孤立性肺结节的18 F-FDG PET/CT研究进展

魏志华 赵铭

孤立性肺结节的18 F-FDG PET/CT研究进展

魏志华 赵铭

随着影像设备技术水平以及普通人群体检意识的的提高，孤立性肺结节的鉴别诊断越来越普遍。虽然高危人群中肺部恶性肿瘤的发病率为1%～1.5%，但是，准确地识别出恶性肺结节对指导临床医生制定正确的治疗方案及判断预后有非常重要的价值，同时也能够降低良性结节患者的精神压力以及不必要的经济负担。本文对孤立性肺结节的常见病因及传统影像诊断方法、PET/CT诊断方法的研究进展进行综述。

孤立性肺结节；计算机断层摄影术；正电子发射断层扫描

1 背景

近年来，在影像科室的工作中，越来越多的孤立性肺结节（solitary pulmonary nodule，SPN）在偶然中发现。而且，随着多排螺旋CT（multi-detector row spiral，MDCT）（层厚1～2 mm）的应用，低于厘米级的微结节也能够被准确地探测到。肺癌仍然是全世界癌症死亡的首要原因[1]。关于肺癌筛查的研究发现，肺结节的患病率为8%～51%[1，2]，高危人群的肺癌患病率约为1%～1.5%[1]。欧洲肺癌患者的5年生存率仅为10%[2]，这与Ia期（直径＜2 cm）非小细胞肺癌患者良好的手术结果形成了鲜明的对比，其术后5年生存率接近80%[1，3]。因此，在SPN的诊断评估和管理中，应尽早识别出恶性肺结节，进而指导临床医生制定正确的治疗方案并准确判断预后，同时降低良性结节患者的精神压力以及不必要的经济负担。

2 定义及病因

孤立性肺结节是指肺部圆形或类圆形的病变，直径≤3 cm，同时不伴有纵膈疾病及肺不张等其他肺部疾病[4]。肺癌专业委员会将直径为0.8～3 cm的肺结节定义为典型SPN，＜0.8 cm称为小结节[1，5]。根据结节的密度分为肺实性结节（solid nodule）和肺非实性结节（subsolid pulmonary nodule），后者又分为纯磨玻璃结节（pure ground-glass nodule， pGGN）和部分实性结节（part-solid GGN）[6]。

SPN通常是无症状患者在偶然的情况下发现的。年龄、职业、吸烟史、居住环境及其他恶性肿瘤疾病史均会影响其诊断[7]。SPN可以是良性的，也可以是恶性的，它有很多种病因，如：从炎症和感染到恶性肿瘤[8]。见表1。

表1 孤立性肺结节的病因

3 传统影像诊断方法

3.1 胸片（X-ray） 胸片常作为体检筛查或患者术前检查项目。孤立性肺结节最早在胸部X光上发现，进而引起进一步关注。但是，胸片为重叠显像，因此，很少有肺结节能够仅凭胸片就确定为良性，大多数情况下要进行CT评估。

3.2 计算机断层扫描（computed tomography，CT） 在PET出现之前，对于胸片上不确定的病变，CT是最好的初步评估方法，CT仍是评价孤立性肺结节不可或缺的一部分，目前已称为肺癌筛查的首选影像检查方法[9]，尤其是高分辨率CT[10]，可用于评估SPN 的大小、密度、形态、边缘及周围结构特征等。近期，国际肺癌研究会（The International Association for the Study of Lung Cancer，IASLC）、美国胸科学会（American Thoracic Society，ATS）以及欧洲呼吸学会（European Respiratory Society，ERS）联合公布了新的肺腺癌的国际多学科分类标准[11]，这一新的分类对基于CT表现的处理指南的形成具有直接重要的指导意义。

