18F-脱氧葡萄糖PET/CT代谢参数对食管恶性肿瘤患者放化疗疗效的预测价值

居热提·阿扎提 柴黎明 娜仁花

摘要：目的  探討18F-脱氧葡萄糖（18F-FDG）PET/CT代谢参数对食管恶性肿瘤患者放化疗疗效的预测价值。方法  回顾性分析2012年1月～2016年12月在新疆维吾尔自治区人民医院行单独放疗或放化疗联合治疗的52例哈萨克族食管癌患者的临床资料，均行全身PET/CT扫描，分析临床各相关因素对肿瘤原发灶的SUVmax与MTV的影响及其与病变长度、浸润深度、淋巴结转移、临床分期的关系;另根据近期疗效评价标准分为治疗有效组和治疗无效组，比较两组SUVmax和MTV及其与放化疗后病灶近期疗效的关系。结果  不同年龄、性别、肿瘤部位、病灶长度、肿瘤分化程度、淋巴结转移情况患者的SUVmax和MTV比较，差异无统计学意义（P>0.05）;不同病灶浸润深度及临床分期患者的MTV比较，差异有统计学意义（P<0.05），但不同病灶浸润深度及临床分期患者的SUVmax比较，差异无统计学意义（P>0.05）。Pearson相关性分析显示，MTV与食管肿瘤的病灶长度、浸润深度及临床分期呈正相关（P<0.05），与淋巴结转移无相关性（P>0.05）;SUVmax与食管肿瘤的淋巴结转移以及临床分期呈正相关（P<0.05），与病灶长度、浸润深度无相关性（P>0.05）。治疗后，CR 21例（40.39%），PR 13例（25.00%），SD 10例（19.23%），PD 8例（15.38%），治疗总有效率为65.38%。治疗有效组与治疗无效组的SUVmax分别为（13.09±10.95）、（12.55±4.98），二者比较，差异无统计学意义（P>0.05）;治疗有效组与治疗无效组的MTV分别为（44.66±24.85）、（68.20±47.39），二者比较，差异有统计学意义（P<0.05）。Spearman相关性分析显示，MTV与近期疗效呈正相关（P<0.05），SUVmax与近期疗效无相关性（P>0.05）。结论  哈萨克族食管癌患者的肿瘤病灶长度、浸润深度、淋巴结转移及临床分期对SUVmax与MTV有不同的影响，且MTV相较于SUVmax有更高的预测价值，值得进一步深入研究。

关键词：PET-CT;食管肿瘤;最大标准摄取值;肿瘤代谢体积

中图分类号：R735.2                                文献标识码：A                                  DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2020.05.024

文章编号：1006-1959（2020）05-0080-05

Abstract：Objective  To investigate the predictive value of 18F-deoxyglucose （18F-FDG） PET/CT metabolic parameters on the efficacy of radiotherapy and chemotherapy in patients with esophageal malignant tumors.Methods  The clinical data of 52 Kazakh esophageal cancer patients who underwent radiotherapy alone or combined with chemotherapy in the Xinjiang Uygur Autonomous Region People's Hospital from January 2012 to December 2016 were retrospectively analyzed. All patients underwent whole-body PET/CT scans to analyze clinical data. The influence of related factors on the SUVmax and MTV of the primary tumor and its relationship with the length of the lesion， the depth of invasion， lymph node metastasis， and clinical stage; according to the short-term efficacy evaluation criteria， it was divided into a treatment effective group and a treatment ineffective group.SUVmax and MTV were compared between the two groups and their relationship with the short-term efficacy of the lesions after radiotherapy and chemotherapy. Results  There was no significant difference in SUVmax and MTV between patients of different ages， genders， tumor locations， lesion length， tumor differentiation， and lymph node metastasis （P>0.05）.There was a statistically significant difference in the depth of infiltration of different lesions and the MTV of patients in clinical stages（P<0.05）.However， there was no significant difference in SUVmax between patients with different lesion infiltration depth and clinical stage （P>0.05）. Pearson correlation analysis showed that MTV was positively correlated with lesion length， invasion depth， and clinical stage of esophageal tumors （P<0.05）， but not related to lymph node metastasis （P>0.05）;SUVmax was positively correlated with lymph node metastasis and clinical stage of esophageal tumors （P<0.05）， and had no correlation with lesion length and depth of invasion （P> 0.05）. After treatment， 21 patients were CR （40.39%）， 13 patients were PR （25.00%）， 10 patients were SD （19.23%）， and 8 patients were PD （15.38%）. The total effective rate was 65.38%.The SUVmax of the treatment-effective group and the treatment-ineffective group were （13.09±10.95） and （12.55±4.98）.There was no statistically significant difference between the two （P>0.05）; the MTV of the treatment-effective group and the ineffective group were （44.66±24.85） and （68.20±47.39），the difference was statistically significant （P<0.05）. Spearman correlation analysis showed that MTV was positively correlated with short-term efficacy （P<0.05）， and SUVmax was not correlated with short-term efficacy （P>0.05）. Conclusion  The tumor length， invasion depth， lymph node metastasis， and clinical stage of Kazakh esophageal cancer patients have different effects on SUVmax and MTV， and MTV has higher predictive value than SUVmax， which deserves further study.

