18F-FDG PET/CT诊断肺磨玻璃结节应用进展

江春亭，张安南，张卫方

(北京大学第三医院核医学科，北京 100191)

肺癌是严重威胁人类生命的恶性肿瘤之一，其临床分期与预后密切相关，但早期确诊率较低，75%以上患者确诊时已发生局部或全身转移[1]。近年来，随着低剂量CT的推广，肺磨玻璃结节(ground glass nodule， GGN)的检出率有所提高。肺GGN多为早期支气管肺癌，尤其是早期细支气管肺泡癌及不典型腺瘤样增生，但也可见于炎性病变、局灶性出血或纤维化等[2]，其成分复杂，目前仍是诊断难点。作为一种多模态影像学检查技术，PET/CT在肿瘤诊疗方面具有重要价值；但早期肺癌GGN代谢较低，仅依靠FDG摄取率往往无法做出正确诊断。随着影像学设备的不断进步及影像组学研究方法的深入，目前已可获得肺GGN更加丰富的信息，有效提高PET/CT诊断GGN的准确性。本文对PET/CT鉴别良恶性肺GGN、不同浸润阶段肺腺癌性GGN及肺GGN纹理分析等应用进展进行综述。

1 PET/CT鉴别良恶性肺GGN

肺GGN在高分辨率CT(high resolution CT， HRCT)中多表现为密度低于周围血管和支气管的稍高密度影，边界可较清晰[3]；其病理学基础为多种原因所致肺泡腔不完全填充、肺泡部分萎陷及肺间质增厚等。李亚男等[4]报道，肺GGN的恶性率高达82.4%，以腺癌为主。

恶性肺GGN中，肿瘤细胞密度及增殖速度往往均较低，PET所示FDG摄取率大多仅轻度升高，甚至可无异常，易致漏诊。HU等[5]观察54例PET/CT发现肺GGN患者，后经病理学和临床确诊，认为PET/CT对体积较小、尤其是不存在实性结构的恶性肺GGN 的检出率较低，但对体积较大者检出率较高。因此， PET/CT诊断良恶性肺GGN时，应综合考虑结节大小、图像特点及葡萄糖代谢特征。

1.1 代谢特点 目前18F-FDG是PET/CT应用最广泛的成像剂之一。肿瘤组织对18F-FDG摄取增加，肺炎、结节病及活动性结核等疾病导致局部粒细胞和巨噬细胞活动增加，也可增加18F-FDG的摄取率[6]。KIM等[7]将高于肺本底标准化摄取值(standard uptake value, SUV)的病变定义为恶性病变，结果显示PET低于恶性GGN的检出率仅为62.9%，阳性率为82.9%，假阳性率为58.3%，其鉴别良恶性GGN的准确率较低。另有研究[8]认为，肺良性GGN18F-FDG摄取率略高于恶性，其中炎性病变多表现为广泛且均匀的18F-FDG摄取增高，而恶性多表现为不均匀摄取增高。CHUN等[9]等报道的68个肺GGN病灶中，良、恶性病变的最大SUV(maximum SUV， SUVmax)分别为(2.00±1.18)和(1.26±0.71)。

1.2 图像特征 根据 HRCT是否显示存在实性成分，GGN可分为纯GGN(pure GGN， pGGN)及混合GGN(mixed GGN， mGGN)，其病理学基础为mGGN中出现肺泡壁塌陷及肿瘤细胞多层堆积。研究[10]表明，GGN实性成分占比与肺腺癌侵袭性成正相关，与患者存活率成负相关。KIM等[11]认为，若mGGN的实性部分超过结节总体积的50%，或原pGGN中出现实性成分，应高度怀疑病变可能为恶性；空泡征、胸膜凹陷征、分叶及毛刺等图像特征可帮助诊断恶性GGN。直径10 mm可作为鉴别肺GGN良恶性的临界值，恶性肺GGN最大径常>8 mm[8，12]。SUVmax值与肺GGN直径及其实性成分直径显著相关，即根据肺GGN及实性部分的直径可鉴别良恶性GGN[13-14]。

