18F-FDG PET-CT 对不同密度孤立性肺结节的诊断价值

李永皎，杜诗霖，付立武，李幸毅，尤安民

（郑州大学附属洛阳中心医院①核医学科，②医学影像科CT 室，河南 洛阳 471000）

随着影像技术的发展及低剂量CT 在胸部体检中的应用，越来越多的肺结节被筛查出来。部分孤立性肺结节（solitary pulmonary nodule，SPN）可能是早期肺癌，早期诊治可取得良好预后［1-4］。SPN 是指直径≤3 cm、孤立的、周围无与结节相关的肺不张、肺炎，无相关的纵隔肿大淋巴结的肺内单发结节［5］。目前，CT、18F-FDG PET-CT 常用于SPN 的诊断，而SPN的鉴别诊断一直是影像组学的难题及重点。不同密度、大小的SPN 对18F-FDG 显像剂摄取的程度不同，最大标准化摄取值（maximum standardized uptake value，SUVmax）也有差别，现收集我院因SPN 行PET-CT检查的患者188 例，探讨PET-CT 对不同密度SPN的诊断价值，选择一种无创鉴别诊断SPN 的方法。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2018 年4 月至2019 年12 月在我院行PET-CT 检查的188 例SPN 患者，其中男110 例，女78 例；年龄32～88 岁，平均（63.01±10.80）岁；因体检、其他疾病复查、咳嗽咳血等症状行胸部CT 发现。纳入标准：经影像学证实的SPN，病灶最大截面长径（R）＜3 cm，无原发肿瘤病史，可配合完成PET-CT 检查。排除标准：合并其他肿瘤，近4 周内行化疗、手术；近4 个月内行放疗；检查前3 d行有创操作者。检查前家属或患者签署知情同意书。依据高分辨力CT（HRCT）显示的结节密度，将188 例分成A 组（纯磨玻璃密度结节）15 例，其中男7 例，女8 例；B 组（混合磨玻璃密度结节）38 例，其中男15 例，女23 例；C 组（实性结节）135 例，其中男88 例，女47 例。

1.2 仪器与方法 使用联影uMI550 PET-CT 仪。患者检查前24 h 内避免健身锻炼；检查当日禁食6～8 h；糖尿病患者血糖应控制在11.1 mmol/L 以下。显像剂由安迪科股份有限公司提供，pH 值5.0～8.0，放射性浓度≥370 MBq/mL，放射性化学纯度＞95%，注射剂量3.70～5.55 MBq/kg 体质量。

注射显像剂60 min 进行扫描，范围从颅顶至股骨中段，先采集CT 图像，后采集PET 图像（3D 模式），头部5.0 min/床位，体部2.5 min/床位，根据身高，扫描的床位数由机器自动选择，层厚1.5 mm；头部图像采集前加行肺部屏气HRCT，层厚1.0 mm；ROI 选择在摄取显像剂最多的层面。根据检查前输入的体质量、身高、年龄、注射剂量，由工作站计算出SUVmax，公式为SUVmax=局部ROI 放射性活度/（注入放射性活度/体质量）。

1.3 统计学方法 采用SPSS 19.0 统计软件进行数据分析。计量资料符合正态分布以表示，行独立样本t 检验；不符合正态分布则以M（P25，P75）表示，行χ2检验。以病理结果为状态变量绘制ROC 曲线，计算SPN 是否区分密度时的SUVmax最佳截断值，大于截断值者诊断为阳性，并将结果与穿刺、手术病理或正规治疗后随访等结果对比，计算SPN 区分密度和不区分密度时对恶性肺结节的诊断效能。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病理结果 188 例中，良性结节35 例，其中炎症24 例（含5 例磨玻璃密度结节和3 例混合磨玻璃密度结节经抗感染治疗后缩小或消失）、结核肉芽肿4 例、炎性假瘤3 例、错构瘤2 例和机化性病变2 例；恶性结节153 例，其中腺癌127 例（含2 例腺瘤样非典型增生、2 例黏液腺癌）、鳞状细胞癌21 例、大细胞未分化癌1 例、神经内分泌癌4 例（3 例小细胞癌及1 例不典型类癌）。