Key words：PET-CT;Esophageal tumor;Maximum standard uptake value;Tumor metabolic volume

食管恶性肿瘤（esophageal cancer）为我国常见的消化道肿瘤之一，在不同地区及各民族间其死亡率差异较大[1]。哈萨克族人群是新疆地区食管恶性肿瘤的高发人群，其发病率与死亡率远高于其他民族且高于全国平均水平，被列为新疆特高发疾病之一[2]。目前，食管恶性肿瘤的首选治疗方法仍为外科手术治疗，但由于部分患者在确诊时病变范围已较广泛[3]，无法达到手术适应证的要求，因此部分患者在临床上予以放化疗联合治疗。在肿瘤临床的实践中，应用无创的检查方法在患者放化疗前进行疗效预测，对制定合理的个体化治疗方案以及提高患者的放化疗疗效具有重要的临床意义。然而部分中晚期的食管肿瘤患者在就诊时就已经存在贫血、消瘦、低蛋白血症及水电解质紊乱等临床表现，有创检查使得患者耐受力降低，导致临床疗效欠佳[4]。18F-脱氧葡萄糖（fluorodeoxyglucose F18，18F-FDG）正电子发射断层扫描（positron emissiontomography，PET-CT）作为当今临床医疗中的新型辅助检查，已广泛用于在肿瘤患者的临床分期、疗效评价、放射治疗的靶区勾画以及预后[5]，具体参数最大标准摄取值（maximum standardized uptake value，SUVmax）与肿瘤病灶代谢体积（metabolic tumor volume，MTV），其是否可以作为预测食管肿瘤评估疗效的指标尚无定论。本研究回顾性分析2012年1月～2016年12月在新疆维吾尔自治区人民医院行单独放疗或放化疗联合治疗的52例哈萨克族食管癌患者，探讨食管癌治疗前SUVmax值和MTV值对放化疗治疗疗效的预测价值，现报道如下。

1对象与方法

1.1研究对象  回顾性分析2012年1月～2016年12月在新疆维吾尔自治区人民医院行放疗或放化联合治疗的52例哈萨克族食管肿瘤患者的临床资料。纳入标准：①初次诊疗的哈萨克族食管癌患者，且拒绝行手术治疗的患者;②经组织病理或细胞学确诊为食管鳞癌者;③在治疗前后有完善的系统检查资料（病史采集、体格检查、实验室检查、心电图、食管钡餐检查、胸部CT扫描、腹部超声、食管镜、食管超声内镜、PET-CT全身显像等）;④除食管肿瘤以外无其他原发肿瘤者;⑤符合放疗及放化联合治疗条件者。排除标准：①晚期食管肿瘤患者;②行姑息性放射治疗的晚期患者;③行根治性放射治疗的早期患者。其中男性36例，女性16例;年龄43～81岁，平均年龄（59.21±8.81）岁;食管原发肿瘤长度约3.75～202.31 mm，平均肿瘤长度（52.80±35.72）mm。

