早期宫颈癌18F-FDG PET/CT显像盆腔高摄取淋巴结的良恶性鉴别
2017-08-31隋时,辛军
隋 时,辛 军
(中国医科大学附属盛京医院核医学科,辽宁 沈阳 110004)
早期宫颈癌18F-FDG PET/CT显像盆腔高摄取淋巴结的良恶性鉴别
隋 时,辛 军
(中国医科大学附属盛京医院核医学科,辽宁 沈阳 110004)
目的:探讨早期宫颈癌18F-FDG PET/CT显像中盆腔高摄取淋巴结性质的鉴别。方法:回顾性分析53例具有18FFDG高摄取原发灶及盆腔淋巴结的早期宫颈癌患者的资料,以手术病理为参照标准,评价转移与非转移淋巴结的短径、最大标准摄取值(SUVmax)、平均标准摄取值(SUVmean)、肿瘤代谢体积(MTV)、糖酵解总量(TLG)是否存在统计学差异,选取有统计学差异的参数进行ROC曲线分析,并对各曲线进行两两比较。结果:共有76枚18F-FDG高摄取淋巴结纳入研究。转移组与非转移组之间短径、SUVmax、SUVmean、MTV、TLG 比较均具有统计学差异(P 均<0.05),相应曲线下面积分别为 0.76、0.87、0.86、0.67、0.79,敏感度分别为 60.61%、75.76%、72.73%、54.55%、66.67%,特异度分别为 86.05%、88.37%、88.37%、76.74%、81.40%;SUVmax与短径、MTV、TLG之间,SUVmean与MTV之间、MTV与TLG之间比较ROC曲线具有统计学差异(P均<0.05)。结论:18F-FDG PET/CT对早期宫颈癌盆腔内高摄取淋巴结性质的鉴别具有一定价值,SUVmax、SUVmean是相对较好的指标。
宫颈肿瘤;氟脱氧葡萄糖F18;正电子发射断层显像术
1 资料与方法
1.1 患者资料
回顾性分析2014年1月—2016年6月于我院核医学科PET/CT中心行18F-FDG PET/CT检查的53例宫颈癌患者的资料。患者年龄24~68岁,中位年龄46岁。其中鳞状细胞癌49例 (中分化35例,高-中分化5例,高分化、中-低分化、低分化各3例),子宫内膜样腺癌2例 (中分化和低分化各1例),小细胞癌 2 例。FIGO(2009)分期为Ⅰb1~Ⅱa2期。病例纳入标准:首次经活检发现宫颈癌且未治疗,随后接受根治性子宫切除术和盆腔淋巴结清扫术。术前1周内行PET/CT检查,经目测法可观察到确切的18F-FDG高摄取的原发灶和盆腔淋巴结。其中18F-FDG高摄取淋巴结定义为放射性分布高于本底,且最大标准摄取值(SUVmax)≥1。
1.2 仪器及显像剂
采用GE Discovery PET/CT Elite扫描。18FFDG由本中心自行合成,采用GE公司MiniTrace回旋加速器和Tracer-Lab FX FDG合成模块,放射化学纯度>99%。
1.3 显像方法及条件
患者空腹6 h以上 (空腹血糖<10mmol/L),按体质量3.7MBq/kg静脉注射18F-FDG。注射后患者安静、平卧休息40~60min,排尿后行PET/CT检查。CT扫描:首先行CT Scout扫描,参数120 kV,10mA。然后行ACCT扫描,采用螺旋扫描,层厚3.75mm,螺距 0.984∶1,管电压 120 kV,应用自动 mA(15~180mA,噪声指数18),全身扫描范围为颅顶至股骨中段。图像重建:衰减校正图像采用70 cm Wide AC,诊断图像采用50 cm Std。PET扫描图像采用3D模式,一般采集8~9个床位,每个床位采集1.5min。采用 70 cm FOV Viewpoint HD (+TOF)、Sharp IR、Filter cutoff 5、Subsets 24、Iteration 2 扫描模式及重建,重建矩阵192×192。检查过程中患者保持平静呼吸。
1.4 采集数据
在ADW 4.5工作站上将PET重建图像与CT图像进行融合。将盆腔18F-FDG高摄取的淋巴结分成8个区域,即双侧髂总、髂内、髂外、闭孔淋巴结。选取其中不受生理性摄取(如肠管、输尿管、血管)或病理性摄取干扰,且无因相互融合或距离较近以致PET图像上放射性浓聚影相连者。首先在CT图像上测量各淋巴结的短径;利用PET VCAR single软件,应用估计阈值(estimated threshold,其中threshold=0.5)方法,自动对淋巴结进行感兴趣区勾画,获得各个淋巴结的SUVmax、平均标准摄取值(SUVmean)、糖酵解总量(TLG)、肿瘤代谢体积(MTV)。
1.5 统计学处理
