双时相18F-FDG PET/CT代谢参数对结直肠癌分期的诊断价值

杨佳宁，宋丽萍

（锦州医科大学附属第一医院 核医学科，辽宁 锦州 121000 ）

癌症对人们健康的威胁性日益增加，也是延长寿命的重要障碍［1］。在全球癌症中，结直肠癌（CRC）的发病率和死亡率占有不可忽视的比例［2］。在国内结直肠癌的发病率位于癌症的第三位，仅次于肺癌与胃癌［3］。由于以18F 标记氟代脱氧葡萄糖为示踪剂的正电子发射断层/计算机断层扫描技术（18F-FDG PET/CT）对肿瘤检查的敏感性与特异性，在术前检查和术后随诊方面越来越受到临床医生的青睐。但是，PET-CT 代谢参数与临床病理特征是否有关仍存在较大争议，最大去脂肪标准摄取值（SUL）及PET-CT 双时相显影与临床特征的研究较少。本研究进一步探讨了双时相18F-FDG PET/CT 代谢参数与临床病理特征的相关性。

1 材料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2019 年3 月至2023 年2 月46 例治疗前在锦州医科大学附属第一医院核医学科行18F-FDG PET/CT 扫描，并经病理确诊的结直肠癌患者，其中男30 例，女16 例，年龄39～88 岁，平均64 岁。

纳入标准：①所有病灶经手术或病理结果证实为结直肠癌；②PET/CT 检查前未经过任何治疗；③有完整的临床病理资料。排除标准：①既往有其他恶性肿瘤病史；②有长期发热、急性或长期性的炎症疾病；③血糖值高于11 mmol/L 或者不可控的糖尿病。

1.2 临床资料

记录患者的性别、空腹血糖、肿瘤的发生部位、最大径是否大于3 cm、肿瘤分化程度、TNM分期（AJCC 制定的第8 版结直肠癌分期标准［4］）、检查前癌胚抗原（CEA）水平是否大于5 mg/mL。

1.3 18F-FDG PET/CT 图像采集

所有患者检查前一天停用葡萄糖注射液，禁食8 h，指尖血糖≤11.0 mmol/L。静脉注射4.4～5.5 MBq/kg，于注射后静卧1 h 采用联影uMI 780 型PET/CT 扫描仪行18F-FDG 显像，PET/CT扫描后1 h 行局部延迟显像。PET 扫描参数为2 min/床位，扫描范围从颅顶至股骨中上1/3，同机CT 的球管电压为：电压120 kV，电流40 mAs，螺距9.875 mm，利用CT 数据进行图像衰减矫正，采用OSEM 迭代算法进行PET 图像重建，将所有的PET 图像和CT 图像传到后处理工作站，进行图像融合。

1.4 ROI 的勾画及代谢参数的测量

由两名副高医师的核医学医师独立对图像进行分析，意见不一致时进行商榷统一。测量原发灶早期显像的代谢参数，最大标准摄取值（SUVmax）、峰值标准摄取值（SUVpeak）、SUL，肝血池SUVmax。感兴趣区（ROI）分别使用迭代算法计算出的阈值及固定阈值SUVmax=2.5 自动勾画，分别进行统计分析得到相应的肿瘤代谢体积（MTV）、MTV2.5，并计算出糖酵解总量（TLG）、TLG2.5（TLG=MTV×SUVmean），测量延迟显像CRC 的SUVmax。计算滞留指数（RI）=（晚期SUVmax-早 期SUVmax）×100%/早 期SUVmax，肿瘤与肝脏标准摄取值比值（TLR）=CRC 原发灶SUVmax/肝脏SUVmean。

1.5 统计学方法

用SPSS 26.0 软件对数据进行统计分析。采用受试者工作特征（ROC）曲线比较迭代法自动勾画ROI 的MTV、TLG 与固定阈值2.5 勾画ROI 的MTV2.5、TLG2.5 对淋巴结转移的价值。采用U 检验（Mann-Whitney）、H 检验（Kruskal-Wallis）检验定性资料分组之间定量资料差异有无统计学意义。采用Person、Spearman 分析临床病理特征与代谢参数相关性（P＜0.05，两者有相关性；P＜0.01两者显著相关）。用ROC 曲线检测PET/CT 代谢参数对T4 分期、淋巴结转移、M1 的预测价值。