1.2方法

1.2.1治疗方法  ①放疗：所有食管肿瘤患者均接受调强适形放射治疗，在單独放疗时，95%的PTV剂量为60～64 Gy;联合化疗时，95%的PTV剂量为56～60 Gy。正常器官组织的受照射量：脊髓最大受量≤45 Gy，双肺V20≤30%，V30≤20%，心脏V40≤40%～50%，肝脏V35≤50%。②化疗：52例哈萨克族食管癌患者中，有33例患者接受化疗，其化疗方案为奥沙利铂（L-OHP;南京制药有限公司，国药准字H20000686）联合亚叶酸钙（CF;北京四环科宝制药有限公司，国药准字H20044428）和氟尿嘧啶（5-FU;山西普德药业有限公司，国药准字H20051113）：L-OHP 250 mg/m2+5%葡萄糖注射液500 ml，静脉滴注2 h，d1;CF 300 mg/m2+5%葡萄糖注射液500 ml，静脉滴注2 h，d1～d5;5-Fu 400 mg/m2，持续静脉泵入24 h，d1～d4，化疗一个周期为22 d，化疗1～4个周期。

1.2.2显像方法  显像剂及显像仪器：核素药物18F-FDG由美国GE公司的TraceLab FXFDG和MiniTrace制备，其药物放化纯度>99%。Discovery PET/CT仪由美国GE公司生产。所有食管癌患者在进行PET-CT全身扫描前禁食6 h，静脉注射18F-FDG，按4.44 MBq/kg的量给药，之后患者在无干扰的休息室内安静状态下平卧约50 mim，排空小便后行PET/CT显像，每个床位扫描时间为1.5 min，CT参数设置为：管电流为30～210 mA，管电压120 kV，层厚3.75 mm，并根据扫描部位的密度与厚度进行管电流实时动态自动调节，图像均为重建PET图像。SUVmax与MTV的计算方法为：采用视觉与半定量的分析方法，先由人工目测肿瘤病灶18F-FDG的摄取程度，即显像剂的浓聚程度，选取显像剂浓聚程度最高区域的SUV作为自动勾画感兴趣区（region of interest，ROI）的阈值，并通过ROI来测量肿瘤病灶的SUVmax PET-CT图像中的显像区域即为18F-FDG的代谢活性区域，逐层勾画代谢活性区域边界，将每层的面积乘以层厚3.75 mm得到每层的体积，通过累加法计算出食管肿瘤病灶的MTV。由2位中级职称及以上的核医学科医师通过双盲法对患者治疗前的图像进行阅片分析，确定病灶的SUVmax和MTV，并取其平均值。

1.2.3资料收集  收集所有患者的临床资料，包括年龄、性别、肿瘤部位、病灶长度、肿瘤分化程度、淋巴结是否转移、临床分期。

1.3观察指标  分析临床各相关因素对肿瘤原发灶的SUVmax以及MTV的影响，及SUVmax、MTV与病变长度、浸润深度以及淋巴结转移的相关性。治疗后1～3个月，分析SUVmax和MTV与放化疗后病灶近期疗效的关系。

1.4近期疗效评价标准  近期疗效：①完全缓解（complete remission，CR）：肿瘤病变完全消失，维持4周以上;②部分缓解（partial remission，PR）：肿瘤病灶的最大直径及其最大垂直横径的乘积缩小50%以上，其他病灶无增大，无新病灶出现，维持   4周以上;③病变稳定（stable disease，SD）：肿瘤病灶的最大直径及其最大垂直横径的乘积缩小不  足50%，或增大不超过25%，无新病灶出现，维持  4周以上;④病变进展（progressed disease，PD）：   肿瘤病灶的最大直径及其最大垂直横径的乘积增大25%以上或新病灶出现。根据近期疗效评价标准将治疗后食管肿瘤病变达到CR或PR的患者为治疗有效组，在治疗后为SD或PD的患者为治疗无效组。