运用MedCalc 15.2.2软件,结果表示为均值±标准差(±s),P<0.05 认为差异有统计学意义。 以手术病理结果作为金标准,运用独立样本t检验或Mann-Whitney检验,判定转移和非转移淋巴结之间的 SUVmax、SUVmean、TLG、MTV 是否存在统计学差异。选取具有差异的指标,绘制相应的ROC曲线,获得最佳诊断界值,并对各ROC曲线进行两两比较(De-Long法)。
2 结果
病理结果证实术中所得1 011枚淋巴结中有64枚为转移,非转移淋巴结均为反应性增生。纳入研究的76枚淋巴结中有33枚为转移淋巴结,具体分布见表1。转移淋巴结与非转移淋巴结间各参数均具有统计学差异,见表2。各参数的诊断效能见表3。参数间ROC曲线的两两比较表明SUVmax与短径、MTV、TLG之间,SUVmean与 MTV之间、MTV与 TLG之间ROC曲线具有统计学差异,见表4。相应的ROC曲线见图1。
表1 转移淋巴结所占比例
表2 两组淋巴结间参数的比较
表3 不同参数的诊断效能
表4 ROC曲线间的两两比较(P值)
3 讨论
18F-FDG PET/CT目前广泛应用于宫颈癌术前分期,对淋巴结转移的诊断价值已得到证实[1-2]。虽然目前通用的FIGO分期标准并不涉及淋巴结转移,但是淋巴结转移与预后密切相关,对于治疗方案的选择也有重要影响。传统的淋巴结清扫术取得的淋巴结标本有90%以上为非转移淋巴结,而较大范围的淋巴结清除常引起较多并发症,如淋巴囊肿、神经血管损伤及术后粘连等[3],因此术前对于淋巴结转移的正确识别具有重要意义。
图1 各参数的ROC曲线。Figure 1.ROCs of the parameters.
临床上常将除急性淋巴结炎、坏死性淋巴结炎及特异性淋巴结炎以外的淋巴结非特异性炎症及炎性增生性病变统称为反应性增生。由于18F-FDG并非肿瘤特异性显像剂,也会被肉芽组织或炎性细胞摄取,反应性增生淋巴结常导致PET假阳性。Sironi等[1]报道的16枚PET阳性淋巴结中有3枚为反应性增生;Monteil等[4]报道的4枚PET阳性淋巴结中2枚为反应性增生。Lv等[5]报道的78枚PET阳性腹部淋巴结(含盆腔及主动脉旁淋巴结)中17枚为假阳性,包括5枚反应性增生。反应性增生淋巴结的鉴别成为临床诊断的重要问题。
总体上看,本研究中的5个指标在两组淋巴结病变中均存在统计学差异,即转移淋巴结较非转移淋巴结更大,代谢水平更高。但各参数在两类淋巴结病变的分布中均有重叠,有一定的诊断限度,可同时为假阳性(图2)或假阴性(图3)。
图2 女,52岁,宫颈中分化鳞癌Ⅰb2期。左闭孔淋巴结,短径=16.5mm,MTV=3.82 cm3,SUVmax=13.27,SUVmean=7.20,TLG=27.55 g。病理为反应性增生。 图3,4 女,54岁,宫颈中分化鳞癌Ⅱa2期。图3示左髂内淋巴结,短径=4.2mm,MTV=1.09 cm3,SUVmax=3.51,SUVmean=2.11,TLG=2.30 g。图4示左闭孔淋巴结,短径=8.4mm,MTV=2.13 cm3,SUVmax=11.01,SUVmean=5.37,TLG=11.44 g。病理均为转移淋巴结。Figure 2. The left obturator lymph node of a 52-year-old female with moderately differentiated squamous cell cervical cancer,stageⅠb2.Short axis=16.5 mm,MTV=3.82 cm3,SUVmax=13.27,SUVmean=7.20,TLG=27.55 g.The lymph node was confirmed to be reactive hyperplasia.Figure 3,4. 54-year-old female with moderately differentiated squamous cell cervical cancer,stageⅡa2.Figure 3 showed her left internal iliac lymph node,short axis=4.2mm,MTV=1.09 cm3,SUVmax=3.51,SUVmean=2.11,TLG=2.30 g.Figure 4 showed her left obturator lymph node,short axis=8.4mm,MTV=2.13 cm3,SUVmax=11.01,SUVmean=5.37,TLG=11.44 g.Both the lymph nodes were confirmed to be metastasis.
