肿瘤/对侧肌肉比值与肿瘤/肝脏比值在18F-FDG PET/CT肿瘤代谢显像诊断肺癌中的价值

王 莹 杨鹏飞 李艳梅 李 娟 赵 峰

肿瘤/对侧肌肉比值与肿瘤/肝脏比值在18F-FDG PET/CT肿瘤代谢显像诊断肺癌中的价值

王 莹 杨鹏飞 李艳梅 李 娟 赵 峰

目的 利用受试者工作特性（ROC）曲线评价18F-FDG PET/CT肿瘤代谢显像对肺癌病灶的检测能力，并探讨肿瘤/对侧肌肉的最大标准化摄取值（SUVmax）比值（TNR）、肿瘤/肝脏的SUVmax比值（TLR）对肺部良、恶性病灶诊断的临床价值。资料与方法 回顾性分析因肺占位性病变行18F-FDG PET/CT肿瘤代谢显像的患者82例，以病理为“金标准”，通过t检验及ROC曲线研究18F-FDG PET/CT肿瘤代谢显像对肺占位性病变的诊断价值。结果 TNR、TLR在肺部良、恶性病变中的差异有统计学意义（P＆lt;0.01）。TNR、TLR诊断肺占位性病变ROC的曲线下面积分别为0.927、0.943。TNR最佳诊断阈值为6.87，敏感度为86.36％，特异度为62.50％，准确度为81.71％。TLR最佳诊断阈值为2.86，敏感度为90.91％，特异度为68.75％，准确度为86.58％。结论 TNR、TLR 在18F-FDG PET/CT肿瘤代谢显像鉴别肺良、恶性病变有一定的临床价值，但是对于18F-FDG摄取不典型的患者，建议结合临床相关资料进行诊断。

肺疾病；肺肿瘤；正电子发射断层显像术；体层摄影术，X线计算机；氟脱氧葡萄糖F18；诊断，鉴别

肺癌是最常见的恶性肿瘤之一，其发病率和死亡率居全球恶性肿瘤之首，主要原因是很多患者首次发现便是中晚期，因此早期对肺占位性病变性质的诊断尤为重要[1-2]。PET/CT肿瘤代谢显像将解剖和葡萄糖代谢水平相结合，有效提高了肺癌的早期诊断[3]。本研究选取肿瘤/对侧肌肉的最大标准化摄取值（SUVmax）比值（tumor/non-tumor ratio，TNR）、肿瘤/肝脏的SUVmax比值（tumor/liver ratio，TLR），对肺良、恶性病变进行比较，旨在评估其应用于18F-FDG PET/ CT肿瘤代谢显像鉴别肺癌的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2014年1月－2015年12月宁夏医科大学总医院因肺占位性病变行18F-FDG PET/CT肿瘤代谢显像的患者82例，其中男49例，女33例；年龄34～87岁，平均（64.76±11.02）岁。所有患者均为初诊，且后期经手术治疗、病理穿刺或支气管镜活检明确肺占位性病变的性质。临床表现：咳嗽、咳痰、胸闷、气短40例，胸痛10例，咯血或痰中带血丝9例，无症状23例。其中6例有糖尿病史（男3 例， 女3 例）。

1.2 仪器与方法 采用GE Discovery V 64层螺旋CT机。显像剂18F-FDG由日本住友公司的回旋加速器生产，通过模块自动合成，放射化学纯度＆gt;95％。所有患者检查前禁食4～6 h，避免长途奔波及不必要的运动。常规测量身高、体重并监测血糖浓度，糖尿病患者口服降糖药或注射胰岛素将血糖控制在8 mmol/L以内。安静状态下注射18F-FDG，剂量4.81～5.55 MBq/kg，注射后仍需保持在安静状态休息40～60 min，其间勤喝水多排尿，检查前排空尿液，并喝300 ml水使胃充盈后行常规PET/CT检查。扫描范围由颅顶至股骨中上段，依次采集CT和PET图像。体部CT扫描范围由颅底至股骨中上段，扫描参数：管电压120 kV，管电流25～210 mA，层厚3.75 mm，转速0.5 s/r，螺距1.25，扫描时间20～30 s，其间患者平静呼吸。头部CT扫描参数：管电压120 kV，管电流90 mA，层厚5 mm。体部PET采用3D采集，取6～7个床位，2 min/床位，头部PET取1个床位，时间4 min。采集结束后使用CT数据衰减校正，有序子集最大期望值迭代法重建为横断面、冠状面、矢状面和融合的PET及CT图像。所有图像传送到Medex工作站进行图像对位融合和重建。

