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18F-FDG PET/CT在乳腺癌腋窝淋巴结转移上的诊断价值

2016-11-28李雪艳于丽娟

中国临床医学影像杂志 2016年4期
关键词:浸润性灵敏度准确率

李雪艳,段 钰,于丽娟

(1.哈尔滨医科大学附属肿瘤医院PET/CT-MRI中心,黑龙江 哈尔滨 150081;2.江苏省苏北人民医院核医学科PET/CT中心,江苏 苏州 225001)

◁乳腺影像学▷

18F-FDG PET/CT在乳腺癌腋窝淋巴结转移上的诊断价值

李雪艳1,段 钰2,于丽娟1

(1.哈尔滨医科大学附属肿瘤医院PET/CT-MRI中心,黑龙江 哈尔滨 150081;2.江苏省苏北人民医院核医学科PET/CT中心,江苏 苏州 225001)

目的:探讨18F-FDG PET/CT对乳腺癌区域淋巴结转移的诊断效能。资料与方法:回顾性分析经手术病理证实的48例乳腺癌患者的术前18F-FDG PET/CT表现,在PET/CT图像上分别测量原发灶及腋窝淋巴结(Axillary lymph node,ALN)的短径和最大标准化摄取值(Maximum standardized uptake value,SUVmax)。以病理诊断为金标准计算诊断灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确率。利用ROC曲线分析各项指标诊断ALN转移的最佳截断点,并评估其对ALN转移的诊断效能。另外,应用χ2检验比较PET/CT在不同病理类型乳腺癌ALN转移上的诊断效能。结果:48例乳腺癌患者,病理证实ALN转移29例。以患者为单位和以病灶为单位,PET/CT诊断ALN转移的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确率分别为86.21%、84.21%、89.23%、80.00%、85.52%和61.68%、98.26%、94.96%、82.81%、85.55%;PET/CT对浸润性导管癌和浸润性小叶癌患者ALN转移的诊断准确率无统计学差异;ROC曲线分析显示,淋巴结短径和SUVmax诊断ALN转移的最佳截断点分别为6.5mm(敏感度为66.82%,特异度为89.30%,准确率为81.49%)和1.1(敏感度为91.12%,特异度为95.27%,准确率为93.83%),其中SUVmax曲线下面积更大;以同时满足淋巴结短径≥6.5 cm和SUVmax≥1.1为诊断标准,灵敏度、特异度和准确率分别为50.46%、99.00%和82.14%。结论:18F-FDG PET/CT对于乳腺癌ALN转移有较高的特异度和准确率,以患者为单位,灵敏度较高,而以病灶为单位,灵敏度略低;PET/CT对浸润性导管癌和浸润性小叶癌患者ALN转移的诊断准确率无统计学差异;以SUVmax≥1.1作为判断乳腺癌ALN转移的标准,诊断效能最佳。

乳腺肿瘤;肿瘤转移;淋巴结;氟脱氧葡萄糖F18;正电子发射断层显像术;体层摄影术,X线计算机

乳腺癌是当今妇女最常见的恶性肿瘤之一,在我国,乳腺癌的发病率呈逐年上升趋势[1]。淋巴道转移是乳腺癌早期最常见的转移方式[2]。腋窝淋巴结(Axillary lymph node,ALN)转移与否直接影响到乳腺癌患者治疗方案的制定及预后。腋窝淋巴结清扫(Axillary lymph node dissection,ALND)被认为是确定乳腺癌淋巴结分期的常规术式,但该方法创伤较大,术后并发症较多,对于ALN阴性的患者并不能提高局部控制率和长期生存率。因此,临床上迫切地需要找到一种能准确评估患者淋巴结转移情况的方法。本研究的目的在于探讨18F-FDG PET/CT在判断乳腺癌ALN转移中价值。

1 材料与方法

1.1 临床资料

收集2011年1月—2015年2月我院拟诊或确诊乳腺癌并行18F-FDG PET/CT检查的患者129例。病例纳入标准:无第二原发肿瘤;未进行新辅助化疗及其他肿瘤相关治疗;行乳腺癌根治术或改良根治术;PET/CT检查与手术时间间隔小于2周。最终筛选入组患者共48例,年龄32~83岁,平均56.12岁。其中原发灶发生于左乳30例,右乳17例,双乳1例,多灶性乳腺癌7例。