淋巴结短径是判断淋巴结转移的传统标准,既往多以1 cm作为诊断界值。本研究得出的淋巴结短径的最佳诊断界值为11.5mm,与传统标准非常接近。尽管诊断效能不如SUVmax,但仍具有较高的特异度(86.05%)。由于短径易于测得,具有较高的实用价值。
图5 女,51 岁,宫颈中分化鳞癌Ⅱa2 期。 右闭孔淋巴结,短径=13.0mm,MTV=1.91 cm3,SUVmax=5.79,SUVmean=3.91,TLG=7.48 g。 病理为反应性增生。 图 6 女,24 岁,宫颈中分化鳞癌Ⅰb2 期。右闭孔淋巴结,短径=13.6mm,MTV=2.48 cm3,SUVmax=3.94,SUVmean=2.27,TLG=5.63 g。 病理为转移淋巴结。Figure 5. The right obturator lymph node of a 51-year-old female with moderately differentiated squamous cell cervical cancer,stageⅡa2.Short axis=13.0mm,MTV=1.91 cm3,SUVmax=5.79,SUVmean=3.91,TLG=7.48 g.The lymph node was confirmed to be reactive hyperplasia.Figure 6. The right obturator lymph node of a 24-year-old female with moderately differentiated squamous cell cervical cancer,stageⅠb2.Short axis=13.6mm,MTV=2.48 cm3,SUVmax=3.94,SUVmean=2.27,TLG=5.63 g.The lymph node was confirmed to be metastasis.
标准摄取值(SUV)是衡量组织摄取放射性示踪剂的半定量指标。SUVmax定义为病灶内放射性摄取最高像素的SUV,而SUVmean则为应用特定勾画方式获得的病灶区域内所有像素的SUV平均值。本研究得出以6.98和3.91分别为二者诊断转移淋巴结的最佳诊断界值。既往国内报道[6]纵隔转移淋巴结与反应性增生淋巴结SUVmax具有统计学差异,Kang等[7]报道将SUVmax=3.4作为纵隔淋巴结反应性增生和转移淋巴结的诊断界值,具有较高的敏感度和特异度。这一差异可能由淋巴结的纳入标准、病变部位、肿瘤病理类型等多种因素引起。
MTV、TLG是近年来报道较多的参数,用于反映病灶肿瘤负荷情况。MTV代表了勾画获得的病灶体积,而TLG则由SUVmean和MTV的乘积求得,涵盖了病灶的放射性水平和体积的双重因素。应用MTV进行盆腔淋巴结评价的报道目前仍较少,Yang等[8]研究得出MTV的最佳界值为0.50 cm3,相应敏感度为46.2%,特异度为94.0%,与本研究结果有较大差距,这是因为其研究对象为全部盆腔淋巴结而非高摄取淋巴结。应用TLG判定淋巴结性质国内外尚无报道,本研究提示其不失为较好的指标。二者的优势可能更多体现在预后评估上[9]。
通过ROC曲线分析表明,代谢参数(SUVmax、SUVmean)整体优于体积参数(短径、MTV),而综合二者的TLG的诊断效能则位于其间。典型病例如图4,5。这进一步印证了通过代谢水平判定淋巴结性质具有的优越性。而其中SUVmax较SUVmean略优,但ROC曲线不具有统计学差异,可能是由于淋巴结体积小、代谢程度相对较低而使SUVmean易受部分容积效应影响,而SUVmax受部分容积效应的干扰相对较小。然而,亦有短径为真阳性而其他参数均为假阴性的特殊病例,如图6。
SUVmean、MTV、TLG的数值均受多种因素影响,其中最重要的是感兴趣区边界的勾画方式。既往文献报道中无统一标准,有以SUV=2.5的绝对阈值法[9]、以感兴趣区SUVmax的40%~42%[8,10]勾画边界及以纵隔血池[11]为参照标准等方法。本研究因以淋巴结作为研究对象,感兴趣区较小,且淋巴结SUV变异较大,上述方法均不适用。 因此我们选用了估计阈值法,该方法应用了迭代算法,得出适当的SUVmax百分比作为感兴趣区边界。其勾画结果与CT一致性较好,且不受操作者主观因素的影响。
本研究的不足之处:①作为回顾性研究,图像上的淋巴结与病理结果之间的一一对应可能存在误差。②存在选择偏倚。部分患者因行放疗或术前化疗而排除;非转移淋巴结往往18F-FDG摄取程度较低,其感兴趣区勾画较易受到本底干扰;转移淋巴结常多个淋巴结距离较近、融合或呈链状而无法准确勾画边界,这些淋巴结因测量困难而排除。③病例数较少。本研究纳入的均为原发灶18F-FDG高摄取的病例,以避免特殊病理类型造成的假阴性,但仍存在病理类型和分化程度的异质性。因而需要进一步增加病例数,进行亚组分析。
[1]Sironi S,Buda A,Picchio M,et al.Lymph node metastasis in patients with clinical early-stage cervical cancer:detection with integrated FDG PET/CT[J].Radiology,2006,238(1):272-279.