1.3 图像分析 由2名核医学副主任医师共同阅片。18F-FDG PET图像中肺部异常放射性浓聚灶作为靶区，选取18F-FDG摄取最高的层面，通过勾画感兴趣区（ROI）由计算机自动计算SUVmax，如果靶区18F-FDG摄取不高，则根据CT影像中病灶位置在PET相应部位勾画ROI，即为肿瘤SUVmax。选取病灶同一层面的对侧肌肉部位勾画相同面积ROI 即为对侧肌肉SUVmax，计算TNR[4]。测量正常肝脏18F-FDG摄取，通过勾画直径为1 cm的圆形 ROI（左叶1个、右叶2个），分别获取3个不同肝脏部位的SUVmax，肝脏SUVmax则为上述3个区域SUVmax的平均值，计算TLR[5]。

1.4 统计学方法 采用SPSS 19.0软件。对肺良、恶性病变的TNR、TLR差异比较采用t检验。通过绘制受试者工作特性（ROC）曲线计算TNR、TLR对肺良、恶性病变的最佳诊断阈值，比较其诊断效能。P＆lt;0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病理结果 所有患者中良性病变16例，其中结核12例，肉芽肿炎症1例，机化性肺炎1例，慢性肺炎1例，纤维组织增生1例；恶性病变66例，其中鳞癌31例，腺癌28例，大细胞肺癌4例，腺鳞癌2例，类癌1例。

2.2 良、恶性病变的TNR、TLR比较 良性病变的TNR为4.98±2.85，恶性病变的TNR为13.32±5.04，良、恶性病变的TNR差异有统计学意义（t=6.82，P＆lt;0.01）；良性病变的TLR为1.89±1.28，恶性病变的TLR为5.38±2.42，良、恶性病变的TLR差异有统计学意义（t=5.87，P＆lt;0.01）。

2.3 TNR、TLR的ROC曲线 TNR、TLR的ROC曲线下面积（AUC）分别为0.927、0.943。TNR最佳诊断阈值为6.87，敏感度为86.36％，特异度为62.50％，准确度为81.71％。TLR最佳诊断阈值为2.86，敏感度为90.91％，特异度为68.75％，准确度为86.58％，以最佳诊断阈值为临界值。见图1、表1。

图1 TNR、TLR诊断肺良、恶性病变的ROC曲线

表1 肺良、恶性病变的最佳诊断阈值与病理结果（例）

3 讨论

目前穿刺活检的病理结果仍然是诊断肺癌的“金标准”，但是创伤较大，检查风险也高；CT检查虽然可观察解剖结构，但早期恶性肿瘤缺乏典型的影像学特征使诊断比较困难。PET/CT可显示病灶的葡萄糖代谢水平的分子显像及解剖结构的图像，达到功能、代谢与解剖的结合，在肿瘤的诊断与鉴别诊断中已得到临床的广泛认可[6]。

Lee等[5]提出将TLR作为定量指标，对胃癌术后是否复发、周围淋巴结是否转移的诊断有重要的临床意义。进行TNR、TLR的计算，并确定良、恶性病灶的诊断阈值，可提高病变性质诊断的准确性[7-8]。本研究中，以对侧肌肉为非瘤组织时，良、恶性病变TNR分别为4.98±2.85、13.32±5.04，差异有统计学意义（P＆lt;0.01）。以肝脏为非瘤组织时，良、恶性病变TLR分别为1.89±1.28、5.38±2.42，差异有统计学意义（P＆lt;0.01）。说明良、恶性病变显像剂摄取存在一定的差异，与贾茜等[4]的报道一致。本研究中，TLR诊断肺占位性病变的AUC比TNR高，表明TLR对肺良、恶性病变诊断的准确度较好。

贾茜等[4]研究显示TNR及TLR的诊断阈值为5.3、2.3，虽然敏感度较低，但特异度及准确度可达到最佳水平。本研究中TNR、TLR取最佳诊断阈值6.87、2.86时敏感度及准确度均较高，但是特异度较低。分析原因可能：①选择研究对象时存在偏倚，因为良性病变患者常规检查就可确诊病变性质，导致恶性组患者比例过高；②与患者病理类型的构成比差异有关，如18F-FDG摄取增高的良性患者中结核的比例偏高，说明18F-FDG PET/CT肿瘤代谢显像在鉴别结核与恶性肿瘤方面同样具有一定的局限性，与Li等[9]报道相符。

与TNR相比，以TLR作为诊断指标时，增加了3例恶性病变（2例腺癌，1例大细胞肺癌）及1例良性病变（结核）的检出。分析其漏诊或误诊的原因：①18F-FDG是一种非特异性肿瘤显像剂，良、恶性细胞均可摄取，炎性病变活动期或活动性肺结核由于病灶周围有活性的炎症细胞，可刺激己糖磷酸化的过程，最终引起葡萄糖代谢水平的增高；②部分恶性病变处于早期，生长缓慢，恶性程度低，病灶体积较小；③恶性肿瘤实性成分较少时，CT表现为磨玻璃样结节；④恶性肿瘤体积较大时，肿瘤中心血供较差，出现液化、坏死现象，导致18F-FDG无法摄取；⑤类癌自身的肿瘤细胞FDP代谢活性较低等。以上可能也是影响肿瘤组织SUVmax摄取值差异的原因，以患者肌肉组织及正常肝脏作为非瘤组织时，所得TNR、TLR的差异也就由此产生。另外，由于糖尿病患者自身血糖水平比无糖尿病的患者高，故对侧肌肉SUVmax水平相对略高，可能会造成TNR水平的降低，因本研究中糖尿病患者较少，应该不影响研究结果。