一般，形态稳定超过2年被认为是一个可靠的良性征象，多数国内外学者认为钙化灶是良性肺结节的重要特点[12-13]；而分叶、毛刺、棘突、边缘模糊、胸膜牵拉征等是恶性肿瘤的征象。但是，应用放射学的形态特征评估后，仍有25%～39%的恶性结节被错误地归类为良性[14]。如，现在认识到，GGN可能为增长缓慢的腺癌，而且其稳定性在2年以上将会降低，但这并不能排除恶性肿瘤的可能性[15]；如果GGN内含有“空泡征”或“空气支气管征”，则强烈提示为恶性结节[12]。

4 新兴诊断成像技术

4.1 核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）MRI具有良好的软组织分辨率，能够比较准确地显示结节的某些组织特征，有利于SPN的定性诊断[16]。磁共振扩散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）可进行表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）的测量[17]，并通过DWI上的信号强度差异来鉴别良恶性肺结节[18]。另有研究显示，与CT或PET相比，动态对比增强MRI鉴别恶性和良性结节（尤其是那些伴有活跃性炎症的结节）有较好的敏感性和特异性[15，19]。但是，MRI在SPN诊断上的应用远不及CT广泛，主要在于其空间分辨率低、信噪比低、磁敏感伪影、扫描时间较长等。

4.2 正电子发射断层扫描（positron emission tomography，PET） PET是应用正电子发射放射性核素18 F标记的葡萄糖类似物（18 F-FDG）进行显像，它可与葡萄糖共用细胞膜上的转运蛋白，进入细胞内被己糖激酶磷酸化后滞留其中，因可以被糖代谢活动度高的组织所摄取而达到显像的目的。

18 F-FDG PET能够从分子水平反应结节的功能性特征和代谢情况，这种信息是传统影像学方法无法获得的，否则只能随着时间的推移来推断。PET通常采用视觉法和最大标准化摄取值（SUVmax）2.5作为阈值来诊断SPN[20]。Vansteenkiste JF等[21]的一项综合研究发现：PET诊断恶性肺结节整体的敏感性为96%(83～100)，特异性为79%(52～100)和准确性为91%(86～100)。

但是，18 F-FDG的摄取情况受肿瘤的大小以及代谢活性的影响，PET在小（＜8～10 mm）或纯磨玻璃结节的诊断评估方面价值有限[15，22]；而且，18 F-FDG并非肿瘤的特异性显像剂，假阳性摄取可见于结核、肉芽肿性疾病、组织胞浆菌病等[23]。此外，在肺部PET显像时，常常由于呼吸运动的影响，接近球形的肺结节可能显影为短棒状或椭圆形，尤其是对于靠近膈肌的病灶，厘米级的呼吸运动范围很可能造成病灶部位SUV的严重低估，进而严重影响对疾病的准确诊断和疗效评估[24]。

4.3 正电子发射计算机断层体层成像（PET/CT） PET/ CT的出现将PET的代谢信息与CT的形态学信息进行同机融合，使CT图像上的异常影像和PET图像上的异常代谢区域之间的解剖关系更清楚，同时PET/CT为全身显像，亦能够对疾病分期进行准确评估。已经有一些研究证实，PET联合CT诊断SPN的灵敏度和特异度要比单独的PET或CT要高[15，25]，其中一篇报道中二者分别高达96%和88%，且阴性预测值为92%[15]。

近年来，国内外许多学者探讨了18 F-FDG PET/CT双时相显像对SPN的诊断价值[26-29]，并认为双时相PET/CT显像诊断孤立性肺结节的灵敏度最高，其次为单时相PET/CT显像，而单纯形态学的诊断效能最低[28]。不少学者认为，双时相PET/CT显像对早期SUV＜2.5的SPN的良恶性鉴别有一定帮助[29-30]。但临床工作中我们常常发现，双时相PET/CT显像在鉴别结核与恶性肿瘤上仍具有一定的局限性[31]，有学者建议将延迟显像延长至5 h以提高诊断的准确性[29]，但实际操作较难实现。此外，国内有学者应用18 F-FDG PET/CT显像加扫HRCT对肺结节进行良恶性的鉴别诊断[32]，其灵敏度、特异度和总体符合率分别为96.5%、86.2%和93.0%，均高于单纯PET/CT检查。

