PET/CT在肺癌诊断中的应用进展

郭成茂，肖景兴，王东，罗泽斌

广东医科大学广东医科大学附属医院放射科，广东 湛江 524000

肺癌是全球范围内发病率和死亡率增长最快的恶性肿瘤之一，病死率在恶性肿瘤中居首位[1]。肺癌组织学分型主要包括小细胞肺癌和非小细胞肺癌，后者占肺癌总数的80%～85%[2]。肺癌的病因至今尚不完全明确，大量资料表明，吸烟以及环境污染是肺癌发生的主要因素[3]。肺癌早期症状不明显，大多数肺癌患者确诊时已为中晚期。有人指出，如果可以早期诊断，支气管肺癌切除术后5年生存率可达到40%～80%[4]。随着影像学技术的发展，目前临床上对于肺癌的诊断日趋丰富。X线、CT、MRI在肺癌筛查及诊断中各具一定优势，但不能直接反映肿瘤代谢活性。正电子发射断层显像/X射线断层扫描技术(positron emission tomography/computed tomography，PET/CT)不仅可以精确定位病灶解剖位置，而且提供肿瘤组织代谢信息，在肺癌诊断中显示出独特价值。

1 肺癌常用的影像学诊断技术简介

X线作为最早的影像学检查手段，在肺癌筛查中有一定意义。但是由于其重叠伪影从而导致假阴性率很高，因此，对于早期肺癌容易漏诊[5]。计算机断层扫描技术(computed tomography，CT)是目前临床上肺癌诊断最常用的影像检查手段。与X线相比，CT具有较高的图像分辨率，无重叠伪影干扰，可有效鉴别肺部病灶形态特征，在早期肺癌的筛查及诊断中体现出更大价值。在一项对肺癌早期筛查的研究中，3 000例患者随机分配行胸部X线或低剂量CT检查，所检出的60%肺癌患者中40%由CT组检出，仅20%由X线组检出[6]。低剂量CT扫描在显著减低辐射剂量的同时可保证较好的图像质量，是早期肺癌筛查的有效手段[7]。王勇[8]对105例周围型肺癌患者同时行胸部X线及CT扫描检查，发现CT扫描诊断周围型肺癌的总体价值优于X线。典型恶性孤立性肺结节(SPN)形态学特点[9]包括分叶征、周围浸润、细短毛刺、胸膜凹陷征及血管集束征等。随着CT扫描技术不断发展，包括动态增强扫描、靶向CT螺旋扫描、能谱CT扫描以及相关的图像后处理技术等，使得CT扫描在周围型肺癌的诊断中凸显更大优势[10]。李国民[11]回顾性分析70例疑似肺癌患者CT检查资料，发现多层螺旋CT增强扫描的敏感度、特异度、准确度均高于多层螺旋CT平扫，增强峰值高于肺结核球，低于炎性假瘤。王群拴等[9]研究发现，肺内恶性结节强化值及增强峰值均较良性肺结节明显增高，前者强化曲线以速升缓降型为主，后者以低平缓型居多。宝石能谱CT成像能够同时提供单能量图像和基物质分离图像，可进行多参数定量分析及微小病灶的检出[12]。田博等[13]对60例肺部结节病变患者行宝石能谱CT检查发现，在不同keV下，动静脉期恶性结节CT值均高于良性结节。石惠等[14]对经病理证实的114例孤立性肺结节患者行能谱双期增强扫描，发现鳞癌组、腺癌组的碘含量在不同keV水平下的CT值及40～70 keV、70～100 keV区间的能谱曲线斜率均高于良性肿瘤组和结核组。以上研究提示能谱CT成像定量分析对肺结节、肿块的鉴别诊断有一定应用价值。核磁共振成像(magnetic resonance，MR)通常不用于肺部检查，不过由于其较高的软组织分辨力，可用于评估肿瘤是否侵及胸壁、纵膈及脊柱等。MEIER-SCHROERS等[15]研究发现T2WI序列成像最适合检测≥6 mm的部分实性结节。总体而言，肺癌的成像方法越来越多样化。但是，以上检查方法在良恶性肺结节之间仍存在显著重叠，对于不典型并且可疑的恶性孤立性肺结节判断价值仍有限。

氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)的PET显像可以量化细胞的葡萄糖代谢速率，检测出具有更高葡萄糖和18F-FDG摄取的代谢活性组织，从而提示恶性结节的存在[16]。PET/CT可提供形态学和代谢信息：PET成像从分子水平上反映组织器官代谢情况，恶性组织代谢活跃呈高放射性浓聚；CT对PET图像进行衰减校正，两者有机结合可实现功能图像及解剖图像信息的优势互补。综合以上两方面信息，病灶大小探测可缩减到6～7 mm[5]。文献报道，PET/CT对肺内结节或肿块良恶性判断灵敏度、特异度、准确度分别为97.92%、93.7%、96.8%[17]。朱荣华等[18]研究发现胸部薄层高分辨率计算机断层扫描(HRCT)结合PET/CT能显著降低周围型肺癌诊断的误诊率，明显提高周围型肺癌诊断的敏感度、特异性及准确度。最大标准摄取值(SUVmax)可以客观量化肿瘤葡萄糖代谢情况，在肺部良恶性结节及肿块鉴别中发挥一定作用。目前普遍认为，SUVmax为2.5时诊断肺癌的特异度、灵敏度及准确性最高；肺内病灶浓聚程度高于纵隔血池也可提示恶性肿瘤。刘宏伟等[19]研究提示良性病灶SUVmax明显低于恶性病灶。HOU等[20]结合18F-FDG PET/CT和HRCT成像，发现肺结节SUVmax值越高，恶性风险越大。不同分化程度肺癌其FDG吸收值也不一样；高分化生长慢的肿瘤SUVmax较低分化生长快的肿瘤明显减低[21]。依据SUVmax的大小也可较好鉴别肺癌肿瘤组织与不张肺组织[22]，前者一般为高代谢，而后者FDG摄取一般不明显。肺癌的不同病理类型其代谢参数也有差异，鳞癌的SUVmax高于腺癌[23]。另外，根据PET/CT表现还有助于不同病理类型肺癌(包括鳞癌、腺癌、小细胞肺癌)的诊断[24]。

2 延迟显像在肺癌诊断中的应用

前面说到，18F-FDG PET/CT在原发性肺癌诊断中起到重要作用。但是由于FDG不是肿瘤特异性示踪剂，肺部很多良性病变，如肉芽肿、炎症、结核等同样也可以摄取FDG而呈高代谢(SUVmax＞2.5)，造成了常规18F-FDG PET/CT显像对良恶性病灶的鉴别存在一定困难。HOU等[20]研究发现，当SUVmax在2.5和8.0之间时，病变可以是良性或恶性。不同类型细胞其FDG摄取的高峰时间存在差异。在大多数增生活跃恶性肿瘤细胞内18F-FDG一般需要4 h才达到峰值；而炎症的主要成分-单核细胞和大多数正常细胞则一般30 min左右即可达到摄取峰值[25]。因此，18F-FDG PET/CT延迟显像可以有效鉴别原发性肺癌与其他炎性病变等。石丽红等[26]回顾性分析235例接受18F-FDG PET/CT双时相(注药后40～60 min、90～120 min)显像的肺内占位性病变患者的临床及影像资料后发现，恶性病变组早期及延迟期SUVmax均大于良性病变组，良恶性两组的延迟期SUVmax均大于早期。黄显实[27]研究发现双时相(注药后1 h、2 h)PET/CT参数SUV早时相、SUV延时相、滞留指数(ΔSUV)对不同大小孤立性肺结节良恶性有一定鉴别诊断价值，其中ΔSUV对不同大小SPN良恶性的鉴别诊断价值较高。不过，延迟显像的最佳时间选择仍存在不少争议。HUANG等[28]对50例经组织病理学确诊的孤立性肺结节或肿块的患者行双时相显像(注药后1 h和3 h)检查发现，SUV 3 h具有最佳诊断效能。刘建军等[29]回顾性分析80例明确诊断且行18F-FDG PET/CT三时相显像检查的患者共148个病灶，结果发现早期延迟显像的诊断效率明显高于晚期延迟显像。另外，PAHK等[30]研究发现，双时间点(注射药物后60 min、120 min)18F-FDG PET/CT显像可区分孤立性肺结节中的原发性和转移性肺腺癌，特别是对来源于结直肠的转移性腺癌具有很大作用。近年来研究发现纹理分析在肿瘤诊断中可提供更有价值信息[31]。有学者通过使用邻域灰度差异矩阵(NGTDM)纹理特征来评估双时间点PET/CT成像在孤立性肺结节良恶性中的鉴别能力，结果发现双时间点PET/CT图像的NGTDM纹理特征可用作恶性SPN良好的预测因子[32]。延迟显像在原发性肺癌发挥着很大优势，对于CT影像表现不典型、常规PET/CT显像鉴别肺结节良恶性困难时，不失为一种较为可靠、实用的方法。

