99mTc-MIBI SPECT/CT单独及其联合MSCT在孤立性肺结节定性诊断中的应用价值
2020-05-09候先存李智勇
李 宗 朱 远 朱 辉 候先存 李智勇
(1 江苏省连云港市第一人民医院核医学科,连云港市 222000,电子邮箱:617030470@qq.com;2 徐州医科大学附属医院核医学科,江苏省徐州市 221000)
孤立性肺结节(solitary pulmonary nodules,SPN)是肺内直径≤30 mm的孤立密度增高影,不伴肺不张、肺门淋巴结肿大和胸腔积液[1]。SPN既可为良性病变也可为恶性病变,而临床上鉴别SPN的良恶性比较困难。有研究显示,在良恶性肺肿瘤的鉴别诊断中,99mTc标记的甲氧基异丁基异腈(99mTc-methoxyisobutylisonitrile,99mTc-MIBI)是一种较好的亲肿瘤阳性显像剂,与18F标记的氟代脱氧葡萄糖的肿瘤显像诊断效率相当[2]。受单光子发射计算机断层成像术(single-photon emission computed tomography,SPECT)分辨率低的限制,99mTc-MIBI SPECT/CT对小病灶和磨玻璃结节的诊断价值有限。因此,本研究探讨了99mTc-MIBI SPECT/CT单独及其联合多层螺旋CT(multi-slice spiral CT,MSCT) 平扫对直径>8 mm的实性SPN良恶性的鉴别价值。
1 资料和方法
1.1 临床资料 回顾性分析2016年9月至2018年10月在徐州医科大学附属医院进行99mTc-MIBI SPECT/CT和MSCT检查的180例SPN患者的临床资料,其中男性110例、女性70例,年龄42~80岁,中位年龄61岁。入组标准:(1)临床资料、影像学资料完整;(2)SPN为直径>8 mm的实性结节;(3)检查前未行抗炎、放疗及化疗等治疗。排除标准:(1)纯磨玻璃结节、混合磨玻璃结节、直径≤8 mm实性结节或肿块患者;(2)多发(≥2个)结节患者。180例SPN中,良性SPN 62例,包括炎症18例、结核16例、慢性肉芽肿10例、炎性假瘤10例、错构瘤8例;恶性SPN 118例,包括腺癌70例、鳞癌29例、小细胞癌10例、转移癌9例。62例良性SPN 中,由手术病理确诊35例,穿刺病理确诊20例,抗感染治疗后随访复查病灶消失确诊7例(随访时间12~18个月);所有恶性病灶均由手术病理确诊。
1.299mTc-MIBI SPECT/CT检查方法 采用荷兰Philips BrightView XCT SPECT/CT仪进行检查。SPECT扫描参数:配低能高分辨准直器,能峰140 keV,窗宽20%,30 s/帧,6°/帧,放大倍数1.0,设置放射性计数1×106,矩阵256×256,重建方法为有序子集最大期望值法,采集范围包括肺尖至肺底。同机定位CT扫描参数:电压120 kV,电流20 mA,曝光时间20 s,扫描范围为肺尖至肺底。患者无须特殊准备,取仰卧位。于患者肺部结节对侧肘静脉注射99mTc-MIBI(江苏江源制药厂)740 MBq,分别于注射后20 min和2 h采集胸部SPECT断层图像和同机定位CT图像。利用感兴趣区技术,测量SPN放射性摄取量和对侧正常肺组织放射性摄取量(对侧正常肺组织的勾画面积与SPN相同),分别计算早期相放射性摄取比值(early uptake ratio,EUR)和延迟相放射性摄取比值(delayed uptake ratio,DUR)。放射性摄取比值=SPN放射性摄取量/对侧正常肺组织放射性摄取量。
1.3 MSCT检查方法 采用荷兰Philips 256层螺旋CT机进行检查。患者取仰卧位,在一次吸气、憋气过程中完成胸部CT检查。扫描参数:电压120 kV,电流100 mAs,0.5 s/周,螺距0.75,重建矩阵512×512,扫描层厚5 mm,层间距5 mm,薄层图像层厚1.5 mm,层间距1.5 mm,扫描范围为肺尖至肺底。
