18F-FDG PET/CT 对浸润性肺腺癌磨玻璃结节危险程度的诊断价值

姜雯雯 房娜 靳飞 李超伟 林帅 刘翠玉 曾磊 王艳丽

1 青岛市中心医院分子影像科PET/CT 室 266042；2 青岛大学医学院影像医学与核医学专业 266071

肺腺癌具有高度异质性，包括4 种类型，分别为浸润前病变、微浸润性肺腺癌、浸润性肺腺癌和浸润性肺腺癌变异亚型。其中，浸润性肺腺癌按生长模式的不同可分为5 种亚型，分别为贴壁为主型腺癌（lepidic predominant adenocarcinoma, LPA）、腺泡为主型腺癌（acinar predominant adenocarcinoma,APA）、乳头为主型腺癌（papillary predominant adenocarcinoma, PPA）、实体为主型腺癌（solid predominant adenocarcinoma, SPA）和微乳头为主型腺癌（micropapillary predominant adenocarcinoma,MPA），这些组织学亚型与患者预后密切相关，其中SPA、MPA 的恶性程度比LPA、APA、PPA 更高，肺腺癌组织学分型出现SPA、MPA 则趋向预后更差[1-3]。多层螺旋CT（multislice spiral CT,MSCT）因在呈现肺结节细节上的独特优势，已被广泛应用于各类肺结节的诊断。18F-FDG PET/CT在肿瘤的诊断与鉴别诊断中具有常规影像学检查无法替代的优势。肿瘤是机体在各种致瘤因子的作用下，局部组织细胞增生所形成的新生物，且其异常增殖需要摄取大量葡萄糖，因此相比正常组织，肿瘤对显像剂的摄取更高。在MSCT 上表现为磨玻璃结节（ground-glass nodule，GGN）的浸润性肺腺癌，因其检出率逐年上升、鉴别诊断存在一定难度而受到越来越多的重视。本研究将18F-FDG PET/CT 的2 种检查手段（PET 和MSCT）充分结合起来，从18F-FDG PET 代谢参数、MSCT 征象特点及二者联合上探讨对浸润性肺腺癌GGN 的危险程度的诊断价值，并将影像资料与组织学亚型进行对照，以期及时发现含有SPA 和（或）MPA 的浸润性肺腺癌高危病灶，为临床治疗决策提供更准确的信息。

1 资料与方法

1.1 临床资料

回顾性分析2015 年6 月至2019 年6 月于青岛市中心医院经组织病理学检查或随访结果证实为浸润性肺腺癌的143 例患者的临床资料，其中男性54 例、女性89 例，年龄30～79（60.2±8.9）岁。纳入标准：均行18F-FDG PET/CT 全身显像后经手术切除肺孤立性GGN；MSCT 上表现为肺内孤立性GGN 且8 mm≤径线≤30 mm，GGN包括单纯磨玻璃结节（pure ground-glass nodule, pGGN）和混合磨玻璃结节（mixed ground-glass nodule, mGGN）；经手术后组织病理学检查结果证实为浸润性肺腺癌，组织学分型按腺癌生长模式分为LPA、APA、PPA、SPA、MPA，各亚型所占百分比达到5%即可在诊断结果中进行描述[1-4]。排除标准：多发肺结节；肺转移瘤；肺腺癌变异亚型。分组标准：含有LPA 和（或）APA 和（或）PPA 病灶的患者归入低危组，含有SPA 和（或）MPA 病灶的患者归入高危组。所有患者或其家属均于检查前签署了知情同意书。本研究符合《赫尔辛基宣言》的原则。

1.2 扫描方法

所有患者均行18F-FDG PET/CT 全身显像（其中，50 例行18F-FDG PET/CT 双时相显像），显像仪器为德国西门子公司Biograph 16 型PET/CT，显像剂18F-FDG 由美国CTI 公司RDS111 回旋加速器及FDG4合成模块生产，pH 值为6.0～7.0，放射化学纯度＞95%。受检者禁食4～6 h，注射前测量身高、体重及检测血糖，血糖浓度控制在＜11.1 mmol/L。18F-FDG 注射剂量按体重3.70～5.55 MBq/kg 计算，患者于安静、避光环境中平卧60 min 后，先行胸部MSCT 扫描，再行全身PET/CT 显像；延迟显像为注射后2 h，再次以病灶为中心行1 个床位的显像。MSCT 扫描条件：管电压120 kV，管电流50 mA，病灶层面重建层厚1 mm，骨性重建，肺窗显示，肺窗窗宽1200 HU，窗位-700 HU。

