与之相同；PET和CT的诊断结果不一致，CT评分为5分或PET评分为2～4分，单项符合诊断为肺癌。

1.5 统计学处理

应用SPSS18.0软件进行统计学分析。18F-FDG SUVmax、18F-FLT SUVmax、18F-FLT SUVmax/同层面椎体SUVmax对肺部良恶性肿瘤的诊断准确率比较采用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线分析；比较以18F-FDG SUVmax＞2.5、18F-FLT SUVmax＞2.0为恶性诊断标准、18F-FDG PET/ CT视觉评分法、18F-FLT PET/CT视觉评分法4种诊断方法的灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值及阴性预测值。

2 结果

2.1 诊断效能ROC曲线分析结果

18F-FDGSUVmax、18F-FLTSUVmax及18F-FLTSUVmax/同层面椎体 SUVmax的 ROC曲线下面积分别为0.687、0.821、0.817。

2.2 不同诊断方法的诊断效能比较

以18F-FDG SUVmax＞2.5、18F-FLT SUVmax＞2.0为恶性诊断标准、18F-FDG PET/CT视觉评分法、18F-FLT PET/CT视觉评分法4种诊断方法的灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值及阴性预测值的结果见表1。

表1 4种诊断方法的诊断效能结果（%）Table 1 The results of diagnostic efficiency of the four diagnostic methods（%）

在17例肺癌、23例良性病变中，18F-FDG PET/CT视觉评分法得出真阳性16例，真阴性21例，假阳性2例，假阴性1例；18F-FLT PET/CT视觉评分法得出真阳性15例，真阴性15例，假阳性8例，假阴性2例。具体典型病例见图1和图2。

图1 右肺上叶腺癌患者18F-FDG和18F-FLT PET/CT显像图患者男性，58岁，病理证实右肺上叶腺癌。图中，A～D为18F-FDG PET/CT显像，18F-FDG PET图像视觉分析评分法评3分，SUVmax为4.8，CT图像评4分，考虑为恶性肿瘤。A：CT图像；B：横轴位PET图像；C：PET/CT融合图像；D：最大强度投影图。E～H为18F-FLT PET/CT显像，18F-FLT PET图像视觉分析评分法评3分，SUVmax为3.2，CT图像评4分，考虑为恶性肿瘤。18F-FDG及18F-FLT PET/CT诊断结果均为真阳性。E：CT图像；F：横轴位PET图像；G：PET/CT融合图像；H：最大密度投影图。图C和图G中，右肺上叶恶性肿瘤的18F-FDG，18F-FLT均呈现高代谢浓聚，如箭头所示。Fig.1 Images of18F-FDG PET/CT and18F-FLT PET/CT：the patient with right superior lobe adenocarcinoma

3 讨论

3.1 ROC曲线分析

经ROC曲线分析得出18F-FLT SUVmax单独诊断SPN的价值高于18F-FDG显像，18F-FDG SUVmax单独诊断肺部恶性肿瘤的能力偏低（曲线下面积为0.687），因此，与18F-FDG相比，18F-FLT的肿瘤特异性较高，18F-FLT可能成为良性和恶性肿瘤鉴别诊断的示踪剂[5]；18F-FLT SUVmax及18F-FLT SUVmax/同层面椎体SUVmax曲线下面积分别为0.821、0.817，两者曲线下面积相近，可以相互替换使用。虽然18F-FLT SUVmax单独诊断肺部恶性肿瘤的曲线下面积大于18F-FDG SUVmax，但诊断价值中等，提示18FFLT的吸收只是适度反应了肿瘤的增生性结果[6]。

图2 右肺中叶结核患者18F-FDG和18F-FLT PET/CT显像图患者女性，60岁，病理证实为右肺中叶结核。图中，A～D为18F-FDG PET/CT显像，18F-FDG PET图像视觉分析评分法评4分，SUVmax为10.7，CT图像评3分，考虑为恶性肿瘤，18FFDG PET/CT诊断结果为假阳性。A：CT图像；B：横轴位PET图像；C：PET/CT融合图像；D：最大强度投影图。E～H为18F-FLT PET/CT显像，18F-FLT PET图像评1分，SUVmax为1.1，CT图像评4分，考虑为良性病变，18F-FLT PET/CT诊断结果为真阴性。E：CT图像；F：横轴位PET图像；G：PET/CT融合图像；H：最大密度投影图。图C中，右肺中叶结核灶的18F-FDG呈现高代谢浓聚，而图G中18F-FLT呈现低代谢分布，如箭头所示。Fig.2 Images of18F-FDG PET/CT and18F-FLT PET/CT：the patient with right middle lobe tuberculosis