2 结果

2.1 结直肠患者临床病理资料

根据纳入标准和排除标准，最终选取了46 例结直肠癌患者进行研究。按照性别进行分组，男30 例（65.2%），女16 例（34.8%）；患者空腹血糖范围4.90～10.40 mmol/L，中位数6.5 mmol/L；按照CRC 原发灶部位进行分组，原发灶位于右半结肠的患者14 例（30.4%），左半结肠的患者8 例（17.4%），发生在直肠或者直乙交界处的患者24例（52.2%）；原发灶最大径＞3 cm 的患者17 例（37.0%），肿瘤最大径≤3 cm 的患者29 例（63.0%）；按照T 分期的标准进行分期，T1 期患者9 例（19.6%），T2 期患者3 例（6.5%），T3 期患者20 例（43.5%），T4 期患者14 例（30.4%）；按有无淋巴结转移进行分组，有淋巴结转移患者25 例（54.3%），无淋巴结转移患者21 例（45.7%）；按照M 分期进行分组，M0 期患者18 例（39.1%），M1 期患者28 例（60.9%）；按照肿瘤分化程度进行分组，CRC 原发灶是低分化/中-低分化的患者12 例（26.1%），原发灶是高分化/中分化的患者34 例（73.9%）；按照CEA 是否正常分组，CEA 正常患者18 例（39.1%），CEA 升高患者28例（60.9%）。

2.2 MTV、MTV2.5、TLG、TLG2.5 对淋巴结转移ROC 曲线分析

MTV、MTV2.5 对淋巴结转移的ROC 曲线分析显示AUC值分别为0.752、0.737，TLG、TLG2.5 对淋巴结转移的ROC 曲线分析显示曲线下面积（AUC）值分别是0.802、0.787，选取自动迭代算法计算的阈值勾画的ROI 所计算出的MTV、TLG 作为研究的代谢参数。见图1、图2。

图1 结直肠癌患者1 例术前PET/CT 图像（男，70 岁，cT3N1M0）

图2 ROC 曲线分析

2.3 18F-FDG PET/CT 代谢参数与临床病理特征

采 用U检 验（Mann-Whitney）、H检 验（Kruskal-Wallis），不同性别之间仅TLR 差异有统计学意义（Z=-3.644,P＜0.05），不同病灶部位之间的代谢参数差异无统计学意义（P＞0.05），不同肿瘤长径之间的SUVmax、SUVpeak、SUL、MTV、TLG 差异有统计学意义（Z值分别是-1.991、-1.991、-2.230、-2.333、-2.560，P均＜0.05），不同分化程度的SUVmax、SUVpeak、TLR 差异有统计学意义（Z值分别是-2.652、-2.001、-2.201，P均＜0.05），CEA 水平是否大于5 ng/mL 分组间代谢参数差异无统计学意义（P＞0.05）。不同T 分期之间的SUVmax、SUVpeak、SUL、MTV、TLG 差异有统计学意义（H值分别是12.104、12.976、12.435、18.850、20.026，P均＜0.05），有无淋巴结转移的SUVmax、SUVpeak、SUL、MTV、TLG 差异有统计学意义（Z值分别是-2.746、-2.525、-2.691、-2.922、-3.495，P均＜0.05），M 分期不同的MTV、TLG 差异有统计学意义（Z值分别是-2.341、-2.453，P均＜0.05）。进一步进行相关性分析，SUVmax、SUVpeak、SUL、MTV、TLG 与T分期、有无淋巴结转移呈正相关（r值分别为0.335、0.409，0.319、0.376，0.299、0.401，0.584、0.436，0.598、0.521，P均＜0.05），MTV、TLG 与M 分期正相关（r值分别为0.349、0.366，P均＜0.05），SUVmax 与分化程度显著负相关（r值-0.395，P＜0.01），空腹血糖、CEA 与代谢参数之间无相关性（P＞0.05）。见表1。

表1 18F-FDG PET/CT 代谢参数与临床病理特征的相关性分析

2.4 18F-FDG PET/CT 代谢参数对T4 分期、有淋巴结转移、有远处转移的预测价值

由于临床手术对病灶是否为T4 期（是否侵犯周围脏器及结构）、是否有淋巴结转移、是否存在远处转移较为关注，因此用ROC 曲线分析代谢参数对T4 期、淋巴结转移及M 分期的预测价值，结果显示TLG 对T4 分期、淋巴结转移及远处转移的预测价值更高，AUC 值分别是0.688、0.802、0.716，其次是MTV 的诊断价值分别是0.683、0.752、0.706。TLG 对T4 分期的敏感性、特异性分别是53.8%、93.9%，对淋巴结转移的敏感性、特异性分别是50%、92.9%，对M1 分期的敏感性、特异性分别是86%、71.4%。见图3。