1.3 图像分析

由2 位中级职称以上的PET/CT 诊断医师分别阅片，意见不同时经协商讨论获得一致。人工观察排除PET 显像浓聚灶与病灶CT 边界严重偏离的病例，在病灶放射性摄取最浓聚的位置勾画ROI，根据患者体重、注射剂量和时间、ROI 放射性计数计算SUVmax和平均标准化摄取值（mean standardized uptake value，SUVmean）。SUVmean为基于PET/CT融合图像上肺窗的病灶CT 边界勾画ROI，肺本底测量为在与病灶对称的对侧正常肺组织勾画面积相同的ROI。

分别测量或记录以下内容。（1）病灶位置：左肺上叶、下叶，右肺上叶、中叶和下叶；（2）径线：横断面最大层面长径和垂直短径的平均值[5-6]；（3）密度：需避开血管等组织，以及空腔、钙化等，测量3 次并计算CT 均值；（4）SUVmax、SUVmean：SUV=病灶比活度/（静脉注入活度/体重）；（5）双时相显像滞留指数（retention index, RI）：RI=（延迟显像SUVmax-常规显像SUVmax）/ 常规显像SUVmax×100%；（6）肿瘤与对侧正常肺本底SUVmax的比值（T/N）；（7）基于SUVmax的肿瘤与对侧正常肺本底的比值变化率（ΔT/Nmax）：ΔT/Nmax=（延迟显像T/N-常规显像T/N）/常规显像T/N；（8）MSCT 征象：分叶征、毛刺征、空泡征、支气管气相、胸膜尾征、血管集束征。

1.4 统计学方法

应用SPSS 19.0 软件和MedCalc 19.0 软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以±s表示，组间的比较采用独立样本t检验（方差齐）；计数资料组间的比较采用χ2检验；对组间差异有统计学意义的因素进行多因素非条件Logistic 回归分析。对鉴别诊断浸润性肺腺癌GGN 低危组和高危组差异有统计学意义的因素进行ROC 曲线分析，确定最佳临界值，计算诊断的灵敏度、特异度和准确率；比较不同因素及其联合诊断鉴别浸润性肺腺癌GGN 危险程度的效能。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床资料的比较

由表1 可知，在143 例患者中，高危组26例、低危组117 例。高危组男性15 例（57.7%）、女性11 例（42.3%）；低危组男性39 例（33.3%）、女性78 例（66.7%），2 组患者性别的差异无统计学意义（P＞0.05）。另外，2 组患者年龄、病灶位置的差异亦均无统计学意义（均P＞0.05）。

2.2 影像学特征的比较

143 例浸润性肺腺癌患者病灶径线为8.20～26.74（15.10±4.46） mm。117 例低危组患者中，40 例（34.2%）表现为pGGN、77 例（65.8%）表现为mGGN；26 例高危组患者均表现为mGGN。由表1 可知，高危组的病灶径线、SUVmax、SUVmean均高于低危组，且差异均有统计学意义（均P＜0.05）；2 组在病灶密度、T/N 间的差异均无统计学意义（均P＞0.05）。高危组的病灶出现分叶征、胸膜尾征的比例高于低危组，且差异均有统计学意义（均P＜0.05）；2 组在毛刺征、空泡征、支气管气相、血管集束征之间的差异均无统计学意义（均P＞0.05）。典型病例的18F-FDG PET/CT 显像图见图1、2。