1.4 图像分析 (1)99mTc-MIBI SPECT/CT图像分析:由2位经验丰富的核医学科医师,在不知病理结果和MSCT平扫图像的情况下,分析图像,达成一致意见。如结节处出现明显放射性浓聚,EUR/DUR比值增高,则提示SPN为恶性结节。(2)99mTc-MIBI SPECT/CT联合MSCT图像分析:由上述2位经验丰富的核医学科医师,在不知最终诊断的情况下,综合分析99mTc-MIBI SPECT/CT和MSCT平扫图像,达成一致意见。如结节处出现明显放射性浓聚,EUR/DUR比值增高,且结节有毛刺、分叶、胸膜牵拉等恶性征象,则提示SPN为恶性。
1.5 统计学分析 采用SPSS 22.0软件进行统计分析。计量资料以(x±s)表示,两组样本均数比较采用独立样本t检验;计数资料以例数或百分比表示,组间比较采用χ2检验;以病理诊断或随访结果为金标准,使用四格表法,采用灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值和阴性预测值评价不同影像学技术的诊断效能;采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析EUR和DUR的诊断效能。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 良恶性SPN的MSCT平扫图像主要征象比较 与恶性病例相比,良性患者的毛刺征、分叶征、空泡征、支气管充气征、血管集束征、胸膜牵拉征、直径>20 mm的SPN比例更低,钙化SPN比例更高(均P<0.05),而两者上叶病灶比例差异无统计学意义(P>0.05),见表1。
表1 良恶性SPN的MSCT平扫图像主要征象比较[n(%)]
2.2 SPN的EUR和DUR及其鉴别SPN良恶性的效能 良性SPN的EUR、DUR分别为1.35±0.16、1.34±0.14,恶性SPN的EUR、DUR分别1.57±0.19、1.52±0.20,良性SPN的EUR、DUR均低于恶性SPN(t=-7.787,P<0.001;t=-6.562,P<0.001)。EUR诊断恶性SPN的ROC曲线下面积为0.80(P<0.001),最佳临界值为1.48,对应的灵敏度为82.3%,特异度为72.9%;DUR诊断恶性SPN的ROC曲线下面积为0.79(P<0.001),最佳临界值为1.49,对应的灵敏度为79.0%,特异度为66.9%。见图1。
图1 EUR和DUR诊断恶性SPN的ROC曲线
2.399mTc-MIBI SPECT/CT、99mTc-MIBI SPECT/CT联合MSCT定性诊断SPN的效能比较99mTc-MIBI SPECT/CT正确诊断101例恶性SPN,45例良性SPN,15例腺癌和2例鳞癌因放射性浓聚程度不高而误诊为良性SPN,7例结核、5例炎症和5例慢性肉芽肿因放射性摄取增高而误诊为恶性SPN,见表2。99mTc-MIBI SPECT/CT联合MSCT正确诊断111例恶性SPN,56例良性SPN,5例腺癌和2例鳞癌因放射性摄取不高,MSCT平扫图像上亦无典型恶性征象而误诊为良性SPN,3例炎症和3例结核因放射性摄取增高,MSCT图像上亦可见毛刺征、胸膜牵拉征等征象而误诊为恶性SPN,见表3。99mTc-MIBI SPECT/CT联合MSCT诊断的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值均高于单纯99mTc-MIBI SPECT/CT(均P<0.05),见表4。
99mTc-MIBI SPECT/CT联合MSCT时,有10例腺癌被99mTc-MIBI SPECT/CT误诊为良性SPN,结合MSCT平扫图像分析,因可见到毛刺征、胸膜牵拉征等征象而修正为恶性SPN;4例结核、2例炎症和5例慢性肉芽肿被99mTc-MIBI SPECT/CT误诊为恶性SPN,经分析MSCT平扫图像,4例结核病灶周围可见到卫星灶,2例炎症边缘见长毛刺、边缘模糊,5例慢性肉芽肿见钙化灶或边缘光滑而修正诊断为良性SPN。
表2 99mTc-MIBI SPECT/CT对SPN的诊断结果(n)
表3 99mTc-MIBI SPECT/CT联合MSCT对SPN的诊断结果(n)
