18F-FDG PET/CT 在非小细胞肺癌肺神经内分泌肿瘤诊断中的价值
2019-06-15穆晓东
何 巍,穆晓东
(沈阳医学院附属中心医院呼吸科,辽宁 沈阳 110024)
肺神经内分泌肿瘤 (Pulmonary neuroendocrine tumor,pNET)占肺原发肿瘤的四分之一,不同病理类型的肺肿瘤生物学特点不同,治疗方法和预后也存在差异,因此明确病理类型对pNET 的治疗至关重要。根据WHO 分类,pNET 主要包括小细胞肺癌、大细胞肺癌、典型类癌和非典型类癌[1]。本文主要研究非小细胞肺癌pNET。18 氟代脱氧葡萄糖 (18Ffluorodeoxyglucose,18F-FDG)PET/CT 根 据18F-FDG的摄取情况即标准化摄取值 (Standardized uptake value,SUV),可以半定量地反映肿瘤细胞代谢水平,在肺癌的诊断、分期及预后等方面具有较高的价值[2-4]。大细胞肺癌与类癌的发病率较低(分别占肺癌的3%和1%~2%[5]),因此有关18F-FDG PET/CT在这类肺神经内分泌肿瘤中的研究较少,且肺类癌恶性程度低,分化程度较小细胞肺癌和大细胞肺癌好,临床表现无特异性,误诊率高,在之前的研究中有关类癌的18F-FDG 摄取具有争论,因此选择正确的评估方法是18F-FDG PET/CT 评价类癌的关键。Ki-67 指数作为细胞增殖指数,可以反应细胞增殖情况,可能与葡萄糖代谢有关。本研究旨在探讨18FFDG PET/CT 代谢参数最大标准化摄取值(SUVmax)在非小细胞肺癌pNET 诊断中的价值,及其与Ki-67 指数的相关性,确定诊断界值,提高非小细胞肺癌pNET 诊断的准确性。
1 资料与方法
1.1 一般资料
回顾性分析2008 年1 月—2018 年12 月于我院接受胸部手术的所有非小细胞肺癌pNET 患者,共27 例,年龄23~77 岁,平均(58.8±13.2)岁。纳入标准:经病理证实为非小细胞肺癌pNET;手术前6周内接受18F-FDG PET/CT 检查,在此前未接受任何治疗(放疗、化疗及手术治疗)。
根据手术结果,分为大细胞肺癌组(16 例)和类癌组(11 例)。其中类癌组又分为典型类癌组(6 例)和非典型类癌组(5 例),诊断依据为第4 版WHO 分类[6]。记录患者原发灶Ki-67 指数及淋巴结受累情况,根据有无淋巴结转移将所有病例分为有淋巴结转移组(14 例)和无淋巴结转移组(13 例)。根据第7版TNM 分类对患者进行分期[7]。
1.2 仪器与方法
采用GE Discovery Elite PET/CT 扫描仪,18FFDG 由GE Mini Trace 回旋加速器生产并通过自动合成模块合成,放射化学纯度大于99%。检查前患者禁食6 h 以上,控制血糖低于11.1 mmol/L;根据患者体质量于平静状态下经肘注射18F-FDG,注射剂量为3.7 MBq/kg,待患者静卧1 h 后行常规PET/CT检查。先进行CT 扫描,管电压120 kV,自动管电流(15~180mA),管球旋转速度0.8s/rot,扫描层厚3.3mm;随后行PET 发射扫描,采用三维采集模式,采集8~9个床位,每个床位采集3 min。全身扫描范围为双侧大腿根部以上至头顶部。采用有序子集最大期望迭代法重建图像,通过AW 4.6 工作站对图像进行融合及后处理。
1.3 图像分析
由一名具有18 年腹部影像诊断经验的放射科医师和一名具有15 年核医学影像诊断经验的核医学科医师进行独立阅片,意见不一致时协商解决。采用PET VCAR 软件自动选择整个肿瘤区域作为感兴趣容积(Volume of interesting,VOI),测量原发灶SUVmax,测量肿瘤最大直径。
1.4 统计学分析
用Shapiro-Wilks 检验对计量资料SUVmax、Ki-67 指数及肿瘤最大直径进行正态性检验。数据均不符合正态分布,故大细胞肺癌组与类癌组、典型类癌组与非典型类癌组,有淋巴结转移组与无淋巴结转移组组间比较采用Mann-Whitney U 检验。采用受试者操作特性曲线(Receiver operating characteristics,ROC)分析各参数的诊断效能,并确定最佳阈值。SUVmax 与Ki-67 指数、肿瘤最大直径、肿瘤分期之间的相关性采用Spearman 相关分析。Spearman 相关系数的绝对值在0.8~1.0,表示变量间极强相关;在0.6~0.8 表示强相关;在0.4~0.6 表示中等程度相关;在0.2~0.4 表示弱相关;在0.0~0.2表示极弱相关或无相关。P<0.05 为有统计学意义。ROC 曲线分析使用MedCalc 15.2.0 软件包进行分析,Shapiro-Wilk 检 验、Mann-Whitney U 检 验 及Speraman 相关分析使用SPSS 22.0 统计软件包进行分析。