5 总结

良、恶性结节并不总是能很容易被区别开的，SPN的诊断仍是一个难点，更是一个挑战。其诊断方法应该是全面的评估，包括患者完整的病史和体格检查，确认肺癌的危险因素（如年龄、主动和被动吸烟史、职业），以及既往癌症病史、暴露于放射治疗的病史、接触致癌物质史、肿瘤家族史以及慢性肺疾病（如慢性阻塞性肺病、间质性肺纤维化）。18 F-FDG PET/CT显像作为一种新型影像诊断技术，可以做到早发现、早诊断、早治疗；并且相信随着时代的进步，更加先进、实用的影像诊断技术将会广泛应用于临床、造福于患者。

[1] Pastorino U.Current status of lung cancer screening[J].Thorac Surg Clin,2013,23:129-140.

[2] Wahidi MM,Govert JA,Goudar RK,et al.Evidence for the treatment of patients with pulmonary nodules:when is it lung cancer?[J].Chest 2007,132:94 S-107 S.

[3] Detterbeck FC,Boffa DJ,Tanoue LT.The new lung cancer staging system[J].Chest，2009,136:260-271.

[4] Koh JM,Tan GJ,How CH.PILL series.The solitary pulmonary nodule[J].Singapore Med J,2012,53:372-375.

[5] 吴一龙,蒋国樑,廖美琳,等.孤立性肺结节的处理[J].循证医学,2009,4(4):243-246.

[6] Naidich DP,Bankier AA,MacMahon H，et al.Recommendations for the management of subsolid pulmonary nodules detected at CT:A statement from the Fleischner Society[J].Radiology 2013,266:304-317.

[7] Toomes H,Delphendahl A,Manke HG,et al.The coin lesion of the lung[J]. Cancer,1983,51:534-537.

[8] Armed R,Qureshi NR,Rintoul RC.Investigation and management of the solitary pulmonary nodule[J].Clinical Medicine,2013,13(6):s 36-s 40.

[9] 胡玉娜,施裕新.恶性孤立性肺结节的CT征象及其诊断价值[J].中国临床医学,2011,18(4):567-568.

[10] Harders SW,Madsen HH,Rasmussen TR.High resolution spiral CT for determining the malignant potential of solitary pulmonary nodules:refining and testing the test[J].Acta Radiologica,2011(4):401-409.

[11] Travis WD,Brambilla E,Noguchi M,et al.International Association for the Study of Lung Cancer/American Thoracic Society/European Respiratory Society international multidisciplinary classification of lung adenocarcinoma[J].Thorac Oncol,2011,6(2):244-285.

[12] 李运,隋锡朝,杨德松,等.孤立性肺结节的危险因素[J].中华胸心血管外科杂志,2010,26:161-164.

[13] Bunyaviroch T,Coleman RE.PET evaluation of lung cancer[J].Nucl Med,2006,47:451-469.

[14] Erasmus JJ,McAdams HP,Connolly JE.Solitary pulmonary nodules:part II.Evaluation of the indeterminate nodule[J].Radio Graphics,2000,20:59-66.

[15] Patel VK,Naik SK,Naidich DP,et al.A practical algorithmic approach to the diagnosis and management of solitary pulmonary nodules. Part 1:Radiological characteristics and imaging modalities[J]. Chest,2013,143:825-839.

[16] 贾秀川.MRI在孤立性肺结节评估中的应用[J].国际医学放射学杂志,2010,33(3):213-216.

[17] 刘海东.肺恶性肿瘤和实性良性病变扩散加权成像技术初探[J].国际医学放射学杂志,2010,33(3):240-244.

[18] Curvo-Semedo L,Lambregts DM,Mass M,et al.Diffusionweighted MRI in rectal cancer:apparent diffusion coefficient as a potential noninvasive marker of tumor aggressiveness[J].Magn Reson Imaging,2012,35(6):1365-1371.

