18F-FDG PET/CT SUVmax与首诊原发性肺腺癌恶性程度的相关性及其对≤3 cm癌灶的风险评估

陈香远，杨佩儒，蔡晓杰，张礼荣，朱海涛，王冬青

（1.江苏大学医学院，江苏镇江212013；2.江苏大学附属医院影像科，江苏镇江212001）

肺腺癌是肺癌较为常见的组织学类型，起病隐匿，中晚期患者预后极差。根据最新统计数据［1］，肺腺癌约占所有肺癌的45%，肺腺癌5年生存率仅为14.6%。如果能早期发现并给予足够的重视，通过制定适当的随访及治疗策略，肺腺癌5年生存率可达50%［2］。肿瘤的病理分期和分化程度是公认的影响肺腺癌预后的重要因素［3］。自2011年肺腺癌的多学科新分类标准发布以来［4］，国内外对于肺腺癌新的病理亚型的认识也上升到了临床预后的层面。如何在早期判断肺腺癌的恶性程度，尤其是在术前对肿瘤的临床分期、病理分化程度以及病理亚型进行诊断，对确定患者的个性化诊疗方案、改善预后、提高生存质量有重要的临床意义。然而，目前尚缺乏有效的在体评估手段。

18F-FDG PET/CT作为一种无创的、定性的、定量的一体化显像模式，已经广泛地应用于肿瘤的定性诊断［5］，18F-FDG PET/CT半定量参数最大标准化摄取值（SUVmax）可以反映肿瘤组织摄取18F-FDG的能力及葡萄糖代谢水平，并常用于肿瘤分期、放疗靶区勾画、疗效评估等［6-7］。近年来研究表明，肿瘤代谢参数如SUVmax等对非小细胞肺癌的预后具有重要的预测价值［8-9］，原发性肺腺癌的SUVmax越高，无病生存期越短［10］。在一些早期非小细胞肺癌中，原发性肺癌灶的高SUVmax是预后不良的独立因素之一［11-12］。此外，文献显示SUVmax对直径＞3 cm的肿瘤患者的无病生存期没有显著的预测价值［13-14］。

本研究分析首诊原发性肺腺癌18F-FDG PET/CT的SUVmax值与肺腺癌恶性程度（包括pT分期、病理分化程度及病理亚型）之间的相关性，并结合CT特征对≤3 cm的肺腺癌病灶的预后风险程度进行评估，以期为肺腺癌的术前诊断、治疗及预后评估提供可信的临床参考或依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料

收集本院自2015年12月至2018年12月符合以下标准的患者资料进行回顾性分析。纳入标准：①术前行18F-FDG PET/CT检查发现肺部占位。②经手术或穿刺活检证实的原发性肺腺癌患者；③检查前未行放疗或化疗。排除标准：①术后复查患者；②其他肿瘤转移至肺部（如乳腺癌肺转移、前列腺癌肺转移及消化系统肿瘤肺部转移等）；③图像质量不能满足诊断要求。

共有85例患者纳入研究，其中男36例，女49例，平均年龄（64.29±9.27）岁。收集患者PET/CT图像数据（SUVmax、CT征象）和病理资料（pT分期、分化程度、病理分型）等。

1.2 图像采集

采用西门子公司生产的Biographm CT X（128层）PET/CT扫描仪进行图像采集。显像剂18F-FDG由南京安迪科医药有限公司生产，放化纯＞99%。检查前患者禁食4～6 h后测量体重、身高，控制患者空腹血糖水平在8 mmol/L以下，按0.1 mCi/kg剂量进行18F-FDG显像剂注射，注射完成后嘱患者平卧休息l h，以免异常或过度运动影响对葡萄糖的摄取，然后进行图像采集。使用3D模式采集体部+脑PET/CT图像。体部扫描范围从颅底至大腿中段。PET扫描参数：体部2 min/床位，脑4 min/床位。CT扫描参数：120 kV，200 mA，层厚3 mm。采集完成后利用CT数据进行衰减校正，迭代法重建后进行图像融合，得到横断面、矢状面、冠状面的PET、CT图像及PET/CT融合图像。