2.2 良恶性结节的相关数据分析（表1）SPN 的R值平均（1.99±0.66）cm。恶性SPN 的R 值和SUVmax均大于良性（均P＜0.001）。

表1 良恶性结节的相关数据分析

2.2.1 不同密度结节组内比较（表2）3 组组内良、恶性结节患者年龄差异均无统计学意义（均P＞0.05）。A、C 组内恶性结节的SUVmax均大于良性结节（均P＜0.05）；B 组良、恶性的SUVmax差异无统计学意义（P＞0.05）。A、B 组组内良恶性结节的R 值无差别，C组恶性结节的R 值大于良性结节（P＜0.001）。

2.2.2 不同密度恶性结节组间比较（表2）3 组恶性结节比例差异无统计学意义（P=0.075），但B 组恶性结节占比最高，达92.11%，且A、B 组间差异有统计学意义（P＜0.05）。3 组恶性结节的R 值差异有统计学意义（F=28.03，P＜0.001），其中A 组恶性结节的R 值最小，C 组最大。3 组恶性结节的SUVmax差异有统计学意义（F=58.20，P＜0.001），但A 组和B 组恶性结节的SUVmax差异无统计学意义（P=0.31），C 组恶性结节的SUVmax均大于A、B 组（均P＜0.05）。

表2 3 组不同密度结节数据对比分析

2.2.3 良恶性结节的R 值与SUVmax关系 随着R值增大，良恶性结节的SUVmax均逐步增加（P＜0.05）（图1）。当2＜R≤3 和1＜R≤2 时，恶性组的SUVmax大于良性组（P＜0.05），而R≤1 时差异无统计学意义（P＞0.05）。A、B 和C 组假阳性病例分别是2 例（炎症）、1 例（炎症）及10 例（分别是结核肉芽肿2 例、炎症7 例、炎性假瘤1 例）；假阴性病例分别为0 例、5 例（腺癌）和3 例（腺癌）。

图1 188 个结节以最大截面长径（R 值）为横坐标，最大标准化摄取值（SUVmax）为纵坐标绘制的散点图，图内蓝色圆圈代表恶性结节，绿色代表良性结节 图2 以病理（黄色）为状态变量，SUVmax（绿色）、R 值（蓝色）为检验变量绘制不区分密度孤立性肺结节的ROC 曲线 图3 男，53 岁，体检发现肺右肺下叶背段混合磨玻璃结节，病理为腺癌，R 值为1.12 cm，SUVmax 为1.2 图3a 为PET-CT 融合图像，图3b 为PET MIP图，图3c～3e 分别为胸部CT 横断面、冠状面及矢状面图像。该结节采用区分密度时的SUVmax 截断值（＞0.6 为阳性）则诊断为恶性，建议积极干预；若采用未区分密度时的SUVmax 截断值（＞2.65 为阳性）则会漏诊

2.2.4 SPN 区分密度及未区分密度时SUVmax的截断值、诊断效能对比（表3）绘制SPN 是否区分密度时的ROC 曲线，得出AUC 均＞0.5；不区分密度时R值及SUVmax的AUC 分别为0.748 和0.764（均P＜0.05）（图2）。区分密度时（图3），A 组仅特异度明显低于未区分密度时，C 组的特异度、高于未区分密度时。

表3 区分密度与未区分密度时SUVmax 的截断值、诊断效能

2.2.5 实性结节（C 组）病理亚组分型（表4）135 例实性结节中腺癌（82 例）和鳞状细胞癌（21 例）占比较高，鳞状细胞癌的R 值、SUVmax均大于腺癌（均P＜0.05）。

表4 实性结节中不同病理分型间对比分析（）

表4 实性结节中不同病理分型间对比分析（）

3 讨论

PET-CT 不仅能反映病变的功能代谢，还可进行临床分期、预后分析等［6-7］。较早的文献将SUVmax截断值取2.5～3.5 作为PET-CT 诊断良恶性SPN 的标准，后在工作中发现，单纯以某一界限作为标准诊断未区分密度和大小的恶性SPN 是不合适的［8］。