3.2 假阳性及假阴性病例分析

单独以18F-FDG SUVmax>2.5，18F-FLT SUVmax>2.0为恶性诊断标准，假阳性患者分别为6例（5例为结核、1例为炎性假瘤）和4例（4例均为结核）；假阴性患者分别为2例和7例。本研究发现，良性病变中结核病灶对18F-FDG及18F-FLT的高摄取尤为显著，其中3例结核病灶18F-FDG SUVmax>10，1例18F-FLT SUVmax=4.52，这可能与上述结核病灶处于增殖期或以增殖病变为主，且含有大量的淋巴细胞、上皮样细胞、巨细胞和和中性粒细胞，激活态的炎性细胞，特别是淋巴细胞会高摄取18F-FDG[7-8]；而增殖组织和病原体DNA合成的增加致使结核病灶对18F-FLT的摄取增高[8]。假阴性病例数18F-FLT显像（7例）明显高于18F-FDG显像（2例），可能与以下因素有关：①病灶较小且PET分辨率较低，使其实际的摄取程度被低估；②18F-FLT 3′端被18F替代，与脱氧胸苷转运蛋白及胸腺嘧啶激酶的亲和力减弱，而不能被整合到DNA中，从而表现为18F-FLT低摄取；因为18F-FLT激活炎症还导致其吸收，这表明18F-FLT不是一个很特异的肿瘤示踪剂[5]；③肿瘤细胞中坏死或间质成分增多而处于增殖期的细胞数目较少时，会表现为不摄取或低摄取18F-FLT。

3.3 诊断方法的选择

无论是18F-FDG还是18F-FLT PET/CT显像，多篇文献报道及本研究中均证实，单独以SUVmax作为恶性诊断标准诊断效能相对较低。本研究中，18FFDG PET/CT视觉评分法鉴别诊断SPN，使假阳性及假阴性病例明显减少（分别减至2例及1例），其中CT视觉评分法的贡献不容忽视。综合PET和CT的影像学表现是鉴别诊断SPN的另一个优势所在。

3.4 存在的不足

本研究收集的病例数较少，仅为40例，其中恶性病变17例，良恶性病变总数不均衡及良性病变中高摄取18F-FDG或18F-FLT的结核或炎性病例数相对较多，致使诊断的阳性预测值降低。在今后的工作中应扩大样本量，进一步研究18F-FDG或18F-FLT PET/CT显像对SPN鉴别诊断的临床意义。

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Differential diagnosis protocols of18F-FDG and18F-FLT PET/CT for solitary pulmonary nodules

Amina·Yibulayin,Zhang Qizhou,Li Xiaohong,Li Yubin,Lyu Jie,Xie Bin,Liu Lishui,Qin Yongde. Department of Nuclear Medicine,First Affiliated Hospital,Xinjiang Medical University,Urumqi 830011, China

Qin Yongde,Email：qyd199013@163.com

ObjectiveTo investigate the diagnostic values of18F-FDG and 3′-deoxy-3′-18F-fluorothymidine（18F-FLT）PET/CT for solitary pulmonary nodules.Methods18F-FDG and18F-FLT PET/ CT imaging were performed in 40 patients with solitary pulmonary nodules.All cases were confirmed by pathology or follow-up.The diagnostic values of18F-FDG SUVmax,18F-FLT SUVmax,and18F-FLT/the same level of vertebral SUVmaxfor pulmonary malignant tumor were compared using the receiver operating characteristic（ROC）curves.18F-FDG and18F-FLT imaging results were analyzed by visual observation and semi-quantitative analysis.The diagnostic efficiencies of the different diagnostic methods were compared.ResultsAreas under the ROC curves of18F-FDG SUVmax,18F-FLT SUVmax,and18F-FLT/same level of vertebral SUVmaxwere 0.687,0.821,and 0.817,respectively.The diagnostic sensitivities, specificities,and accuracies of tested diagnostic tools were as follows：18F-FDG SUVmax>2.5 as the malignant diagnostic criteria,88.2%,73.9%and 80.0%;18F-FLT SUVmax>2.0 as the malignant diagnostic criteria,58.8%,82.6%and 72.5%;18F-FDG PET/CT visual analysis of scoring method,94.1%,91.3% and 92.5%;and18F-FLT PET/CT for visual analysis of scoring method 88.2%,65.2%and 75.0%.Conclusions18F-FLT SUVmaxand18F-FLT/vertebral SUVmaxshowed higher accuracies in diagnosing solitary pulmonary modules compared with18F-FDG SUVmax.18F-FDG PET/CT visual scoring method wasthe most effective in diagnosing solitary pulmonary nodules.

Solitary Pulmonary Nodules;Fluorodeoxyglucose F18;Fluorothymidine;Positronemission tomography;Tomography,X-ray computed

2014-09-10）

10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2015.04.005

830011乌鲁木齐，新疆医科大学第一附属医院核医学科

秦永德（Email：qyd199013@163.com）