图1 右肺浸润性肺腺癌GGN 患者（男性，64 岁）的18F-FDG PET/CT 显像图 A 为18F-FDG PET/CT 融合图；B 为18F-FDG PET 图；C 为MSCT 横断面图；D 为MSCT 冠状面图。A、B 示右肺上叶前段GGN 病灶（A 中白箭头所示、B 中黑箭头所示），径线=16.76 mm，密度为-148.98 HU，SUVmax=0.99，SUVmean=0.87，T/N=2.61；C、D 示病灶呈分叶征、空泡征、血管集束征（白箭头所示）。组织病理学检查结果为浸润性肺腺癌（低危组）。GGN 为磨玻璃结节；FDG 为氟脱氧葡萄糖；PET 为正电子发射断层显像术；CT 为计算机体层摄影术；MSCT 为多层螺旋CT；病灶经线为横断面最大层面长径和垂直短径的平均值；SUVmax 为最大标准化摄取值；SUVmean 为平均标准化摄取值；T/N 为肿瘤与对侧正常肺本底SUVmax 的比值Figure 1 18F-FDG PET/CT images of a patient (male, 64 years old) with pulmonary invasive adenocarcinoma appearing as ground-glass nodules of the right lung

表1 浸润性肺腺癌磨玻璃结节低危组与高危组患者的临床资料和影像学特征的比较Table 1 Analysis of the clinical data and imaging features of the low-risk and high-risk groups with pulmonary invasive adenocarcinoma appearing as ground-glass nodules

2.3 多因素非条件Logistic 回归分析

多因素非条件Logistic 回归分析结果显示，SUVmean、病灶径线和胸膜尾征为鉴别诊断低危组与高危组的独立影响因素（表2）。ROC 曲线分析结果显示，当SUVmax=1.625 时，AUC 为0.699，约登指数为0.363，鉴别诊断低危组与高危组的灵敏度为57.7%（15/26）、特异度为78.6%（92/117）、准确率为74.8%（107/143）；当SUVmean=0.845 时，AUC 为0.698，约登指数为0.244，鉴别诊断低危组与高危组的灵敏度为80.8%（21/26）、特异度为43.6%（51/117）、准确率为50.3%（72/143）；当病灶径线=13.765 mm时，AUC 为0.716，约登指数为0.355，鉴别诊断低危组与高危组的灵敏度为80.8%（21/26）、特异度为54.7%（64/117）、准确率为59.4%（85/143）。

表2 143 例浸润性肺腺癌磨玻璃结节低危组与高危组患者病灶的多因素非条件Logistic 回归分析结果Table 2 Multivariate unconditional Logistic regression analysis for the diagnosis of 143 cases of pulmonary invasive adenocarcinoma appearing as ground-glass nodules in the low-risk group and high-risk groups

2.4 18F-FDG PET/CT 双时相显像的代谢情况

图2 左肺浸润性肺腺癌GGN 患者（男性，65 岁）的18F-FDG PET/CT 显像图 A 为18F-FDG PET/CT 融合图；B 为18F-FDG PET 图；C 为MSCT 横断面图；D 为MSCT 冠状面图。A、B 示左肺下叶背段GGN 病灶（A 中白箭头所示、B 中黑箭头所示），径线=21.74 mm，密度为-162.54 HU，SUVmax=5.27，SUVmean=4.40，T/N=8.37；C、D 示病灶呈分叶征、支气管气相、胸膜尾征、血管集束征（白箭头所示）。组织病理学检查结果为浸润性肺腺癌（高危组）。GGN 为磨玻璃结节；FDG 为氟脱氧葡萄糖；PET 为正电子发射断层显像术；CT 为计算机体层摄影术；MSCT 为多层螺旋CT；病灶经线为横断面最大层面长径和垂直短径的平均值；SUVmax 为最大标准化摄取值；SUVmean 为平均标准化摄取值；T/N 为肿瘤与对侧正常肺本底SUVmax 的比值Figure 2 18F-FDG PET/CT images of a patient (male, 65 years old) with pulmonary invasive adenocarcinoma appearing as ground-glass nodules of the left lung

50 例行18F-FDG PET/CT 双时相显像的患者中，高危组10 例、低危组40 例。18F-FDG PET/CT双时相显像结果显示，高危组病灶RI 及延迟显像的SUVmax、SUVmean、T/N 均高于低危组，2 组之间的差异均有统计学意义（均P＜0.05）；2 组ΔT/Nmax之间的差异无统计学意义（P＞0.05，表3）。在此基础上行多因素非条件Logistic 回归分析，结果显示双时相显像RI 及延迟显像的SUVmax、SUVmean、T/N 均不是鉴别诊断低危组与高危组的独立影响因素。