1.2 PET/CT显像方法

采用美国通用电器医疗仪器公司(General Electric,GE) 生 产 的 PET/CT一 体 化 扫 描 机Discovery ST和Discovery Elite。显像剂为18氟标记的脱氧葡萄糖 (2-Deoxy-2-fluoro-D-glucose,FDG),由美国GE公司的Minitrace回旋加速器和化学合成系统自动合成,放化纯度大于95%。患者于检查前禁食4~6 h,显像前控制血糖浓度在正常范围内(<7mmol/L),于手臂静脉注射18F-FDG 5.55~7.40MBq/kg,注射后50~70min行全身显像。先行CT扫描,条件选择为:电压140 kV,电流150mA,扫描时间0.5 s/周,层厚3.75mm,显示矩阵512×512,图像融合时转换为128×128。PET采集选用2D模式,每个床位采集2.5min,显示矩阵为128×128。图像重建采用有序子集最大期望值法,利用CT透射扫描数据对PET图像进行衰减校正,把校正后的PET图像与CT图像进行融合,分别得到横断、矢状及冠状面的CT图像、PET图像及融合图像。

1.3 PET/CT图像分析

每位患者均由2名有2年以上工作经验的核医学医师进行综合分析并得出结论。图像分析采用半定量分析法与目测法相结合,根据病变局部18FFDG摄取特征和病变数目、部位、形态、大小、密度及是否有融合趋势等做出综合诊断。半定量分析即在病灶代谢最高处勾画感兴趣区(ROI),避开肉眼可见的囊变、坏死和出血等,尽量选择病灶内部实质部分均匀的区域,测定最大标准化摄取值(Maximum standardized uptake value,SUVmax)。目测法判断标准为病灶的18F-FDG代谢程度高于周围正常组织为阳性。

1.4 病理分析

手术医师按照ALN分组标准,将术中所切除各组淋巴结编号、记录后送病理检查;核医学医师按照同样的标准对48例患者的ALN进行诊断、测量及记录;最后将病理结果与图像分析结果进行对比分析。ALN分组以胸小肌为界分为3组。Ⅰ组:位于胸小肌外侧,包括乳腺外侧组、中央组、肩胛下组及该段腋静脉淋巴结,胸大、小肌间淋巴结(Rotter淋巴结)也归于本组;Ⅱ组:胸小肌深面的腋静脉淋巴结;Ⅲ组:位于胸小肌内侧的腋淋巴结。

1.5 统计学处理

应用SPSS 19.0统计软件包,计量资料用均数±标准差(±s)表示。以病理诊断结果为金标准,计算灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值和阴性预测值。应用χ2检验比较PET/CT在不同病理类型乳腺癌ALN转移上的诊断准确率,以P<0.05为差异有统计学意义。利用ROC曲线分析各项指标诊断ALN转移的最佳截断点,并利用曲线下面积的大小评估其诊断的可靠性。

2 结果

2.1 病理诊断结果及PET/CT分析结果

48例患者共发现乳腺癌原发病灶56个,病灶短径为 (15.11±1.84)mm,SUVmax为6.75±3.96,其中32例40个病灶病理诊断为浸润性导管癌(Invasive ductal carcinoma,IDC),8例为浸润性小叶癌 (Invasive lobular carcinoma,ILC),1例为浸润性筛状癌,2例为浸润性微乳头状癌,3例为IDC伴黏液癌或黏液癌,1例为浸润性大汗腺样癌,1例为低分化腺癌。29例患者经病理证实存在ALN转移,转移淋巴结的短径和SUVmax分别为(8.72±4.25)mm、4.31±2.69。

2.218F-FDG PET/CT在乳腺癌ALN转移上的价值

48例乳腺癌患者经手术共取出区域淋巴结616个,PET/CT分析共发现淋巴结226个,PET/CT诊断结果与病理结果对比分析详见表1,2。以患者为单位,18F-FDG PET/CT诊断的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确率分别为86.21%、84.21%、89.23%、80.00%和85.52%。以淋巴结为单位,诊断的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确率分别为61.68%、98.26%、94.96%、82.81%和85.55%。

2.318F-FDG PET/CT对不同病理类型乳腺癌ALN转移的诊断效能

IDC和 ILC患者原发灶的 SUVmax分别为7.71±4.14和3.75±1.44,二者差异有统计学意义(P= 0.000);IDC和ILC患者的ALN转移灶SUVmax分别为5.17±2.78和3.90±2.71,二者差异亦有统计学意义 (P=0.014);18F-FDG PET/CT对IDC和ILC诊断效能的比较详见表3。结果显示,PET/CT对两种病理类型乳腺癌的诊断灵敏度、特异度及准确率均无显著差异(图1,2)。

