18F-FDG PET/MRI对女性生殖系统恶性肿瘤转移淋巴结的诊断价值

刘红红，党浩丹，刘家金，刘猛，徐白萱

解放军总医院核医学科，北京 100853；

女性生殖系统恶性肿瘤以宫颈癌、子宫内膜癌及卵巢癌常见，近年来发病率上升，且发病年龄逐渐年轻化，严重威胁女性的生命健康。是否有盆腔和（或）腹主动脉旁淋巴结转移是影响预后及治疗方案的关键因素之一，因此术前准确判断是否存在淋巴结转移至关重要。CT和MRI是探测淋巴结转移的常用方法，但两者均根据淋巴结形态学改变判断是否发生转移，对较小的转移淋巴结易漏诊，对较大的增生性淋巴结易误诊。PET/CT或PET/MRI检查不仅能探测肿瘤的浸润范围，同时对转移淋巴结及其他远处转移灶的探测也具有较高的敏感度及特异度，尤其是PET/MRI的优势更加明显。Wu等[1]的一项荟萃分析结果表明，PET/CT显像对转移淋巴结探测的敏感度明显优于MRI或CT，而PET/MRI显像对探测宫颈癌转移淋巴结的诊断价值优于PET/CT[2]。本研究拟评估18氟-脱氧葡萄糖（18FFDG）PET/MRI对女性生殖系统恶性肿瘤转移淋巴结的诊断价值，并探讨诊断转移淋巴结的最佳指标。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析 2014年 1月－2017年10月解放军总医院核医学科拟行手术治疗的 68例女性生殖系统原发恶性肿瘤患者，年龄 30～73岁，平均（52.5±9.7）岁。所有患者术前均于我科行18F-FDG PET/MRI全身检查并签署知情同意书，检查后1～2周行手术治疗。纳入标准：①原发性女性生殖系统恶性肿瘤；②无其他恶性肿瘤病史；③PET/MRI检查前后及术前未行任何抗肿瘤治疗；④所有患者均于检查后2周内行手术治疗。以组织病理结果为诊断“金标准”。

1.2 仪器与方法 患者空腹6 h以上，监测空腹血糖水平，安静状态下静脉注射18F-FDG 2.22～4.44 MBq/kg，安静休息 50～60 min后进行采集。采用 Siemens Biograph mMR PET/MR一体机，PET采集4 min/床位，累计时间40 min/人。采用基于Dixon序列为基础的衰减校正方法，重建采用迭代算法加点扩散函数校正，3次迭代，21个子集，高斯滤波，半高宽4 mm，散射校正。MRI图像C采集使用全矩阵线圈，覆盖躯干大部（颈部至股骨中段），扫描序列：横轴面三维容量呼吸保持T1WI序列、横轴面带抑脂技术的T2WI快速自旋回波序列、横轴面扩散加权成像（DWI），b值分别为50 s/mm2、800 s/mm2，子宫内膜癌及宫颈癌患者加扫矢状面T2WI快速自旋回波序列。

1.3 图像分析及标准 由分别具有3年及 5年以上工作经验的核医学科住院医师和主治以上医师（包括主治医师）采用盲法共同分析患者的PET/MRI图像。采用视觉判断及半定量分析相结合的方法，将轴面T2WI和PET图像上所有短径（short-axis diameter，S）≥5.0 mm 和（或）最大标准化摄取值（SUVmax）>2.5的淋巴结纳入本研究，由2名医师共同测量淋巴结的形态学指标（最大横截面处）、最小 ADC值（the minimum apparent diffusion coefficient，ADCmin）及SUVmax值。在轴面 T2WI上测量淋巴结 S、长径（long-axis diameter，L），并计算S/L比值，确定感兴趣区（ROI）后以SUVmax值代表放射活性最大值，ADCmin代表最小表观扩散系数。根据位置不同，将盆腔淋巴结和腹主动脉旁淋巴结划分为7组：腹主动脉旁组，左、右髂总组，左、右髂外组，左、右髂内及闭孔组（两者解剖位置相近，故合并为一组）。病理结果中，如果某个组内无淋巴结转移，则该组内所有淋巴结均视为非转移淋巴结；如果某个组内有 1个或以上淋巴结转移，则该组内S最大或较大和（或）SUVmax最高或较高的淋巴结视为转移淋巴结，其余淋巴结视为非转移淋巴结。