总之，ROC曲线显示PET/CT肿瘤代谢显像选择肝脏作为非瘤组织时，对肺良、恶性病变的鉴别能力较好，其敏感度及准确度也比较高，可有效提高肺癌的早期诊断。但对于18F-FDG摄取增高的良性病变（如结核等）及18F-FDG摄取不高的恶性病变（如原位腺癌、类癌等）的诊断，仍需结合临床资料综合分析。另外，仍需大样本资料，尤其是扩大良性组的样本量，提高疾病诊断的特异度，进一步明确对肺部良、恶性病变的鉴别诊断能力。

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[2]Zhao P, Dai M, Chen W, et al.Cancer trends in China.Jpn J Clin Oncol, 2010, 40(4): 281-285.

[3]Fischer B, Lassen U, Mortensen J, et al.Preoperative staging of lung cancer with combined PET-CT.N Engl J Med, 2009, 361(1): 32-39.

[4]贾茜, 薛建军, 高蕊, 等.肿瘤/肝脏比值在18F-FDG符合线路SPECT/CT显像在肺癌诊断中的价值.现代生物医学进展, 2014, 14(19): 3687-3690.

[5]Lee JW, Jo K, Cho A, et al.Relationship between18F-FDG uptake on PET and recurrence patterns after curative surgical resection in patients with advanced gastric cancer.J Nucl Med, 2015, 56(10): 1494-1500.

[6]De Wever W, Verschakelen J, Coolen J.Role of imaging in diagnosis, staging and follow-up of lung cancer.Curr Opin Pulm Med, 2014, 20(4): 385-392.

[7]Samulak D, Grosman-Dziewiszek P, Michalska MM, et al.Evaluation of expression of the PTEN gene, oestrogen and progesterone receptors as diagnostic and predictive factors in endometrial cancer.Pathol Oncol Res, 2014, 20(1): 191-196.

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[9]Li Y, Su M, Li F, et al.The value of18F-FDG-PET/CT in the differential diagnosis of solitary pulmonary nodules in areas with a high incidence of tuberculosis.Ann Nucl Med, 2011, 25(10): 804-811.

（本文编辑 周立波）

Value of TNR and TLR of18F-FDG PET/CT Tumor Metabolic Imaging in Diagnosis of Lung Cancer

WANG Ying YANG Pengfei LI Yanmei LI Juan ZHAO Feng

Purpose To evaluate the role of18F-FDG PET/CT tumor metabolic imaging in the detection of lung cancer lesions, using receiver operating characteristic (ROC) curves analysis and investigate the diagnostic value of TNR and TLR in lung lesions.Materials and Methods A total of 82 patients who were confirmed with lung space-occupying lesionsby18F-FDG PET/CT tumor metabolic imaging were retrospectively analyzed.Based on the pathological gold standard, evaluate the diagnostic value of18F-FDG PET/CT tumor metabolic imaging in lung space-occupying lesions by t-test and ROC curve.Results There was a signifcant difference of TNR and TLR between benign and malignant lesion (P＆lt;0.01).The AUC on ROC curve of TLR ratio was 0.943 in the lung lesions while the TNR was 0.927.The sensitivity, specifcity and the accuracy were 86.36％, 62.50％ and 81.71％, respectively with the TNR cutoff of 6.87.The sensitivity, specificity and the accuracy were 90.91％, 68.75％ and 86.58％, respectively with the TLR cutoff of 2.86.Conclusion18F-FDG PET/CT tumor metabolic imaging is useful for differentiating lung space-occupying lesions.But for cases of atypical18F-FDG uptake, it is suggested to combine with clinical information.

Lung diseases; Lung neoplasms; Positron-emission tomography; Tomography, X-ray computed; Fluorodeoxyglucose F18; Diagnosis, differential

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.12.015

宁夏医科大学总医院核医学科 宁夏银川750004

王 莹

Department of Nuclear Medicine, General Hospital of Ningxia Medical University, Yinchuan 750004, China

Address Correspondence to: WANG Ying

E-mail: 13895613608@163.com

R734.2；R730.44

2016-08-11

2016-10-25

中国医学影像学杂志

2016年 第24卷 第12期：934-936

Chinese Journal of Medical Imaging

2016 Volume 24 (12): 934-936