表3 50 例浸润性肺腺癌磨玻璃结节低危组与高危组患者病灶18F-FDG PET/CT 双时相显像的代谢参数（ ±s）Table 3 18F-FDG PET/CT dual-phase imaging metabolism of 50 cases of pulmonary invasive adenocarcinoma appearing as ground-glass nodules in the low-risk and high-risk groups ( ±s)

表3 50 例浸润性肺腺癌磨玻璃结节低危组与高危组患者病灶18F-FDG PET/CT 双时相显像的代谢参数（ ±s）Table 3 18F-FDG PET/CT dual-phase imaging metabolism of 50 cases of pulmonary invasive adenocarcinoma appearing as ground-glass nodules in the low-risk and high-risk groups ( ±s)

注：FDG 为氟脱氧葡萄糖；PET/CT 为正电子发射断层显像计算机体层摄影术；SUVmax 为最大标准化摄取值；SUVmean 为平均标准化摄取值；T/N 为肿瘤与对侧正常肺本底SUVmax 的比值；RI 为滞留指数；ΔT/Nmax 为基于SUVmax 的肿瘤与对侧正常肺本底的比值变化率

组别延迟显像SUVmax延迟显像SUVmean延迟显像T/N双时相显像RIΔT/Nmax高危组（n=10）2.85±1.822.72±1.695.84±3.830.20±0.070.23±0.18低危组（n=40）1.18±0.630.92±0.432.55±1.330.01±0.360.06±0.28 t值-2.867-3.359-2.678-3.042-1.759 P值0.0180.0080.0240.0040.085

2.5 联合诊断效能评价

由表4 可知，不同因素的联合诊断对鉴别浸润性GGN 危险程度的差异均有统计学意义（均P＜0.05），其中，SUVmax+SUVmean+病灶径线+胸膜尾征+分叶征联合诊断的AUC（0.774）最高。由图3可见，SUVmax+SUVmean+病灶径线+胸膜尾征+分叶征联合诊断的诊断效能均高于独立影响因素SUVmean、病灶径线、胸膜尾征的单独诊断效能。

图3 独立影响因素SUVmean、病灶径线、胸膜尾征单独诊断与SUVmax+SUVmean+病灶径线+胸膜尾征+分叶征联合诊断鉴别浸润性肺腺癌磨玻璃结节危险程度的受试者工作特征曲线病灶径线为横断面最大层面长径和垂直短径的平均值；SUVmean 为平均标准化摄取值；SUVmax 为最大标准化摄取值Figure 3 Receiver operating characteristic curves of independent influencing factors mean standardized uptake value,lesion size and pleural indentation sign, and maximum standardized uptake value combined with mean standardized uptake value, lesion size, pleural indentation and lobulation sign to diagnose the risk level of ground-glass nodules in pulmonary invasive adenocarcinoma

表4 不同因素及其联合鉴别浸润性肺腺癌磨玻璃结节危险程度的诊断效能Table 4 Efficacy of different factors and their combined diagnosis in differentiating the risk levels of ground-glass nodules in pulmonary invasive adenocarcinoma

3 讨论

近年来的研究结果显示，浸润性肺腺癌的SPA或MPA 这2 种组织学亚型是肺腺癌的不良预后因素，LPA、APA、PPA、SPA 和MPA 的5 年总生存率分别为94%、82%、77%、69%和57%，其中，SPA、MPA 患者复发可能性更高[4,7-8]，故本研究中将含有SPA 和（或）MPA 病灶的患者归入高危组，与含有LPA 和（或）APA 和（或）PPA 的低危组患者进行比较。18F-FDG PET/CT 在肿瘤诊断中具有常规影像学检查无法替代的优势[9]，考虑到＜8 mm GGN 的肺癌常无18F-FDG 摄取增高，国内外有多项指南建议仅对≥8 mm 的GGN 行18F-FDG PET/CT检查[6,10]，PET/CT 摄取参数结合临床病理因素可辅助肺癌的分型[11]，然而关于18F-FDG 摄取情况及MSCT 征象对肺腺癌组织病理学不同危险程度诊断方面的研究尚不充分[12-13]。