图1 女,75岁,发现左乳结节4年,最近1年自觉病灶明显增大。图1a:左乳外上象限不规则软组织肿块,边缘毛糙,内见砂砾样钙化;图1b:病灶局部FDG异常浓聚;图1c,1d:左侧腋下多发小淋巴结,FDG代谢增高;图1e:最大密度投影图(Maximal intensity projection,MIP)。手术病理证实为(左)乳腺浸润性导管癌,(左)ALN转移癌。

Figure 1. Female,75 years old,left breast neoplasm for 4 years with an obvious increase in the last 1 year.Figure 1a shows an irregular mass in superior lateral quadrant of the left breast with coarse margin and grit-like calcification inside;Figure 1b shows locally abnormal FDG uptake.Figure 1c,1d shows multiple lymph nodes in the left armpit with increased FDG metabolism;Figure 1e is the maximal intensity projection(MIP)picture.Pathological examination confirmed that it was invasive ductal carcinoma of the left breast with regional axillary lymph node metastases(left).

2.4 ROC曲线分析

淋巴结短径诊断ALN转移的最佳截断点为6.5mm(敏感度为66.82%,特异度为89.30%,准确率为81.49%);SUVmax的最佳截断点为1.1(敏感度为91.12%,特异度为95.27%,准确率为93.83%)。两种参数的曲线下面积分别为:淋巴结短经为0.838(0.774<95%CI<0.882),SUVmax为 0.958(0.932<95%CI<0.984),见图3。以同时满足淋巴结短径≥6.5 cm和SUVmax≥1.1为诊断标准,在PET/CT图像上重新评估所有淋巴结的良恶性,并与病理结果对照,该标准的诊断灵敏度为50.46%、特异度为99.00%、准确率为82.14%。以单纯淋巴结短径≥6.5mm为标准、单纯淋巴结SUVmax≥1.1为标准及同时满足短径≥6.5 cm和SUVmax≥1.1为标准对ALN的诊断效能进行χ2检验,结果显示各种方法之间诊断的灵敏度、特异度及准确率均存在显著差异 (灵敏度:χ2=84.44,P=0.000;特异度:χ2=37.22,P=0.000;准确率:χ2=48.81,P=0.000)。

表1 PET/CT对48例乳腺癌患者区域淋巴结转移的诊断结果

表2 PET/CT对48例乳腺癌患者616个区域淋巴结转移的诊断结果

图2 女,72岁,自觉左乳占位1周。图2a:左乳内下象限见软组织结节(白箭头所示),相邻皮肤增厚;图2b:病灶局部18F-FDG轻度浓聚,SUVmax=2.7;图2c,2d:左侧腋下小淋巴结影 (红箭头所示),18F-FDG摄取稍高于周围脂肪组织,SUVmax=1.2。图2e:MIP图。手术病理证实为(左)乳腺浸润性小叶癌,(左)ALN转移癌。

Figure 2. Female,72 years old,left breast neoplasm for one week.Figure 2a shows a soft tissue nodule in lower-inner quadrant of the left breast(white arrow);Figure 2b shows slight abnormal FDG uptake,SUVmax=2.7;Figure 2c,2d shows multiple small lymph nodes in the left armpit(red arrow)with slightly higher FDG uptake(SUVmax=1.2)than the fat tissue around;Figure 2e is the MIP picture.Pathological examination confirmed that it was invasive lobular carcinoma of the left breast with regional axillary lymph node metastases(left).

表3 PET/CT对不同病理类型乳腺癌诊断效能的比较

图3 ROC曲线分析各参数诊断ALN转移的诊断效能。Figure 3.ROC curve analysis for diagnostic value of different parameters.