[19] Zou Y,Zhang M,Wang Q,et al.Quantative investigation of solitary pulmonary nodules:dynamic contrast–enhanced MRI and histopathologic analysis[J].Am J Roentgenol,2008,191:252-259.

[20] Grgic A,Yüksel Y,Groschel A,et al.Risk stratification of solitary pulmonary nodules by means of PET using 18 F-fluorodeoxyglucose and SUV quantification[J].Eur J Nucl Med Mol Imaging,2010,37(6):1087-1094.

[21] Vansteenkiste JF,Stroobants SG.The role of positron emission tomography with 18 F-fluoro-2-deoxy-Dglucose in respiratory oncology[J].Eur Respir J,2001,17:802-820.

[22] Yap CS,Schiepers C,Fishbein MC,et al.FDG-PET imaging in lung cancer:how sensitive is it for bronchioloalveolar carcinoma?[J].Eur J Nucl Med,2002,29:1166-1173.

[23] Mamede M,Higashi T,Kitaichi M,et al.18 F-FDG uptake and PCNA,Glut-1,and Hexokinase expressions in cancer and inflammatory lesions of the lung[J].Neoplasia,2005,7(4):369-379.

[24] 武志芳,李思进,刘建忠,等.呼吸门控PET/CT 对肺部结节SUV 的影响[J].中华核医学与分子影像杂志,2012,32(2):111-114.

[25] Kim SK,Allen-Auerbach M,Goldin J,et al.Accuracy of PET/CT in characterization of solitary pulmonary lesions[J].Nucl Med,2007,48:214-220.

[26] 赵秀娟,赵新明,王建方,等.18 F-FDG PET/CT双时相显像鉴别诊断肺良恶性病变的临床研究[J].肿瘤学杂志,201 l,17(10):736-740.

[27] 李娜,李肖红,谢彬,等.PET/CT双时相量化分析在老年患者孤立性肺结节诊断中的临床价值.中国老年学杂志,2012,32(19):4172-4174.

[28] Schillaci O,Travascio L,Bolacchi F,et al.Accuracy of early and delayed FDG PET-CT and of contrast-enhanced CT in the evaluation of lung nodules:a preliminary study on 30 patients[J].Radiol Med,2009,114(6):890-906.

[29] Macdonald K,Searle J,Lyburn I.The role of dual time point FDG PET imaging in the evaluation of solitary pulmonary nodules with an initial standard uptake value less than 2.5[J].Clin Radiol,2011,66(3):244-250.

[30] Khan AN,AJ-Jahdali H.Value of delayed 18 F-FDG PET in the diagnosis of solitary pulmonary nodule[J].J Thorac Dis,2013,5(3):373-374.

[31] Li Y,Su M,Li F,et al.The value of(18)F-FDG-PET/CT in the differential diagnosis of solitary pulmonary nodules in areas with a high incidence of tuberculosis[J].Ann Nucl Med,2011,25(10):804-811.

[32] 杨春敏,黄海东,周克,等.18 F-FDG PET/CT加扫HRCT对肺结节良恶性诊断的评估[J].海南医学院学报,2013,19(11):1611-1613.

With the development of Medical imaging technology and the improvement of the physical consciousness in general people, the identif i cation of solitary pulmonary nodules is becoming more common. Although the prevalence of malignancy in a high risk population is 1%～1.5%, accurate identif i cation of malignant nodules is really essential to make optimal treatment and prognosis assessment. In this article we review the most common causes of the solitary pulmonary nodules will be reviewed and traditional diagnostic imaging techniques as well as the research progress on PET/CT will be discussed.

Solitary pulmonary nodule; Computed tomography; Positron emission tomography

10.3969/j.issn.1009-4393.2015.14.005

山西 030001 山西医科大学医学影像学系 （魏志华） 030013山西省肿瘤医院PET/CT中心 （赵铭）

赵铭 E-mail:zm19701025@163.com