1.3 图像分析

由两名以上经验丰富的高年资医师对图像进行独立分析，其中一人为副高以上，意见不统一时科室集体讨论达成一致。以PET显像中出现异常放射性浓聚或缺损为异常改变。根据病理结果对应的CT图像病灶区域及PET图像中FDG摄取增高的部位勾画感兴趣区（ROI），采用特定程序计算肺腺癌病灶的SUVmax。勾画时避开心肌等器官的放射性摄取。

1.4 肺癌pT分期标准及病理亚型分类标准

参照AJCC第8版肺腺癌TNM分期标准，根据肺腺癌的病灶最大径，累及范围（器官），是否合并阻塞性肺炎和（或）肺不张以及多发肺结节的出现区域进行分期：pT1期、pT2期、pT3期、pT4期。

肺腺癌病理亚型分型标准：按照2015年第4版《WHO肺、胸膜、胸腺和心脏肿瘤分类》标准，分为不典型腺瘤样增生（atypical adenomatous hyperplasia，AAH）、原位腺癌（adenocarcinoma in situ，AIS）、微浸润腺癌（minimally invasive adenocarcinoma，MIA）和浸润性腺癌（invasive adenocarcinoma，IAC）。

1.5 统计学处理

应用SPSS 22.0软件进行分析。正态分布数据采用均值±标准差表示，非正态分布数据采用中位数（四分位数）［M（P25～P75）］表示。对不同pT分期、不同分化程度和不同病理亚型的肺腺癌SUV-max比较采用独立样本Kruskal-WallisH检验。应用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线对SUVmax鉴别不同分级、不同分期和不同病理亚型肺腺癌的诊断效能进行分析。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 SUVmax与肺腺癌病理分期的关系

85例患者中，pT1期22例，pT2+pT3期49例，pT4期14例，SUVmax中位数分别为5.15（2.58～7.29）、12.56（8.83～17.05）、18.58（16.99～19.53），差异有统计学意义（χ2=16.64，P＜0.01），且分期越晚病灶SUVmax越高。以7.675为界值，SUVmax≤7.675时，鉴别pT1期肺腺癌的灵敏度和特异性分别为81.58%、70.59%，ROC曲线下面积为0.767（P＜0.01）。以 16.6为界值，SUVmax＞16.6时，鉴别pT4期肺腺癌的灵敏度和特异性分别为81.82%、73.68%，ROC曲线下面积为0.755（P＜0.01）。

2.2 SUVmax与肺腺癌病理分化程度的关系

85例患者中病理明确提示分化程度的有55例，其中高分化腺癌10例，中分化腺癌21例，低分化腺癌24例，对应的SUVmax中位数分别为6.30（3.38～10.28）、7.42（5.17～11.47）、18.46（13.65～20.79），差异有统计学意义（χ2=17.38，P＜0.01），且分化程度越低病灶SUVmax越大。以9.89为界值，SUVmax≥9.89时，鉴别低分化肺腺癌的灵敏度和特异性分别为71.43%、93.75%，ROC曲线下面积为0.893（P＜0.01）。

2.3 SUVmax与肺腺癌不同病理亚型的关系

本次入组的病例中直径≤3 cm的病灶共58例，其中AIS 12例，MIA 10例，IAC 36例，按照预后不同分为低风险组（包括AIS和MIA）22例，高风险组（IAC）36例，两组肿瘤的SUVmax中位数分别为4.07（2.04～4.91）、12.28（9.64～18.39），差异有统计学意义（χ2=15.97，P＜0.01），预后风险较高的病灶SUVmax较高。以5.25为界值，SUVmax＞5.25时，鉴别高风险肺腺癌的灵敏度和特异性分别为83.33%、81.82%，ROC曲线下面积为0.828（P＜0.01）。