[2]翟亚楠,郭顺林,周怀琪,等.PET/CT诊断宫颈癌盆腔淋巴结转移的系统评价[J].中国临床医学影像杂志,2011,22(1):23-26.
[3]王华英,孙建民,汤洁.子宫颈癌根治术中的淋巴显影和前哨淋巴结识别[J].中华妇产科杂志,2004,39(1):7-9.
[4]Monteil J,Maubon A,Leobon S,et al.Lymph node assessment with18F-FDG-PET and MRI in uterine cervical cancer[J].Anticancer Res,2011,31(11):3865-3871.
[5]Lv K,Guo HM,Lu YJ,et al.Role of18F-FDG PET/CT in detecting pelvic lymph-node metastases in patients with early-stage uterine cervical cancer:comparison with MRI findings[J].Nucl Med Commun,2014,35(12):1204-1211.
[6]徐白萱,尹大一,姚树林,等.18F-FDG PET纵隔淋巴结高代谢的分析[J].中国医学影像技术,2004,20(10):1482-1483.
[7]Kang WJ,Chung JK,So Y,et al.Differentiation of mediastinal FDG uptake observed in patients with non -thoracic tumours[J].Eur J Nucl Med Mol Imaging,2004,31(2):202-207.
[8]Yang Z,Xu W,Ma Y,et al.18F-FDG PET/CT can correct the clinical stages and predict pathological parameters before operation in cervical cancer[J].Eur J Radiol,2016,85(5):877-884.
[9]Hong JH,Min KJ,Lee JK,et al.Prognostic Value of the Sum of Metabolic Tumor Volume of Primary Tumor and Lymph Nodes Using18F -FDG PET/CT in Patients With Cervical Cancer[J].Medicine(Baltimore),2016,95(9):e2992.
[10]Vural GU,Akkas BE,Demirel BB.Standardized uptake value and metabolic tumor volume measured by18F FDG PET/CT are sensitive biomarkers for the presence of lymph node metastasis in patients with cervical carcinoma[J].Rev Esp Med Nucl Imagen Mol,2014,33(5):268-273.
[11]Yoo J,Choi JY,Moon SH,et al.Prognostic significance of volume-based metabolic parameters in uterine cervical cancer determined using18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography[J].Int J Gynecol Cancer,2012,22(7):1226-1233.
The differential diagnosis of pelvic lym ph nodes w ith high FDG uptake in early-stage cervical carcinoma using18F-FDG PET/CT
SUI Shi,XIN Jun
(Department of Nuclear Medicine,Shengjing Hospital of China Medical University,Shenyang 110004,China)
Objective:To differentiate the pelvic lymph nodes with high FDG uptake in early-stage cervical carcinoma using18F-FDG PET/CT imaging.Methods:Fifty-three cases with FDG avid primary lesions and pelvic lymph nodes were retrospectively analyzed.Short axis,SUVmax,SUVmean,MTV and TLG of the lymph nodes were compared between the metastasis group and non-metastasis group.The diagnostic efficacies of statistically significant parameters were calculated and compared.Results:Seventy-six18F-FDG high-uptake lymph nodes were included in the following analysis.All the 5 parameters mentioned above were statistically different(P<0.05).The AUCs of short axis,SUVmax,SUVmean,MTV and TLG were 0.76,0.87,0.86,0.67,0.79,while their sensitivity and specificity were 60.61%,75.76%,72.73%,54.55%,66.67%,and 86.05%,88.37%,88.37%,76.74%,81.40%respectively.Statistical difference existed between ROCs of SUVmaxand short axis,MTV,as well as TLG,while the difference was also confirmed between SUVmeanand MTV,MTV and TLG(P<0.05).Conclusion:18F-FDG PET/CT is useful in differentiating pelvic lymph nodes with high FDG uptake in early-stage cervical carcinoma.SUVmaxand SUVmeancan be promising parameters.
Cervix neoplasms;Fluorodeoxyglucose F18;Positron-emission tomography18F-FDG PET/CT显像已经广泛应用于宫颈癌的术前分期,多数病例的原发灶可见18F-FDG高摄取,部分病例伴有盆腔18F-FDG高摄取的淋巴结。结合手术病理结果,这些淋巴结可为转移或非转移,后者常由反应性增生所致。术前对淋巴结性质的准确识别对于指导治疗具有重要的意义。本文通过回顾性分析,探讨宫颈癌盆腔18F-FDG高摄取淋巴结的诊断。
R737.33;R817.4
A
1008-1062(2017)04-0273-04
2016-08-26;
2016-10-17
隋时(1987-),男,辽宁丹东人,医师。 E-mail:suishiisfine@126.com
辛军,中国医科大学附属盛京医院核医学科,110004。 E-mail:xinj@sj-hospital.org