2 结果
本研究入组患者共27 例,大细胞肺癌16 例(59%),典型类癌6 例 (22%),非典型类癌5 例(19%),患者平均年龄为(58.8±13.2)岁,肿瘤平均最大直径为34.9 mm,有14 例出现淋巴结转移。TNM分期Ⅰa 期3 例(11%),Ⅰb 期5 例(19%),Ⅱa 期4例(15%),Ⅲa 期2 例(7%),Ⅲb 期7 例(26%),Ⅳ期6 例(22%)。
全部患者的平均SUVmax 为11.3±8.6,大细胞肺癌组平均SUVmax 为15.1,非典型类癌组平均SUVmax 为7.3,典型类癌组平均SUVmax 为4.5,仅有1 例18F-FDG PET/CT 表现为阴性 (SUVmax<2)(图1)。全部患者的平均Ki-67 指数为 (42.4±34.5)%,其中大细胞肺癌组为66.2%,非典型类癌组为13.6%,典型类癌组为3%。
Mann-Whitney U 检验结果显示,分化程度较低的大细胞肺癌组SUVmax 显著高于分化程度较高的类癌组SUVmax,差异具有统计学意义(P=0.001)。鉴别类癌与大细胞肺癌的SUVmax 最佳诊断界值为7.1,曲线下面积(Area under curve,AUC)为0.794(P=0.001),敏感度为69.23%,特异度为78.57%(图2)。大细胞肺癌组与类癌组Ki-67 指数比较,差异具有统计学意义(P<0.001),鉴别类癌与大细胞肺癌的Ki-67 指数最佳诊断界值为10%,AUC 为0.86,敏感度为76.92%,特异度为100%(图2)。典型类癌组与非典型类癌组的SUVmax 及Ki-67 指数间均无统计学差异。
全部入组患者SUVmax 与Ki-67 (R=0.665,P<0.001)及肿瘤最大直径(R=0.726,P<0.001)相关;SUVmax 与肿瘤分期不相关。
有淋巴结转移组与无淋巴结转移组的SUVmax差异均无统计学意义。
图1a~1c 分别为大细胞肺癌(图1a)、非典型类癌(图1b)、典型类癌(图1c)的PET/CT 图像。Figure 1a~1c.PET/CT images of large cell neuroendocrine lung carcinoma(Figure 1a),atypical carcinoid(Figure 1b) and typical carcinoid(Figure 1c),respectively.
图2 SUVmax 及Ki-67 鉴别大细胞肺癌与类癌的ROC 曲线。Figure 2.ROC curves of SUVmax and Ki-67 in differentiating large cell neuroendocrine lung carcinoma from carcinoid.
3 讨论
pNET 起源于支气管黏膜的Kulchitzky 细胞,具有神经内分泌肿瘤的形态学特征,主要包括小细胞肺癌、大细胞肺癌、典型类癌及非典型类癌。这组肿瘤具有非常大的异质性,其治疗方案与预后十分不同,因此能够准确诊断肿瘤类型、选择合适治疗方案的检查方法十分重要。有研究报道了18F-FDG PET/CT 作为一种无创性检查方法在pNET 诊断中的价值,但尚未作为常规检查[8]。本研究通过探讨18FFDG PET/CT 代谢参数SUVmax 在非小细胞肺癌pNET 诊断中的价值,及其与Ki-67 指数的相关性,确定诊断界值,提高非小细胞肺癌pNET 诊断的准确性。
3.1 大细胞肺癌与类癌