本研究结果显示，高危组结节边缘更易出现分叶征、胸膜尾征，考虑与肿瘤细胞对周围组织的侵犯程度不同有关[14]；病灶径线是鉴别低危组与高危组的独立影响因素，与以往的相关研究结果相符[7,15-17]。本研究中病灶径线=13.765 mm 可作为临界值鉴别诊断低危组与高危组结节，其灵敏度为80.8%、特异度为54.7%、准确率为59.4%。由于浸润性肺腺癌高危组GGN 的CT 征象与低危组相似，单一因素诊断存在一定局限性，与其他因素联合诊断的效能更高，因此，可采用分子水平影像学检查18F-FDG PET 显像辅助鉴别。

18F-FDG PET/CT 显像病灶的SUVmax鉴别诊断部分实性结节良恶性的价值较高[18]。国内外均有研究结果支持18F-FDG 代谢参数与浸润性肺腺癌的预后密切相关[7,19]。本研究中浸润性肺腺癌高危组的SUVmax、SUVmean均显著高于低危组；ROC 曲线分析结果表明，SUVmax=1.625、SUVmean=0.845 可以作为临界值用来鉴别低危组与高危组结节，但其灵敏度、特异度、准确率分别为57.7%、78.6%、74.8%和80.8%、43.6%、50.3%，提示单一因素诊断的临床价值有限。有研究结果显示，SUVmax、SUVmean与肿瘤的组织病理学评分、肺腺癌术后复发风险密切相关[13,15-16]；浸润性肺腺癌不同组织病理学亚型的SUV 存在差异，提示SUV 对不同组织病理学亚型的浸润性肺腺癌有诊断价值[7,15]。虽然一部分肺腺癌GGN 的SUVmax＜3，但因其具有影像与代谢表现相匹配的特点，可与表现为磨玻璃改变的炎症病灶相鉴别，后者的代谢较高，影像与代谢不匹配。本研究结果显示，低危组与高危组患者的18F-FDG PET/CT 双时相显像RI 以及延迟显像的SUVmax、SUVmean、T/N 的差异均有统计学意义，提示高危组结节对18F-FDG 的摄取程度更高，这说明了双时相显像对于鉴别低危组与高危组更有价值。

本研究结果还显示， SUVmax、SUV、病灶径线、分叶征、胸膜尾征联合诊断的效能优于单一因素诊断，可以更有效地识别高危病灶，其AUC 为0.774、灵敏度为38.5%、特异度为86.3%、准确率为77.6%，AUC 高于其他组合，这说明了联合诊断的临床应用价值更高。本研究具有一定的实际意义，对于不能或不愿进行手术的GGN 患者，18F-FDG PET/CT 将影像学特点与代谢特点相结合，可辅助诊断患者预后；当患者性别和年龄相近、CT 征象相似时，借助高危组GGN 的18F-FDG代谢水平高于低危组的诊断可对二者加以鉴别。

本研究的局限性：（1）病例分布不均衡，浸润性肺腺癌高危组与低危组病例数差距较大；（2）本研究是对组织病理学检查结果为肺腺癌或癌前病变的病例进行回顾性研究，是对可疑肿瘤患者行PET/CT 显像，故组织病理学检查结果为炎症或者随访病灶消失的病例太少，无法进行对照研究，以后会继续积累相关病例进行对照研究；（3）SUVmean易受图像误差引起的波动影响，且本研究未涉及呼吸动度对结果的影响，以后会纳入更多可降低呼吸动度影响的指标进行深入探讨。

综上所述，在浸润性肺腺癌GGN 的18F-FDG PET/CT 诊断中，SUVmax＞1.625、SUVmean＞0.845、病灶径线＞13.765 mm、分叶征、胸膜尾征联合鉴别有助于提示其为高危结节。

利益冲突本研究由署名作者按以下贡献声明独立开展，不涉及任何利益冲突。

作者贡献声明姜雯雯负责数据的采集和分析、论文的撰写；房娜负责论文的审阅、数据的分析；靳飞负责数据的统计学处理；李超伟、林帅、刘翠玉负责数据的采集、文献的检索和分析；曾磊负责论文的审阅；王艳丽负责研究命题的提出和设计。