王 慧, 張奇洲, 李肖紅, 李毓斌, 秦永德
(新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科, 烏魯木齊 830054)
隨著民眾健康意識的不斷進(jìn)步和胸部高分辨率CT的逐漸普及,肺部單發(fā)結(jié)節(jié)(solitary pulmonary nodule,SPN)檢出率增加明顯,考慮到分期在Ⅰ期的肺癌外科切除后5年存活率最高可以達(dá)到 73%,而處于Ⅳ期的肺癌 5 年存活率不足 2%[1],因此從肺部單發(fā)結(jié)節(jié)中篩查出具有潛在惡性的病灶對于及早診療干預(yù)、提高病人的存活率具有明顯的臨床診療價值和指導(dǎo)意義。然而由于CT檢查在該方面缺乏特異性,肺部單發(fā)結(jié)節(jié)的定性診斷一向是診療過程及影像診斷的難點。正電子發(fā)射斷層顯像/X線計算機(jī)體層成像(PET/CT)的應(yīng)用為單發(fā)肺結(jié)節(jié)的定性診斷提供了新的方法,有研究表明,PET/CT對于單發(fā)肺部結(jié)節(jié)檢出惡性病灶的靈敏度和特異性分別為87%和83%[2]。其中18F-脫氧葡萄糖(18F-FDG)PET/CT作為一種較新型的分子代謝顯像診斷方法,有效增加了單發(fā)肺結(jié)節(jié)的診斷準(zhǔn)確率[3],對于腫瘤轉(zhuǎn)移灶檢測和腫瘤分期有較大的臨床意義。但因活動期炎癥可攝取18F-脫氧葡萄糖(FDG),所以存在一定的假陽性。18F-脫氧胸苷(18F-FLT)是體現(xiàn)DNA合成和細(xì)胞增殖的新型正電子放射性藥品。許多學(xué)者以為,18F-FLT PET/CT具有較高的特異性,18F- FLT對肺部結(jié)節(jié)診斷具有比18F- FDG更大的效能。本研究將18F-FLT PET/CT與18F-FDG PET/CT兩種方法進(jìn)行對比,評價對于肺部單發(fā)結(jié)節(jié)的診斷效能。
1.1研究對象2016年10月-2017年10月在新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科收集合適入選標(biāo)準(zhǔn)的病人40例,其中男性23例,女性17例,年齡30~87歲,所有病例均經(jīng)手術(shù)或活檢取得明確的病理診斷。入選標(biāo)準(zhǔn):影像學(xué)證實肺內(nèi)直徑<3 cm的單發(fā)結(jié)節(jié),但普通顯像未能明確診斷;沒有經(jīng)過針對性的治療,無臨床轉(zhuǎn)移征象。排除標(biāo)準(zhǔn):失訪,順從性差,無最終病理結(jié)果或未能提供診療過程相關(guān)資料。
1.2方法檢查設(shè)備為美國GE公司生產(chǎn)的DiscoveryVCT PET/CT顯像儀,顯像劑由美國GE公司MINItraceQILING回旋加速器及正電子藥物生產(chǎn)線生產(chǎn),并且通過自動合成模塊合成,放射化學(xué)純度>95%。掃描前病人嚴(yán)禁進(jìn)食6 h以上,并確??崭怪讣庋强刂圃?.0 mmol/L以下,平靜狀態(tài)下,注射劑量按18F-FDG7.4 MBq/kg計算。安靜平臥40 min至1 h后囑患者排空小便,行顱底至股骨上段PET/CT掃描,其中預(yù)先CT掃描(64排螺旋CT),層厚3.75 mm,螺距1.25,然后開始PET采集,每個床位采集2.5 min,共采集6~7個床位。在圖像信息收集結(jié)束后運(yùn)用CT數(shù)據(jù)特征對PET圖像實行衰減校正。采用有序子集最大期望值選代法重建后分別取得冠狀、矢狀和橫斷位的CT、PET以及PET/CT融合圖像。次日行18F-FLT PET/CT掃描,病人此次無需禁食,僅做胸部掃描,其他方法同18F-FDG PET/CT。