3 讨论

淋巴道转移是乳腺癌最常见的扩散途径之一,淋巴结转移对乳腺癌的分期、预后及治疗方案的选择均有重要意义。以往对乳腺癌手术治疗时,ALND是手术的常规术式,目的是为了防止区域淋巴结复发,而且可以根据淋巴结病理情况决定术后辅助治疗和判断预后。但是各期乳腺癌的淋巴结转移率平均为40%~50%,而Ⅰ期患者的转移率仅为20%~30%,因此如果常规行ALND,会使50%~60%的患者接受不必要的手术损伤[3]。而且近年来由于人们健康意识的提高和医学检测水平的进步,越来越多的早期乳腺癌被发现。因此,ALND的必要性再次引起质疑。在过去的十余年内,我国已逐步归纳制定并实施了前哨淋巴结活检 (Sentinel lymph node biopsy,SNB)的手术程序,以避免不必要的ALND。SNB方法简单,深受患者接受,但是因病理检测延长了手术时间。此外,还有一个重要的原因是有意义的前哨淋巴结的具体数目不能确定,其能否真实准确的反映ALN的转移状况,从而取代常规的淋巴结清扫术,目前在我国临床应用上仍处于研究阶段,有待多中心、大样本的研究结果来支持[4]。PET/CT作为一种无创性的检查,将PET功能成像和CT解剖成像有机融合,在乳腺癌ALN转移的诊断中发挥越来越重要的作用。

近期相关研究普遍认为PET/CT对乳腺癌ALN转移诊断的特异度及准确率较高,但敏感度略低[5-6]。Kim等[7]在对比了137例乳腺癌患者的18F-FDG PET/ CT图像与ALN活检结果后指出18F-FDG PET/CT评估乳腺癌淋巴结转移的灵敏度、特异度和准确性分别为77.1%、100%及94.2%。Cooper等[8]对26项PET或 PET/CT对乳腺癌 ALN转移诊断效能的Meta分析结果显示以病灶为单位的平均灵敏度、特异度分别为63%(95%CI:52%~74%;range 20%~100%)和94%(95%CI:91%~96%;range 75%~100%),上述两项研究与本研究结果相近。传统影像技术如超声、钼靶X线摄影和CT对淋巴结转移的诊断有一定价值,但准确率较低;MRI可应用不同序列、增强扫描等技术进行评估,是敏感度、特异度及准确率均较高的诊断方法。Rautiainen等[9]利用3.0T MRI弥散加权成像(DWI)对52名患者121个ALN进行病理对照研究,结果表明以ADC=0.812×10-3mm2/s为阈值,DWI诊断淋巴结转移的灵敏度、特异度和准确率分别为72.4%、79.6%和75.9%,与本研究结果相比,灵敏度稍高,但特异度和准确率低。

本研究发现尽管PET/CT诊断ALN转移的准确率较高,但仍存在一定假阳性率(6.25%)及假阴性率(8.33%),其假阴性率低于一些早期研究[10]。18FFDG PET/CT假阴性的可能原因如下:①机器空间分辨率的限制,直径小于5mm的病灶检出较困难。②18F-FDG PET/CT诊断乳腺癌ALN转移敏感度与原发灶代谢活性有关。PET/CT假阴性患者中原发灶高代谢不明显,平均SUVmax偏低[11]。ILC间质成分多,代谢不活跃,原发灶及转移灶18F-FDG摄取往往都较低。我们发现ILC患者原发灶及转移灶的SUVmax均低于IDC患者的相应值,二者差异有统计学意义(P=0.000、P=0.014)。本研究假阴性的4例患者中,1例病理类型为ILC,原发灶及ALN摄取程度均较低,且检查前1天行ALN穿刺,局部脂肪组织浑浊,PET上呈淡片状放射性浓聚,淋巴结在该背景下显示不清导致漏诊。另3例假阴性患者为IDC,ALN直径均小于5mm,肉眼检出较困难。由于18FFDG不是特异性的肿瘤显像剂,感染、炎症、淋巴结增生等均可出现18F-FDG浓聚,因而存在一定假阳性率。同时,假阳性与设立的SUVmax阈值有关。回顾分析本研究中3例假阳性患者的PET/CT图像发现,淋巴结18F-FDG摄取均高于周围脂肪组织,与恶性淋巴结较难分辨,后经病理证实为淋巴结反应性增生。

目前,国内外有关PET/CT在不同病理类型乳腺癌上诊断价值的研究较少[12],尚未得到定论。我们发现尽管IDC原发灶及ALN转移灶的SUVmax均显著高于ILC的相应值,但以患者为单位和以淋巴结为单位,PET/CT对两种类型乳腺癌的诊断准确率均在81%~89%之间,二者无明显统计学差异。这可能是因为本研究样本量较小,且两种病理类型乳腺癌数量不均衡(IDC 32例,ILC 8例)所致,有待于今后大样本的研究。本研究纳入的48例患者中8例为较少见的病理类型,由于病例数均较少,未予统计分析。