1.4 统计学方法 采用 SPSS 21.0软件。分别计算PET/MRI全身检查在诊断女性生殖系统恶性肿瘤转移淋巴结的敏感度、特异度、准确率、阳性预测值（positive predictive value，PPV）及阴性预测值（negative predictive value，NPV）。采用独立样本t检验比较转移与非转移淋巴结的S、S/L、ADCmin及SUVmax值，并对各诊断参数应用受试者工作特性（ROC）曲线，判定诊断转移淋巴结的最佳阈值。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 诊断效能评价 68例患者中，13例（19.1%）出现淋巴结转移，包括宫颈癌7例、卵巢癌4例、子宫内膜癌1例、输卵管癌1例。13例患者全部切除淋巴结共计395枚，转移淋巴结共18组30枚，PET/MRI共检出S>5.0 mm和（或）SUVmax>2.5的可疑淋巴结31枚，其中22枚经病理证实为转移淋巴结（图1），另外8例假阴性，9例假阳性。PET/MRI诊断女性生殖系统恶性肿瘤转移淋巴结的敏感度、特异度、准确率、PPV及 NPV分别为 73.3%（22/30）、97.5%（356/365）、95.7%（378/395）、71.0%（22/31）和97.8%（356/364）。

图1 女，49岁，子宫颈中-低分化鳞癌伴双侧髂外淋巴结转移。双侧髂外转移淋巴结，T2WI呈稍高信号（箭，A）；融合图像示转移淋巴结代谢异常增高（箭，B）；高b值DWI呈高信号（箭，C）；ADC灰阶图呈灰黑色（箭，D）

2.2 淋巴结形态学指标 转移淋巴结的 S大于非转移淋巴结，差异有统计学意义（P<0.05）；两者S/L差异无统计学意义（P>0.05），见表1。ROC分析结果显示，S诊断转移淋巴结的最佳阈值为8.80 mm，曲线下面积为0.709；S/L诊断转移淋巴结的最佳阈值为0.765，曲线下面积为0.707（图2A、B）。

2.3 半定量指标ADCmin和SUVmax 转移及非转移淋巴结的 ADCmin和 SUVmax差异均有统计学意义（P<0.01、P<0.05），见表1。ROC曲线显示ADCmin诊断转移淋巴结最佳阈值为766.15×10-6mm2/s，曲线下面积为0.852（图2C）。SUVmax诊断转移淋巴结最佳阈值为3.25，曲线下面积为0.773（图2D）。

表1 转移及非转移淋巴结行18F-FDG PET/MRI检查诊断指标比较（ ±s）

表1 转移及非转移淋巴结行18F-FDG PET/MRI检查诊断指标比较（ ±s）

注：18F-FDG：18氟-脱氧葡萄糖；S：短径；S/L：短径/长径；ADCmin：最小表观扩散系数；SUVmax：最大标准化摄取值

图2 A～D分别为S、S/L、ADCmin和SUVmax鉴别女性生殖系统恶性肿瘤转移及非转移淋巴结的ROC曲线

3 讨论

对于女性生殖系统恶性肿瘤患者，是否进行盆腔及腹膜后广泛淋巴结清扫存在很大争议，转移淋巴结的诊断一直是研究的重点及热点[3]。尽管淋巴结转移不能改变妇科肿瘤患者的国际妇产科联合会（International Federation of Gynecology and Obstetrics，FIGO）分期，但出现盆腔淋巴结转移及转移数量是影响患者治疗方案及预后的重要因素之一[4]。