良恶性SPN 的SUVmax有时会重叠，不区分密度时，恶性结节的R、SUVmax平均值大于良性结节［9］，原因主要是恶性结节的细胞增殖速度快，生长迅速，所需显像剂更多，SUVmax偏高。本研究将SPN 依据密度分组时，恶性实性结节的SUVmax大于恶性非实性结节（纯磨玻璃密度结节和混合磨玻璃密度结节），而后两者之间则无明显差异。研究显示，随着结节磨玻璃成分的减少、实性成分的增加，SPN 可摄取更多的18F-FDG［10］；本研究中非实性结节的R 值也小于实性结节，且纯磨玻璃密度结节最小，这也是非实性结节的SUVmax截断值显著低于实性结节的3.56 和未区分密度时2.65 的另一个因素。区分密度时，A 组仅特异度降低，C 组的阳性预测值、准确度则高于未区分密度时，依据密度分组时可减少非实性结节的假阴性及实性结节的假阳性病例。

本研究恶性实性结节的R 值大于良性结节，若良恶性结节R≤1 cm 时，仅依靠PET-CT 进行鉴别诊断有一定难度。国内外文献报道，对于非实性结节的辨别诊断，联合HRCT 及双时相PET-CT，可有效减少假阴性病例［11-13］。

假阳性病例：本研究实性结节的假阳性病例为炎症、结核肉芽肿和炎性假瘤，分别为7 例、2 例及1 例，2 例结核肉芽肿的SUVmax分别为6.8（R=1.67 cm）和9.7（R=1.97 cm）；非实性结节假阳性3 例，均为炎症。结核、炎性假瘤、部分炎症、结节病等具有增殖性的结节，选择PET-CT 显像时，因含有大量的中性粒细胞、淋巴细胞、类上皮细胞及朗格汉斯巨细胞等，显像剂的摄取会增多。文献显示，结合双时相PET-CT 延迟SUVmax的降低，可辨别一些良性病变，减少假阳性病例［14］，同时结合肺部肿瘤的指标，也可区分一些假阳性病例［15］。

假阴性病例：本研究区分密度时假阴性病例均为腺癌，其中实性结节3 例，SUVmax分别为2.1、2.3和2.7；混合磨玻璃密度结节5 例，SUVmax为0.9～1.3；纯磨玻璃密度结节无假阴性病例。而未区分密度时，则会漏诊10 例病理为腺癌的纯磨玻璃密度结节和11 例病理为腺癌的混合磨玻璃密度结节。混合磨玻璃密度结节内实性成分越多，恶性肿瘤的可能性越大［10，16］，此时结合HRCT 分析其影像学特征［17］，可减少假阴性。

本研究只有实性结节存在除腺癌以外的病理亚型，鳞状细胞癌的R 值、SUVmax均大于腺癌，有研究认为鳞状细胞癌18F-FDG 摄取高于腺癌的原因是鳞状细胞癌以癌巢分布为主［18］，其异型细胞的密度可能高于以腺管样结构为主的腺癌，同时细胞增殖快、倍增时间短也是一个因素。

本研究也有不足之处：临床工作中混合磨玻璃密度结节手术切除后恶性结节较多，良性结节占比少；此类结节穿刺明确病理的较少，随访的周期相对较长，尤其是R＜1.0 cm 的结节可能选择长期CT 随访，行PET-CT 检查的较实性结节少，这导致纳入本研究的良性病变较少，增加了A、B 2 组良恶性结节间相关数据的离散度，引起一定的选择性偏倚，有待收集更多病例进一步分析。

综上所述，PET-CT 良恶性结节的SUVmax会重叠交叉，区分密度时对SPN 的诊断效能更高，诊断效能提升更显著的是非实性结节（纯磨玻璃密度结节和混合磨玻璃密度结节），同时可降低非实性结节的假阴性及实性结节的假阳性病例。而对于R＜1.0 cm的结节，单纯靠SUVmax鉴别良恶性困难较大，需同时借助HRCT、双时相PET-CT 减少假阴性。