1.5统计学方法  采用SPSS 17.0统计软件对数据进行统计分析，计量资料以（x±s）表示，两组间比较采用t检验，多组间均数采用单因素方差分析。采用Pearson相关性分析肿瘤原发灶的SUVmax、MTV与病灶长度、肿瘤分化程度、浸润深度、淋巴结转移、临床分期的关系。采用Spearman相关性分析肿瘤原发灶的SUVmax、MTV与近期疗效的关系。检验水准α=0.05，以P<0.05表示差异有统计学意义。

2结果

2.1临床各相关因素对肿瘤原发灶的SUVmax以及MTV的影响  不同年龄、性别、肿瘤部位、病灶长度、肿瘤分化程度、淋巴结转移情况间的SUVmax和MTV比较，差异无统计学意义（P>0.05）;不同病灶浸润深度及临床分期间的MTV比较，差异有统计学意义（P<0.05）;但不同病灶浸润深度及临床分期间的SUVmax比较，差异无统计学意义（P>0.05），见表1。

2.2 Pearson相关性分析SUVmax、MTV与病变长度、浸润深度、淋巴结转移及临床分期的关系  MTV与食管肿瘤的病灶长度、浸润深度及临床分期呈正相关（P<0.05），与淋巴结转移无相关性（P>0.05）;SUVmax与食管肿瘤的淋巴结转移以及临床分期呈正相关（P<0.05），与病灶长度、浸润深度无相关性（P>0.05），见表2。

2.3 SUVmax和MTV与放化疗后病灶近期疗效的关系  治疗后，有21例患者（40.39%）达到CR，13例患者（25.00%）达到PR，10例患者（19.23%）达到SD，8例患者（15.38%）达到PD，治疗总有效率为65.38%（34/52）。根据近期疗效评价标准分为治疗有效组34例与治疗无效组18例。治疗有效组与治疗无效组的SUVmax分别为（13.09±10.95）、（12.55±4.98），二者比较，差异无统计学意义（t=1.371，P=0.247）;治疗有效组与无效组的MTV分别为（44.66±24.85）、（68.20±47.39），二者比较，差异有统计学意义（t=6.377，P=0.015）。Spearman相关性分析显示，MTV与近期疗效呈正相关（r=0.331，P=0.024），SUVmax与近期疗效无相关性（r=0.191，P=0.193）。

3讨论

18F-FDG是葡萄糖的类似物，和葡萄糖在血液及组织中的运转过程相同，利用细胞膜上的GLU-1～GLU-5转运蛋白摄入细胞，再被己糖激酶催化生成6-磷酸-2-F-FDG，该化合物的结构与6-磷酸葡萄糖有所不同，无法继续代谢，从而进入三羧酸循环而转变为CO2与H2O以及无氧氧化变成乳酸。同时，由于6-磷酸-2-18F-FDG带负电荷，不能自由通过细胞膜，滞留在细胞内。因此，F-FDG能够反映组织的葡萄糖代谢状况，在肿瘤病变中呈高代谢，在组织器官解剖结构发生变化之前，就可以通过肿瘤细胞对FDG的高代谢，从而更早的发现病变，其在恶性肿瘤的诊断中主要用于显示整个肿瘤组织的葡萄糖代谢情况[6]。在PET-CT扫描中，SUV是最常用的半定量参数指标，可以较为准确的反映肿瘤组织的葡萄糖代谢活跃程度。其中，ROI内的SUVmax因具有较好稳定性与重复性，在肿瘤的诊断中已成为最常用的判断预后的指标[7]。原发肿瘤病灶的MTV是反映肿瘤细胞异常糖代谢活性定量参数，可以使肿瘤病灶的体积与功能代谢相结合并反应肿瘤负荷的高低[8]。已有大量研究发现，SUVmax与MTV与食管恶性肿瘤的侵袭能力、肿瘤远处转移危险性、肿瘤疗效的反应以及与肿瘤的预后相关，但关于食管肿瘤患者的性别、年龄、肿瘤病灶的长度、病灶浸润深度以及肿瘤转移情况等的临床因素与SUVmax和MTV之间的关系尚不明确。