Anner等[5]纳入治疗前行18F-FDG PET/CT及MRI检查的27例宫颈癌患者，将PET与MRI图像虚拟融合，结果表明PET引导下的PET/MRI与MRI引导下的PET/MRI诊断宫颈癌转移淋巴结的敏感度均为64%，特异度、PPV及NPV分别为77%、62%，75%、64%，67%、62%，诊断效能不佳。Wright等[6]与Sironi等[7]研究发现，PET/CT对早期宫颈癌转移淋巴结诊断的敏感度为53%～73%、特异度为90%～97%，PPV为71%。张凤仙等[8]研究表明，PET/CT对子宫内膜癌转移淋巴结诊断的敏感度、特异度、准确率、PPV及NPV分别为85.7%、98.2%、97.3%、78.3%及98.9%。祝英杰等[9]报道PET/CT诊断卵巢癌转移淋巴结具有较高的敏感度、特异度及准确率，而且对腹膜后转移淋巴结的诊断价值高于盆腔淋巴结。本研究中，PET/MRI对女性生殖系统恶性肿瘤转移淋巴结具有较高的诊断价值，特异度及准确率分别为97.5%和95.7%。目前有关评价18F-FDG PET/MRI诊断盆腔转移淋巴结效能的研究较少，仍需多中心大样本研究进一步验证。

目前常规CT、MRI往往以淋巴结S>10 mm作为淋巴结转移的诊断标准，敏感度较差；近年来随着增强技术的发展应用，淋巴结的强化方式及强度为转移淋巴结的诊断提供了更精准的诊断信息，但由于转移淋巴结的强化在一定程度上缺乏特异度，因而存在一定的局限性[10-11]。张海燕等[12]研究发现，CT和PET/CT诊断宫颈癌淋巴结转移的敏感度分别为80.0%、90.3%，PET显像可以提高直径5～10 mm转移淋巴结的检出率。本研究中，PET/MRI对妇科恶性肿瘤患者盆腔和（或）腹主动脉旁转移淋巴结诊断的敏感度及特异度分别为73.3%和97.5%。

临床工作中往往以淋巴结大小作为淋巴结是否发生转移的诊断指标，但标准不统一。目前大多数研究认为盆腔内非转移淋巴结的短径一般小于10 mm[13]。既往研究表明，对于子宫内膜癌患者发生腹主动脉旁及盆腔淋巴结转移的平均直径分别为6.8 mm和9 mm[14]。张洁等[15]研究发现，对于宫颈癌患者转移淋巴结的 S明显大于非转移淋巴结，且以S=8.03 mm为最佳阈值可以获得较高的特异度及敏感度，诊断效能优于L。本研究结果显示，转移淋巴结的S明显大于非转移淋巴结，最佳阈值为8.80 mm，与既往研究结果相仿。

淋巴结的形态也有助于转移淋巴结的判断，转移淋巴结S与L差别较小，S/L值增加，更趋向于圆形，而非转移淋巴结一般呈卵圆形，S/L值较小。Choi等[16]研究表明，宫颈癌转移淋巴结的L/S明显小于非转移淋巴结，但诊断效能不佳（ROC曲线下面积为0.652）。张洁等[15]研究发现，转移及非转移淋巴结的S/L分别为0.783±0.035、0.749±0.031，前者明显大于后者，以0.770作为诊断最佳阈值，特异度和敏感度分别为78.4%、63.5%，诊断效能不高。本研究结果中，转移与非转移淋巴结的 S/L分别为 0.800±0.126、0.690±0.153，最佳阈值为 0.765，但诊断效能不佳（ROC曲线下面积为0.707），与既往研究结果相仿。