表4 99mTc-MIBI SPECT/CT单独与其联合MSCT对恶性SPN的诊断效能的比较
3 讨 论
恶性肿瘤细胞代谢明显增强,能量消耗大,线粒体数目增多,甲氧基异丁基异腈(methoxyisobutylisonitrile,MIBI)是脂溶性、小分子的一价阳离子,可通过易化扩散的方式进入肿瘤细胞内;而线粒体内膜带有负电荷,与MIBI之间形成的电位差可使90%以上的MIBI进入线粒体,导致恶性肿瘤细胞中MIBI的聚集量超过正常细胞的10倍以上[3],这使得恶性肿瘤细胞和正常、良性细胞之间MIBI分布存在显著差异。因此,99mTc-MIBI SPECT/CT可用于鉴别病变的良恶性。有研究显示,99mTc-MIBI SPECT/CT对诊断肺癌的敏感度、特异度、准确性均达85%以上[4]。本研究中,恶性SPN的EUR和DUR均高于良性SPN(P<0.05),EUR、DUR诊断恶性SPN的ROC曲线下面积分别为0.80、0.79;99mTc-MIBI SPECT/CT诊断恶性SPN的敏感度、特异度、准确度分别为85.6%、72.6%、81.1%。这均提示99mTc-MIBI SPECT/CT对定性诊断SPN具有一定的效能。
国外相关指南指出,位于上叶的肺结节恶性概率更大[5],但是本研究中,有8例结核位于上叶,而且本研究中位于上叶的良性结节和恶性结节发生率差异并无统计学意义(P>0.05),可能与我国肺结核也好发于上叶尖后段有关[1]。通常,随着SPN体积增加,其恶性概率也增加[6];而毛刺征、分叶征、空泡征、支气管充气征、血管集束征、胸膜牵拉征是肺癌的常见征象,有上述征象的肺结节恶性概率更大[7-9];结节内出现钙化灶大多数见于良性病变,如含有弥漫性、“爆米花样”、中央性钙化的结节良性可能性大[10]。本研究中,与恶性病例相比,良性患者的毛刺征、分叶征、空泡征、支气管充气征、血管集束征、胸膜牵拉征、直径>20 mm的SPN比例更低,钙化SPN比例更高(均P<0.05)。这提示对于SPN,MSCT可提供重要的影像学信息,有助于良恶性病变的临床鉴别。99mTc-MIBI是非特异性肿瘤显像剂,99mTc-MIBI SPECT/CT在诊断恶性SPN中会出现一定的假阳性和假阴性,而炎症、活动性结核、肉芽肿等病变是造成假阳性的常见原因。恶性肿瘤细胞可表达多药耐药相关的糖蛋白(如P-糖蛋白),使化疗药物在恶性肿瘤细胞内浓聚减少、排泄加快。已有研究表明,MIBI作为P-糖蛋白的底物酶,类似于化疗药物,在多药耐药的肺癌细胞中积聚减少,且排泄加快,从而导致99mTc-MIBI SPECT/CT肿瘤显像出现假阴性[11-12]。此外,肿瘤的大小也会影响MIBI的摄取率,如果肿瘤直径太小,易出现假阴性。有学者发现,与单独应用99mTc-MIBI SPECT/CT比较,99mTc-MIBI SPECT/CT联合MSCT对肺癌的诊断准确性明显增高[13]。本研究中,99mTc-MIBI SPECT/CT出现17例假阴性,大多数病变的直径<20 mm,且位于心脏、膈肌附近,因此99mTc-MIBI SPECT/CT诊断有困难;但其中有10例SPN因MSCT平扫图像上具有毛刺征、空泡征等典型的恶性征象,诊断得到更正,因此笔者认为当MSCT平扫检查高度怀疑恶性时,而99mTc-MIBI SPECT/CT表现为阴性,以MSCT诊断结果为准。由于结核处于活动期、炎症病灶血流旺盛时亦可出现放射性高摄取,因此本研究中应用99mTc-MIBI SPECT/CT进行诊断出现了17例假阳性;但联合MSCT平扫检查后,可根据相关征象更正诊断为良性SPN。此外,99mTc-MIBI SPECT/CT联合MSCT诊断恶性SPN的灵敏度、特异度、准确度均高于90%,且其诊断灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值均高于单纯99mTc-MIBI SPECT/CT。因此,在临床上联合两种方法可提高对定性诊断SPN的效能。
综上所述,99mTc-MIBI SPECT/CT对SPN的良恶性的鉴别具有一定的价值,而其联合MSCT时对SPN的定性诊断效果更好,值得在临床上推广应用。