1.3閱片用集中、盲法的方式由2名以上具有較多診療經(jīng)驗的從事PET/CT診斷的閱片醫(yī)師在相同計算機(jī)上同時閱片,概括分析CT所顯示病變位置、范圍、形狀,與周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)性。并獨(dú)立判斷和分析所有病例的影像結(jié)果,最終結(jié)論以閱片醫(yī)生的相同結(jié)論為準(zhǔn)[4]。采取在病灶示蹤劑最濃聚的位置勾勒感興趣區(qū)域(ROI),分別測定感興趣區(qū)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)攝取值最大值(SUVmax),分別分析SUVmax界值法、ROC曲線分析法對于肺部結(jié)節(jié)的診斷價值。
1.4數(shù)據(jù)處理整理18F-FDG、18F-FLT兩種顯像檢查所得的SUVmax值,用18F-FDG SUVmax=2.5、18F-FLT SUVmax=1.4及18F-FLT SUVmax/18F-FDG SUVmax=0.5為界限,分別比較各種方法的靈敏度、特異度、精確度。使用統(tǒng)計軟件SPSS16.0,繪制ROC曲線圖,并計算ROC曲線下面積(AUC), AUC在0.5~1.0的情況下,表明該診斷方法有指導(dǎo)意義,AUC越接近1.0,表明其精確度越高。
2.1一般資料共40例肺部單發(fā)結(jié)節(jié)患者入選,其中惡性病變17例,惡性病變中5例為腺癌,1例為非小細(xì)胞肺癌,綜合其影像、實驗室及臨床癥狀診斷肺癌11例。良性結(jié)節(jié)23例,其中結(jié)核10例,炎性結(jié)節(jié)10例(隨訪1年,6例結(jié)節(jié)經(jīng)正規(guī)抗炎治療后結(jié)節(jié)大小較前明顯縮小,4例結(jié)節(jié)較前略縮小,但其周圍炎性病變明顯吸收),還有3例結(jié)節(jié)大小經(jīng)隨訪無任何變化,見圖1。
A:CT 圖像 B:橫軸位 PET 圖像
C:PET/CT 融合圖像 D:最大強(qiáng)度投影圖
E:CT 圖像 F:橫軸位 PET 圖像
G:PET/CT 融合圖像 H:最大密度投影圖
圖1左肺上葉腺癌患者18F-FDG和18F-FLTPET/CT顯像圖
患者男性,70 歲,病理證實左肺上葉支氣管肺癌。A~D 為18F-FLT PET/CT 顯像,18F-FLT PET SUVmax為0.7。 E~H 為18F-FDG PET/CT 顯像,18F-FDG PET圖像SUVmax為 3.3。
2.2不同診斷方法的診斷效能以18F-FDG SUVmax>2.5、18F-FLT SUVmax>1.4[5]和18F-FLT SUVmax/18F-FDG SUVmax>0.5[6]為惡性結(jié)節(jié)診斷標(biāo)準(zhǔn),分別計算出3種方法的靈敏度、特異度、精確度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、誤診率和漏診率,具體結(jié)果見表1。
表1 不同診斷方法的診斷效能/%
2.3ROC曲線分析結(jié)果18F-FDG SUVmax、18F-FLT SUVmax繪制ROC曲線圖,曲線下面積(AUC)分別為0.689、0.801,見圖2。
圖2 18F-FDG SUVmax和18F-FLT SUVmax ROC曲線圖
3.1不同SUVmax法對單發(fā)肺結(jié)節(jié)的診斷效能對比18F-FDG體現(xiàn)了結(jié)節(jié)結(jié)構(gòu)中無氧糖酵解的活性,對診斷肺部惡性結(jié)節(jié)具有很高的靈敏度,但其對炎性病變亦會產(chǎn)生較高攝取,故可能出現(xiàn)一定的假陽性顯像,導(dǎo)致其對惡性腫瘤性結(jié)節(jié)診斷的特異度降低。因此,該領(lǐng)域后續(xù)研究應(yīng)用中逐漸引入了明確體現(xiàn)細(xì)胞增殖情況的示蹤劑18F-FLT[7]。18F-FLT作為一種胸腺嘧啶類似物參加DNA合成,而癌性細(xì)胞與炎性細(xì)胞對比具有無窮增殖的特征,DNA合成顯著增長,因此FLT顯像對肺部惡性結(jié)節(jié)的診斷特異度要高于FDG顯像。