2 PET/CT鉴别不同浸润阶段肺腺癌性GGN

肺腺癌可分为原位腺癌(adenocarcinoma in situ， AIS)、微浸润腺癌(micro-invasive adenocarcinoma， MIA)及浸润性腺癌(invasive adenocarcinoma， IAC)。AIS和MIA属于ⅠA期肺腺癌，以贴壁生长为主，肺泡上皮细胞被癌细胞替代，HRCT多表现为肺部孤立的GGN，PET/CT多表现为18F-FDG低摄取结节[15]。MIA较少转移至淋巴结。研究[16-17]表明，AIS与MIA的临床预后情况差异无统计学意义，术后5年生存率高达100%或接近100%。

与AIS和MIA相比，IAC肿瘤体积较大，细胞浸润明显，增殖速度较快，其18F-FDG摄取率高于AIS及MIA[18]。骆柘璜等[14]对表现为mGGN的肺腺癌SUVmax进行受试者工作特征(receiver operating characteristic， ROC)曲线分析，以约登指数最大值对应SUVmax1.25作为判别IAC的界值，其敏感度和特异度分别为51.9%和100.0%。另有学者[13，19]倾向于以SUVmax1.0作为界值，区分IAC病灶与MIA或AIS病灶，其敏感度和特异度分别为61%和71%。IAC细胞明显浸润，肿瘤边缘细胞分化程度不一、生长速度不同，多表现为mGGN，形态多不规则，易显露恶性征象。与IAC相比，AIS与MIA更易表现为pGGN。研究[20-21]发现，HRCT所示肿瘤实性成分比值(consolidation tumor ratio， CTR)可反映肺GGN内实性成分在结节总体积中的占比，CTR升高提示MIA可能发展为IAC。ZHOU等[20]采用ROC曲线分析SUVmax和CTR区分IAC、AIS及MIA的能力，结果显示CTR和SUVmax的可行阈值分别为0.39和0.95，其对应曲线下面积(area under the curve， AUC)分别为0.868和0.798。IWANO等[21]认为CTR>0.38及SUVmax>1.46是联合诊断mGGN的最优截断指标，其敏感度和准确率达95.3%和86.2%，明显优于单独诊断效能。

3 肺GGN PET/CT纹理分析

医学图像纹理分析可定量描述病变性质，反映病变的生物学异质性[22]。生物学异质性是肿瘤不均质的微血管密度、乏氧、细胞增殖及坏死所致，可在不同程度上反映肿瘤的侵袭性。观察肿瘤异质性对于诊断、分期、预测治疗反应及预后等方面具有重要意义。

作为新兴的研究方法，18F-FDG PET/CT图像纹理分析可量化病变内放射性药物及CT值空间分布的异质性。大小变异性、强度变异性及熵等纹理参数在同质肿瘤和异质肿瘤中存在统计学差异[22]。熵值代表图像纹理的复杂程度，反映纹理灰度分布的随机性，肿瘤异质性越高，熵值越大。研究[22-23]显示，肺良恶性病变间熵值等纹理特征参数差异具有统计学意义，结合代谢参数及纹理特征可有效提高诊断肺内结节的准确率。

SON等[24]研究发现浸润前病变及浸润性病变之间纹理特征差异存在统计学意义，术前CT定量分析可区分IAC与AIS或MIA，其中第75百分位CT衰减值和熵值可作为IAC的独立预测指标，二者联合预测IAC的AUC为0.780。LI等[25]利用纹理特征分析IAC、AIS及MIA，发现体素计数特征能更好地区分IAC与AIS，其敏感度为82.5%，特异度为62.5%；相关纹理特征区分MIA与IAC，敏感度和特异度为81.1%和53.1%。

采用图像纹理特征分析法，结合PET/CT，可有效判断GGN的良恶性及侵袭性，其鉴别肺内一过性GGN及持续性GGN的准确率显著高于PET/CT结合临床资料；且对首诊发现的GGN，可根据其内细微结构变化决定是否进行干预[26]。

4 小结与展望

PET/CT能同时获得CT定位信息和PET代谢信息，可提高微小肺GGN的检出率，敏感度和特异度高，具有无创且可重复的优势，鉴别诊断良恶性肺GGN及不同浸润阶段肺腺癌性GGN具有较大优势。综合分析GGN图像特征、病灶大小及18F-FDG摄取率，结合图像纹理分析，运用影像组学，可提高诊断准确率。目前关于PET/CT诊断肺GGN的报道较少，尤其是纹理分析及影像组学等方面。随着影像学技术、分割算法及人工智能的发展及临床经验的不断积累，PET/CT用于诊断肺GGN的前景会更加广阔。