水分子的扩散与组织的空间结构、分子变化及膜结构是否遭到破坏等有关，ADC值通过反映不同状态下水分子的不同扩散速度判断病变组织的性质。转移淋巴结内细胞密度增加，转移区域的水分子扩散受限，ADC值较低。刘颖等[17]研究发现，在 DWI中ADCmin是鉴别宫颈癌转移与非转移淋巴结最敏感的参考指标，其诊断效能高于ADC中位数及形态学指标。郭靖等[18]的研究表明，子宫内膜癌患者盆腔转移淋巴结的ADC值明显低于非转移淋巴结，具有较高的诊断效能。Liu等[19]研究指出，ADCmin是诊断盆腔转移淋巴结较理想的参考指标，能发现仅有少许肿瘤细胞浸润的转移淋巴结，ADCmin鉴别宫颈癌转移淋巴结的ROC曲线下面积为0.990，以0.881×10-3mm2/s作为诊断阈值可以获得最佳敏感度（92.1%）及特异度（95.2%）。本研究中，转移及非转移淋巴结的ADCmin有明显差异，但存在一定程度的重叠，最佳阈值为766.15×10-6mm2/s（ROC曲线下面积为0.852），诊断效能低于Liu等[19]的报道结果，可能与本研究不仅包括宫颈癌，还包括其他女性生殖系统肿瘤有关。目前 ADCmin对于转移淋巴结的诊断价值仍存在争议，部分研究认为转移淋巴结的ADC值与非转移淋巴结相似，甚至高于非转移淋巴结[20-21]，其诊断价值有待进一步研究。

细胞内被己糖激酶磷酸化，但不能像正常葡萄糖一样参与下一步代谢而滞留于细胞内。大多数恶性肿瘤细胞葡萄糖代谢水平比正常组织明显增加，发生转移的淋巴结内癌细胞增多，故根据18F-FDG的浓聚程度可以鉴别淋巴结是否发生转移。FDG的摄取程度与肿瘤细胞的数量、密度、肿瘤大小及分化程度有关[22]，临床上往往以SUVmax>2.5作为诊断良恶性的标准。目前有关 SUVmax诊断女性生殖系统恶性肿瘤转移淋巴结最佳阈值的研究较少，Ela Bella等[23]研究发现，SUVmax诊断胸段食管鳞癌转移淋巴结的截断值为 4.1。本研究结果显示，SUVmax诊断女性生殖系统恶性肿瘤转移淋巴结的最佳阈值为 3.25。此外，FDG为非特异性显像剂，某些炎症细胞也可以摄取FDG，可以引起假阳性。

本研究结果显示，ADCmin及SUVmax对女性生殖系统转移淋巴结均具有较高的诊断价值，但ADCmin的诊断效能优于SUVmax。Kitajima等[24]研究发现，DWI对子宫癌转移淋巴结诊断具有较高的敏感度，但特异度不佳，而PET/CT具有较好的特异度，但敏感度低于DWI。Choi等[16]认为，MRI的ADC值和18F-FDG PET的SUV值联合使用可提高宫颈癌患者转移淋巴结的检出率。目前有关两者联合诊断转移淋巴结的相关研究较少，临床应用价值尚需多中心大样本研究进一步验证。

本研究的局限性：①样本含量较小，所有切除淋巴结中转移淋巴结所占比例较低，可能导致PET/MRI诊断转移淋巴结的敏感性较差；②本研究以S≥5.0 mm和（或）SUVmax>2.5为诊断转移淋巴结的阳性指标，对S<5.0mm和（或）SUVmax<2.5的转移淋巴结可能漏诊；③将PET/MRI图像上S最大或较大和（或）SUVmax最高或较高的一个或多个淋巴结视为转移淋巴结，造成样本选择偏倚，然而在实际操作中，不可能把PET/MRI图像上的淋巴结与病理结果进行一对一的对照研究。在今后的研究中将继续增加样本量，优化纳入及诊断标准，进一步挖掘PET/MRI对女性生殖系统转移淋巴结的诊断价值。

总之，FDG PET/MRI对女性生殖系统恶性肿瘤患者转移淋巴结具有一定的诊断价值，尤其是ADCmin与SUVmax对提高较小转移淋巴结的检出率有一定的帮助。