本研究中,以18F-FDG SUVmax>2.5、18F-FLT SUVmax>1.4和18F-FLT SUVmax/18F-FDG SUVmax>0.5為惡性結(jié)節(jié)診斷標(biāo)準(zhǔn),分別計算出3種方法的靈敏度、特異性、精確性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、誤診率和漏診率。從表1數(shù)值中可以看出,F(xiàn)DG SUVmax方法對肺部單發(fā)結(jié)節(jié)診斷的靈敏度最高,而假陽性率亦是最高;FLT SUVmax/FDG SUVmax方法對肺部單發(fā)結(jié)節(jié)診斷的特異度最高,但假陰性率亦遠(yuǎn)高于其余兩種方法,且靈敏度顯著低于其余兩種方法;FLT SUVmax方法對肺部單發(fā)結(jié)節(jié)診斷的靈敏度稍小于FDG SUVmax方法,且假陰性率稍高于FDG SUVmax方法,但其特異度明顯高于FDG SUVmax方法,且精確度顯然最高。相關(guān)研究認(rèn)為,F(xiàn)LT SUVmax/FDG SUVmax比率代替腫瘤能量代謝與 DNA 合成之間可能設(shè)有的某種對立不變的聯(lián)系[8],對于實際應(yīng)用來講,兩種方法聯(lián)合顯然在肺部惡性結(jié)節(jié)的診斷上綜合效果更好。
3.218F-FDGSUV和18F-FLTSUV的ROC曲線比較本研究經(jīng)過ROC曲線分析,以18F-FDG顯像常用的SUVmax=2.5為界,>2.5的為惡性病變,<2.5的為良性病變,該診斷的靈敏度為88.2%,特異度為65.2%, ROC曲線下面積(AUC)為0.689;以18F-FLT顯像常用的SUVmax=1.4為界,>1.4為惡性病變,<1.4的為良性病變,該診斷的靈敏度為82.4%,特異度為69.6%,ROC曲線下面積為0.801。實際中,AUC<0.5時不符合真實情況,AUC=0.5時說明診斷方法完全不起作用,無診斷價值,本研究結(jié)果顯示兩種方法AUC在0.5~1.0,說明病例數(shù)據(jù)符合真實情況,該兩種診斷方法均有效。當(dāng)ROC曲線圖越凸越接近于左上角,標(biāo)志著其診斷效能越好,本文18F-FLT方法的ROC曲線顯然更接近左上角,即AUC值更接近于1.0,說明其具有更高的精確度。兩種方法對比,18F-FLT的診斷精確度明顯較18F-FDG高。
3.3小結(jié)與展望PET顯影劑的創(chuàng)新與運(yùn)用是增加成像特異性的根本途徑。本研究應(yīng)用兩種PET顯像劑開展相關(guān)試驗,研究表明,18F-FDG對肺部結(jié)節(jié)診斷有較高的靈敏度,18F-FLT 對于病灶的特異度較高,且ROC曲線更接近左上角,說明其診斷的精確度較18F-FDG要高,但其攝取值偏低減少了顯像的靈敏度,有可能導(dǎo)致假陰性[8]。
經(jīng)過對單純18F-FDG及18F-FLT SUVmax值的了解發(fā)現(xiàn):良、惡性結(jié)節(jié)間SUVmax之間存在著較多的重疊,對于較小的肺內(nèi)結(jié)節(jié),須與其 CT 特性及解剖結(jié)構(gòu)、診療病例相結(jié)合分別行良惡性判斷。在尋求新方法對結(jié)節(jié)特性進(jìn)行評價時,有研究認(rèn)為 FLT/FDG 比率可以最大水平地區(qū)別診療過程中表現(xiàn)復(fù)雜的肺內(nèi)病變[9]。但18F-FDG及18F-FLT PET/CT 成像診斷肺部單發(fā)結(jié)節(jié)的臨床效能尚有待更進(jìn)一步的研究。
本實驗收集病例數(shù)據(jù)數(shù)量較少,良惡性病變存在比率不均衡等問題,且18F-FDG在結(jié)核和炎性病變中攝取增高病例數(shù)比較多,增加了一定的假陽性率,而18F-FLT在肺腫瘤病變中攝取普遍不高,其增加了假陰性率[10],在后續(xù)研究中應(yīng)不斷擴(kuò)大實際樣本量,發(fā)現(xiàn)更多的影響因素,進(jìn)一步深入研究18F-FLT在肺部單發(fā)結(jié)節(jié)及其他腫瘤顯像中的優(yōu)勢。