ROC曲线分析发现淋巴结短径及SUVmax对 ALN转移均具有较好的诊断价值,其中SUVmax的曲线下面积为0.958,诊断价值最佳,两者的最佳截断点分别为6.5 cm和1.1。以同时满足淋巴结短径≥6.5 cm和SUVmax≥1.1为诊断标准,在PET/CT图像上重新评估所有淋巴结的良恶性,并与病理结果对照,该标准的诊断灵敏度为50.46%,特异度为99.00%,准确率为82.14%,特异度较单一标准略增高,但敏感度和准确率降低较明显。因此,我们初步认为,以SUVmax≥1.1为标准,诊断效能最佳,可作为诊断乳腺癌ALN转移的判断标准。由于样本量较小,我们仍需进一步研究以得到更加准确的结果。

综上所述,18F-FDG PET/CT在评估乳腺癌ALN转移方面有较高的特异度与准确率。PET/CT对不同类型乳腺癌的诊断准确率无明显差异。初步认为,以SUVmax≥1.1为标准,诊断效能最佳,可作为判断乳腺癌ALN转移的标准。

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Diagnostic value of18F-FDG PET/CT in axillary lymph node metastasis in breast cancer

LI Xue-yan1,DUAN Yu2,YU Li-juan1
(1.PET/CT-MRI Center,the Tumor Hospital Affiliated to Harbin Medical University,Harbin 150081,China; 2.PET/CT Center of Department of Nuclear Medicine,Northern Jiangsu People’s Hospital,Yangzhou Jiangsu 225001,China)

Objective:The purpose of this study was to evaluate the diagnostic performance of18F-FDG PET/CT in axillary lymph node(ALN)metastasis of patients with breast cancer.Methods:We retrospectively analysed the clinical and PET/CT data of 48 breast cancer patients who were pathologically proven.The sensitivity,specificity,positive predictive value, negative predictive value and accuracy were calculated respectively according to the pathological results.Receiver-operatingcharacteristic(ROC)curve was used to find out the cut-off value of imaging parameters for diagnosing ALN metastasis.Besides,χ2test was used to assess the diagnostic values of PET/CT in invasive ductal carcinoma(IDC)and invasive lobular carcinoma(ILC).Results:Of the 48 breast cancer patients,29 patients had pathologically confirmed ALN metastasis.In person and lesion unit,the sensitivity,specificity,positive predicted value,negative predicted value and accuracy of PET/CT were 86.21%,84.21%,89.23%,80.00%,85.52%and 61.68%,98.26%,94.96%,82.81%,85.55%respectively.No statistical difference was found between the diagnostic values of PET/CT in ALN metastasis in IDC and ILC patients.ROC curve showed that the cut-off values of the short axis and SUVmax of ALN for predicting metastasis were 6.5mm (sensitivity was 66.82%,specificity was 89.30%,accuracy was 81.49%)and 1.1(sensitivity was 91.12%,specificity was 95.27%,accuracy was 93.83%)respectively,in which SUVmax had the better relationship with metastasis of ALN.Assess all the ALN again according to the standards of short axis≥6.5 cm and SUVmax≥1.1 simutaneously,the sensitivity,specificity and accuracy were 50.46%,99.00%and 82.14%.Conclusion:The specificity and accuracy of18F-FDG PET/CT in predicting ALN metastasis in breast cancer patients are relatively high,as well as the sensitivity in patient unit,while in lesion unit,the sensitivity is relatively low.The diagnostic values of PET/CT in ALN metastasis of IDC and ILC patients have no statistical difference.We consider that the standard of SUVmax=1.1 had the best prognostic value,which might be used as an optimal criteria.

Breast neoplasms;Neoplasm metastasis;Lymph nodes;Fluorodeoxyglucose F18; Positron-emission tomography;Tomography,X-ray computed

R737.9;R817.4;R814.42

A

1008-1062(2016)04-0243-05

2015-08-27;

2015-09-22

李雪艳(1989-),女,河北沧州人,在读硕士研究生。E-mail:650810692@qq.com

于丽娟,哈尔滨医科大学附属肿瘤医院PET/CT-MRI中心,150081。E-mail:yulijuan2003@126.com

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