本研究结果表明,分化程度较低的大细胞肺癌SUVmax 显著高于分化程度较高的类癌,分别为15.1 和5.8。与大细胞肺癌相比,类癌的分化程度较好,侵袭性较小,大细胞肺癌的5 年生存率为22%~50%,而类癌的5 年生存率为44%~90%[9]。此外,大细胞肺癌与类癌的Ki-67 指数之间存在显著差异,类癌的Ki-67 指数较低,在本研究中,除了1 例非典型类癌肿瘤的Ki-67 指数为40%外,其余类癌的Ki-67 指数均为低表达(1%~10%),Ki-67 指数反映了肿瘤的增殖情况,这一结果说明类癌的恶性程度较低,细胞代谢水平较低,这与18F-FDG PET/CT 的表现相一致。最近发表的一项研究中[10],纳入了55例pNET 的患者,包括大细胞肺癌35 例,类癌20例,研究表明大细胞肺癌患者的SUVmax 显著高于类癌患者,这与我们的研究结果相一致。
3.2 非典型类癌与典型类癌
本研究中非典型类癌与类癌的SUVmax 及Ki-67 指数间均无统计学差异,但由于患者数量较少,结果可能存在偏差。典型类癌被认为是低级别肿瘤,生物学表现惰性,而非典型类癌被认为是中级别肿瘤,侵袭性更强[11]。典型类癌的5 年生存率为90%,非典型类癌的5 年生存率为44%~87%[9]。Moore 等[12]的研究纳入了29 例肺类癌患者,包括23 例典型类癌和6 例不典型类癌,结果表明不典型类癌患者的SUVmax 显著高于典型类癌,分别为8.1 和2.7。Uhlen 等[11]的研究中,不典型类癌与典型类癌SUVmax 间无统计学差异。因此,18F-FDG PET/CT 在非典型类癌和典型类癌鉴别中的价值还存在争议,需要更大的样本量来验证。
3.3 SUVmax 诊断界值
我们的研究结果表示,鉴别类癌与大细胞肺癌的SUVmax 最佳诊断界值为7.1,Ki-67 指数最佳诊断界值为10%,对于小于该诊断界值的阳性病变,应考虑其为类癌的可能性,避免漏诊。Bromińska 等[10]的研究结果显示鉴别大细胞肺癌与类癌的SUVmax最佳诊断界值为6.3,与我们的结果接近。此外,与之前研究相反[13-14],我们证实了18F-FDG PET/CT 在pNET 中的高敏感度(96%)。本研究采用2.0 为SUVmax 的诊断界值,来确定肺部病变的18F-FDG PET/CT 阳性率。SUVmax 的诊断界值存在争议,因其受到许多生物和技术因素的影响,许多作者使用2.5 作为诊断界值来鉴别肺结节,Lococo 等[15]建议将其降至1.5,以减少假阴性病例。然而,这种评价方法可能会导致更多的假阳性结果和过度治疗。类癌在CT 上通常表现为孤立结节或边界清楚的肿块[5],在低剂量CT 筛查中,40%~60%的患者发现肺结节,肺结节的鉴别诊断包括一系列良性病变,如非特异性肉芽肿、特异性肉芽肿、错构瘤等[16],许多炎性(结节病或类风湿结节) 或感染性病变(真菌或分支杆菌感染)也可能在18F-FDG PET/CT 中表现为阳性[17]。因此,根据我们的研究结果,使用2.0 作为SUVmax 阳性诊断界值较为准确。
3.4 相关性分析
本研究结果表明SUVmax 与Ki-67 具有较强的相关性(R=0.665),SUVmax 越大,Ki-67 指数越高,SUVmax 表现了肿瘤细胞对18F-FDG 的摄取能力,即半定量反映了细胞的代谢水平,Ki-67 指数是反映细胞增殖的精确指标,Ki-67 指数越大,说明肿瘤恶性程度越高[18]。在我们的研究中10 例的分化良好的类癌患者Ki-67 低表达(1%~10%),这些患者中有9 例SUVmax<7.1(低分化肿瘤与高分化肿瘤诊断界值)。16 例大细胞肺癌患者的Ki-67 指数均高表达(>20%),13 例患者SUVmax>7.1。进一步说明了18F-FDG PET/CT 在pNET 诊断中的价值。
在本研究中有淋巴结转移组与无淋巴结转移组患者的SUVmax 之间无统计学差异,且肿瘤SUVmax 与肿瘤分期不相关,因此我们并不能得出原发灶高SUVmax 是淋巴结转移或其他器官受累的危险因素的结论,这可能与我们的样本量较小有关。
本研究的局限性:由于这组疾病的发病率较低,入组患者的数量较少,可能会导致结果出现偏差,如果能够进行多中心研究的实验设计,则能克服这一局限性。本研究未纳入其他病理类型的肺癌,故得出的类癌诊断界值存在局限性。此外,我们未对患者进行随访,进行生存分析,无法评估预后。
综上所述,18F-FDG PET/CT 可以鉴别大细胞肺癌与类癌,而无法鉴别非典型类癌与典型类癌,使用2.0 作为SUVmax 阳性诊断界值准确性较高,对于SUVmax 小于7.1 的阳性病变,应考虑其为类癌的可能性,帮助患者选择更合适的治疗方式。