3 PET/CT在肺癌诊断中的不足

前面已经提到，肺部很多良性病变也可摄取18F-FDG而呈放射性浓聚改变，即PET/CT在诊断肺癌时存在假阳性。有文献报道，不典型的结核和炎症是误诊为肺癌的两大类疾病[33]。LI等[34]回顾性研究了298例行PET/CT检查的孤立性肺结节患者，得出肺癌的总体敏感性、特异性、准确性、阳性预测值(PPV)和阴性预测值(NPV)分别为80.2%、38%、73.1%、86.5%和27.9%。对于孤立性肺结节，18F-FDG PET/CT的敏感性、准确性和特异性随着结节本身的大小而增加，但是由于容积效应的影响，对于直径≤1 cm的结节诊断效果则较差[35]。HERDER等[36]分析了35例患者的共36个直径均≤1 cm的孤立性肺结节病灶后发现18F-FDG PET的敏感性、特异性、PPV和NPV分别为93%、77%、72%和94%，而诊断准确率仅为30%。ZHAO等[37]研究认为，由于特异性低，SUVmax阈值为2.5不足以确定肺部病变的性质，恶性结节的诊断需要更高的阈值。对于纯磨玻璃结节，英国胸学会指导方针建议，需要通过降低SUVmax=2.5的恶性参考标准来提高诊断率[38]。另外，PET/CT对于支气管肺泡癌和高分化腺癌等肿瘤分化良好的亚型存在一定假阴性[39]；而且癌周存在肺炎、结核或者其他病变时，由于边界不清则难以做出判断。吴建伟等[40]对92例可疑肺部病变行PET/CT检查及组织病理学检查，发现PET/CT检查中有1例中央型肺癌被误诊为肺炎肺不张，1例炎性假瘤、3例结核及2例机化性肺炎则被误诊为肺癌；18F-FDG高摄取并不具有特异性，需要结合病史、癌胚抗原(CEA)等其他肿瘤标志物联合检测，必要时创伤性诊治才能得出最精确的诊断。另一方面，PET/CT昂贵的检查费用也是临床医生及患者需要考虑的实际问题。

4 小结

由于肺癌在全球范围内高发病率及死亡率，早发现、早诊断、早治疗已成为专家及社会共识。医学影像技术的发展对肺癌的检出以及诊断发挥了日益重要的作用，特别是PET/CT，可提供解剖及功能两方面信息，在尚未发生形态学改变前发现肿瘤组织代谢异常，在肺癌早期发现及诊断中具有重大意义。虽然PET/CT在肺癌诊断中仍存在一定不足，但是对于CT影像表现不典型及术前鉴别诊断困难时，通过延迟显像等手段可为临床医生精准诊断及治疗提供更有力的参考价值。