2.4 不同病理亚型肺腺癌的CT特征对比

两组的CT特征比较见表1。两组之间磨玻璃密度、空气支气管征的差异有统计学意义，以二者为判断标准，对低风险肺腺癌诊断的灵敏度、特异度分别为75.00%、86.36%。而分叶征、毛刺征、胸膜凹陷征、血管集束征、空泡征在两组之间的差异无统计学意义。

2.5 SUVmax结合CT特征在≤3 cm肺腺癌病灶风险评估中的诊断效能

根据“2.3”中结果，以 SUVmax最佳临界值5.25为PET/CT风险评估标准，此时18F-FDG PET/CT半定量参数SUVmax诊断高风险肺腺癌的灵敏度、特异度分别为83.33%、81.82%。而SUVmax结合CT特征对高风险肺腺癌病灶风险评估的灵敏度、特异性分别为91.67%、68.18%。见表2。

3 讨论

本研究从三个方面对SUVmax与首诊原发性肺腺癌恶性程度的相关性进行探讨。首先，在肺腺癌病灶SUVmax和pT分期的相关性研究中，得到的分析结果显示，分期越晚的病灶SUVmax更高。ROC曲线分析结果显示，以7.675和16.6为界值分别对pT1期和pT4期肺腺癌进行鉴别，具有一定的敏感性和特异性。

其次，肺腺癌病灶SUVmax与病理分化程度的对比分析结果显示，分化程度越低的病灶SUVmax越大。这与Takahashi等［15］对肿瘤分级与SUVmax的相关性研究得出的结果类似。进一步分析结果显示，以9.89为界值，鉴别低分化肺腺癌具有较高的敏感性和特异性。肺腺癌的分化程度对FDG摄取的影响显著，低分化肺腺癌摄取FDG的能力更强。造成肺腺癌病灶摄取FDG差异的具体机制尚未明确，其原因可能与病灶的糖代谢水平有关［16-17］。本次研究以界值的方式明确了SUVmax与肺腺癌pT分期、分化程度鉴别的具体相关程度，尤其对低分化肺腺癌的鉴别，SUVmax有较高的诊断效能。这些结果对临床鉴别不同分期和分化程度的肺腺癌具有更加实际的参考价值，并对进一步的大范围对比研究提供了具体的量化数据。

此外，肺腺癌病灶SUVmax与病理亚型的对比分析结果显示，高风险组的SUVmax值明显大于低风险组，以5.25为界值鉴别高风险肺腺癌具有较高的敏感性和特异性。这意味着SUVmax在区分原发性肺腺癌病理亚型和预后风险方面具有较高的诊断效能。

对≤3 cm原发性肺腺癌病灶的CT特征的分析表明，磨玻璃密度、空气支气管征的出现提示肺腺癌预后风险较小。提示磨玻璃密度可能为低风险肺腺癌的特征性表现，这与Noguchi等［18］的研究结果大致相当。空气支气管征的定义是病变的肺组织区域中出现透亮的支气管影，多因肿瘤的纤维成形性反应造成的气道扭曲所致。有学者研究发现空气支气管征在浸润前和浸润性病变的鉴别中差异有统计学意义［19-21］，但也有研究认为此征象的差异无统计学意义［22］。本组≤3 cm的原发性肺腺癌中，空气支气管征与低风险肺腺癌关系密切。本研究中结合使用SUVmax界值和CT特征，判断≤3 cm的首诊原发性肺腺癌病灶的预后风险，灵敏度明显提高，这与张辉等［23］关于磨玻璃结节的结果类似［23］。

综上所述，肺腺癌原发灶SUVmax值与肺腺癌pT分期、分化程度、病理亚型均有一定相关性。而利用磨玻璃密度、空气支气管征评估肺腺癌预后风险也具有一定临床意义。病灶的SUVmax值与CT特征相结合能提高≤3 cm的首诊原发性肺腺癌预后风险判断的灵敏度。