Cremonesi M等[9]通过对肺癌患者年龄和性别与SUVmax和MTV进行研究，结果发现40～50岁肺癌患者的SUVmax及MTV值大于80～90岁患者，但男性与女性患者的SUVmax和MTV值基本一致。本研究中不同年龄、性别的哈萨克族食管癌患者的SUVmax和MTV比较，差异无统计学意义（P>0.05），可能原因是哈萨克族为单一少数民族，因此年龄对食管癌患者的SUVmax和MTV的影响仍需大量临床病例及数据进一步分析。Schroer-Günther M等[10]研究发现，发生淋巴结转移的食管癌患者的淋巴结转移情况与SUVmax及MTV呈正相关（P<0.05）。Park JK等[11]对新辅助疗法和非新辅助疗法患者的PET-CT与病灶浸润、淋巴结转移的关系进行研究，结果发现接受新辅助疗法患者的病灶浸润、淋巴结转移与SUVmax及MTV密切相关，接受非新辅助疗法患者的病灶浸润与SUVmax及MTV密切相关，但淋巴结转移与SUVmax及MTV无相关性。本研究结果表明，MTV与食管肿瘤的病灶长度、浸润深度及临床分期呈正相关（P<0.05），与淋巴结转移无相关性（P>0.05）;SUVmax与食管肿瘤的淋巴结转移及临床分期呈正相关（P<0.05），与病灶长度、浸润深度无相关性（P>0.05），与Park JK等[11]研究结果有所差异，但本研究结果目前无相关文献分析，其原因可能是与食管癌患者的肿瘤病灶分化程度有关，还有待进一步研究证实。

18F-FDG PET-CT显像的代谢参数预测放疗及放化疗联合治疗疗效能力的结论目前尚未统一[12]。Sasaki K等[13]研究表明，食管癌患者的病理反应与新辅助疗法后SUVmax的下降率相关。SUVmax作为预后指标，与食管癌的放化疗近期疗效、病灶局部控制情况、无进展生存以及远期生存情况密切相关。Huang JW等[14]采用PET-CT显像对食管肿瘤患者SUVmax、MTV以及PET原發灶长度的预后价值进行研究，结果显示SUVmax、MTV以及PET原发灶的长度对预测患者总体生存率均有临床意义。Nakajo M等[15]采用MTV、SUVmax、SUVmean、PET原发病灶长度及TNM分期评估食管肿瘤患者的预后发现，上述各因素中仅MTV与预后相关。本研究中治疗后，有21例患者（40.39%）达到CR，13例患者（25.00%）达到PR，10例患者（19.23%）达到SD，8例患者（15.38%）达到PD，治疗总有效率为65.38%（34/52）。根据近期疗效评价标准分为治疗有效组34例与治疗无效组18例。治疗有效组与治疗无效组的SUVmax分别为（13.09±10.95）、（12.55±4.98），二者比较，差异无统计学意义（P<0.05）;治疗有效组与无效组的MTV分别为（44.66±24.85）、（68.20±47.39），二者比较，差异有统计学意义（P<0.05）。Spearman相关性分析显示，MTV与食管肿瘤的病灶长度、浸润深度及临床分期呈正相关（P<0.05）;SUVmax与食管肿瘤的病灶长度、浸润深度以及临床分期无相关性（P>0.05），说明MTV预测单独放疗或放化疗联合治疗患者的近期疗效的作用要大于SUVmax，此研究结论与国外部分文献报道基本一致[7，14]，但仍无统一结论，可能与入组标准、病理类型及疗效评价标准不同有关。

本研究中仍存在不足：①僅分别单独从病灶长度、浸润深度、淋巴结转移及临床分期来分析其与SUVmax、MTV的相关性，而它们之间是否为独立影响的因素还有待进一步研究验证;②哈萨克族作为数量较少的单一民族，对样本含量的收集有一定的影响，还需大量的病例来进一步证实此项研究的结论。

综上所述，哈萨克族食管癌患者的肿瘤病灶长度、浸润深度、淋巴结转移及临床分期对SUVmax与MTV有不同的影响，且MTV相较于SUVmax有更高的预测价值，值得进一步研究探讨。

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收稿日期：2019-12-12;修回日期：2020-01-07

編辑/杜帆