图3 代谢参数SUVmax、SUVpeak、SUL、MTV、TLG、RI、TLR 对T4 分期、淋巴结转移、M 分期的ROC 图

3 讨论

临床对于结直肠癌的诊断主要依赖肿瘤标记物及影像学检查，临床医生更倾向于影像学检查。肠镜几乎已经成为下消化道病变的必备检查［5］，但是肠镜有一些局限性，部分结直肠癌会造成肠道梗阻，患者无法用肠镜检查［6］；肠镜观察范围有限，仅能评估病变的特征，无法了解到淋巴结转移及远处转移的情况。PET/CT 对淋巴结转移及远处转移的敏感性及特异性较好的弥补了肠镜的这一不足之处［7］。

本文结果显示SUVmax、SUVpeak 与肿瘤长径、T 分期、淋巴结转移正相关，SUVmax 与肿瘤分化程度呈显著负相关，这与王晓燕等［8］的研究结果一致。SUVmax、SUVpeak 均为放射性活度（SUV）的表述形式，SUV 与HIF-1α、PKM2 和GLUT1 的高表达正相关，体现了组织摄取放射性药物能力［9］。GLUT1 的表达与T 分期、分化程度相关，高T 状态和低分化CRC 患者的GLUT1 表达水平往往较高［10］。与SUVpeak 相比，SUVmax与临床特征的相关系数更高，SUVmax 作为PET/CT 影像描述的常规参数，能够大体描述肿瘤的一般临床特性。SUL 减少了体重指数对SUV 的影响，避免了由本底误差而造成的SUV 值的误差［11］。SUL 的研究较少，本文结果显示SUL 与肿瘤长径、T 分期、淋巴结转移正相关，与SUVmax、SUVpeak 一致，但SUL 与肿瘤长径的相关系数比SUVmax、SUVpeak 与肿瘤长径的相关系数高，SUL 或许是优于SUVmax 的代谢参数。但是SUL在其他方面并没有展现出其独特的优势，这可能与患者恶病质导致的BMI 相差不大有关。虽然本文结果显示RI 与临床病理特征无相关性，但由于肠道的生理性摄取及蠕动性，延迟显像对结直肠癌的诊断有必要性，而且双时相显影能够鉴别结直肠癌肝转移与肝癌［12］。本文结果TLR 与肿瘤分化程度呈负相关，分化程度越低，恶性程度越高，肿瘤的Ki-67 数值越高，这也间接说明TLR 与Ki-67 相关，这与MOHAMADIEN 等［13］研究结果一致。生化标志物可以提供有关肿瘤过程演变的信息，并反映肿瘤新陈代谢行为而不是结构行为，对于已经确诊结直肠癌的患者本文结果显示肿瘤代谢参数与CEA 无相关性，这与CAGLAR 等［14］的研究结果不同，可能与本篇文献研究病例有限有关。

本文结果MTV、TLG 与肿瘤分化程度无相关性，这与李艳梅等［15］的研究结果一致。SUVmax只反映了肿瘤最活跃的部位，不可能代表总体特征，特别是肿瘤负担，MTV、TLG 可以克服SUVmax 的局限性，与单个体素定义的参数SUVmax 相比，整体病变的属性不太容易受到肿瘤异质性的影响［16］。由于MTV、TLG 经过ROI 的统计分析计算出来的，受ROI 勾画阈值的影响较大，本研究结果MTV、TLG 比MTV2.5、TLG2.5 对淋巴结转移更有意义，这与KIDO 等［17］、JIANG等［18］研究一致，以固定阈值2.5 勾画的MTV、TLG 并没有优势，可能与文献中收集的患者图像的SUVmax 相差较大有关。代谢参数与肿瘤分期的相关性方面，TLG 与肿瘤长径、T 分期、淋巴结转移的相关系数最高，其次是MTV，并且只有MTV、TLG 与M 分期有相关性。这与张茗昱等［19］的研究结果不完全一致，可能与以下原因有关：MTV、TLG 的勾画阈值不一致；本文采纳的病例多为腺癌，且粘液腺癌较少，因此有转移的患者原发灶多表现为高代谢。在预测肿瘤分期方面，TLG 的预测价值最高，其次是MTV。TLG 对淋巴结转移的预测价值最高，AUC 值是0.802，对M分期有较高的敏感性和特异性，对术前临床分期有重要意义。这与BAHRI 等［20］的结果大致相同，MTV、TLG 能更全面地提供肿瘤代谢信息，更准确的反映生物学特性。有研究表明，PET/CT 可能改变73%患者的治疗方案［21］。

综上所述，PET/CT 代谢参数与临床病理特征有关，对于未经手术治疗的患者，能够较好预测临床分期，对制定适当的治疗方案及个体化精确治疗有重要意义。