李 敏 張春燕 劉芳菲 呂榮彬 韓明山 劉樹永

泰安市中心醫(yī)院1.醫(yī)學(xué)影像科；2.醫(yī)學(xué)影像中心（PET-CT室），山東泰安 271000

結(jié)直腸癌（colorectal cancer，CRC）是常見的消化道惡性腫瘤，發(fā)病率較高，在世界范圍內(nèi)位居第3位，死亡率高居第2位[1］，嚴重危害人類生命健康。隨著醫(yī)療水平的提高，結(jié)直腸癌的治療方式也在不斷更新，目前我國結(jié)直腸癌的治療是以手術(shù)切除為主，再輔以后續(xù)的多模式治療方案[2］，臨床分期不同，治療方案不同，患者的五年生存率也不相同。Ⅰ~Ⅱ期患者經(jīng)過手術(shù)治療，五年生存率可達到90%，對于晚期無法進行手術(shù)的患者，即使經(jīng)過藥物輔助化療，五年生存率也只有13%[3］。因此結(jié)直腸癌的早期診斷及術(shù)前分期對于改善患者的預(yù)后至關(guān)重要。18氟-氟脫氧葡萄糖（18F-FDG）PET/CT作為一種無創(chuàng)性的全身功能顯像方法，能夠在代謝水平上判斷病灶的良惡性，并且通過結(jié)合CT的功能對病灶準確定位，實現(xiàn)對腫瘤的定位、定量、定性診斷，并且在腫瘤發(fā)生形態(tài)學(xué)改變之前可以檢測到代謝改變，在結(jié)直腸癌的診斷、評估術(shù)前轉(zhuǎn)移、檢測術(shù)后復(fù)發(fā)中體現(xiàn)了重要的價值[4］。本研究回顧性分析了43例確診CRC患者的18F-FDG PET/CT圖像，分析結(jié)直腸癌18F-FDG PET/CT代謝參數(shù)與不同臨床病理特征的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 研究對象

收集泰安市中心醫(yī)院2018年1月至2021年1月術(shù)前進行過18F-FDG PET-CT檢查、病理為CRC的43例患者（男性32例，女性11例）的臨床病理資料，年齡30~84歲，平均（61.86±13.16）歲。本研究已獲得院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準，免除簽署知情同意書。納入標準：（1）排除生理攝取，腸道出現(xiàn)局灶性葡萄糖高代謝灶；（2）血糖<6.1 mmol/L；（3）FDG藥物注射后50~60 min之間采集PET-CT圖像；（4）18F-FDG PET/CT檢查與手術(shù)間隔時間不超過2周。排除標準：（1）合并其他部位惡性腫瘤；（2）進行PET-CT檢查前接受過惡性腫瘤相關(guān)的治療（包括手術(shù)、放化療和靶向藥物治療等）；（3）圖像質(zhì)量較差，對腸道病變顯示不清。

1.2 檢查前準備及方法

1.2.1 PET/CT檢查前準備 患者檢查前禁食6~8 h，控制空腹血糖<6.1 mmol/L?；颊卟捎檬直硿\靜脈注射18F-FDG，按照0.1 mci/kg的計量進行注射，注射后回PET/CT專用休息室平靜休息50~60 min，再行PET-CT全身檢查。檢查前飲水500 mL并排空膀胱。

1.2.2 PET/CT檢查方法 采用我院PET-CT科Ingenuity TF 128 PET/CT顯像儀，顯像劑18F-FDG放化純度>95%。PET/CT檢查流程：患者休息50~60 min后進行全身PET/CT檢查，采用仰臥位，自顱頂掃到股骨中段，先行128排CT掃描，電壓140 kV，電流100~250 mA，螺距0.75 mm，層厚3.75 mm，保持體位不變，行PET掃描，按照2 min/床位行PET掃描，掃描時間15~20 min。掃描完成后，由機器自帶程序基于CT圖像對PET數(shù)據(jù)進行衰減校正、迭代重建，得到PET圖像，將所有PET和CT圖像傳輸?shù)綄Ｓ霉ぷ髡綧EDEX，從該工作站構(gòu)建融合PET-CT圖像。如果早期顯像難以判定病灶性質(zhì)，必要時行延遲顯像。

1.3 圖像分析方法及數(shù)據(jù)測量

PET/CT分別由2名PET/CT高級診斷醫(yī)師獨立閱片，意見不一致時則協(xié)商解決。2名PET/CT診斷醫(yī)師各自在PET/CT圖像上根據(jù)最大標準化攝取值（SUVmax）和FDG攝取形態(tài)確定感興趣區(qū)（region of interest，ROI），以SUVmax的40%作為相對閾值，然后軟件自動在軸位、矢狀位、冠狀位進行分割，自動測量ROI內(nèi)的SUVmax、平均標準化攝取值（SUVmean）及腫瘤代謝體積（tumor metabolism volume，MTV），并計算得到糖酵解總量（total glycolysis，TLG），TLG=SUVmean×MTV。最終結(jié)果選取2人測量的平均值。

PET/CT原發(fā)灶診斷標準：排除腸道生理性攝取，腸壁出現(xiàn)局灶性18F-FDG高攝取灶懷疑為結(jié)直腸癌。

1.4 資料收集

收集43例結(jié)直腸癌患者的腫瘤最大徑、分化程度、TNM分期等信息，均由我院術(shù)后病理所得。結(jié)直腸癌分期按照2016年UICC制定的第8版TNM分期標準。原發(fā)腫瘤（T），Tx：原發(fā)腫瘤無法評價；T0：無原發(fā)腫瘤證據(jù)；Tis：原位癌，腫瘤局限于上皮內(nèi)或侵犯黏膜固有層；T1：腫瘤侵犯黏膜下層；T2：腫瘤侵犯固有肌層；T3：腫瘤穿透固有肌層到達漿膜下層，或侵犯無腹膜覆蓋的結(jié)直腸旁組織；T4a：腫瘤穿透腹膜臟層；T4b：腫瘤直接侵犯或粘連于其他器官或結(jié)構(gòu)。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（N），Nx：區(qū)域淋巴結(jié)無法評價；N0：無區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)；N1：有1~3枚區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；N2：有4枚以上區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。遠處轉(zhuǎn)移（M），M0：無遠處轉(zhuǎn)移；M1：出現(xiàn)遠處轉(zhuǎn)移，包括腹膜轉(zhuǎn)移。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 25.0統(tǒng)計軟件，計數(shù)資料用率（%）表示，使用Shapro-Wilk檢驗對數(shù)據(jù)進行正態(tài)分布檢驗，檢驗結(jié)果顯示各組代謝參數(shù)均不符合正態(tài)分布，計量資料用中位數(shù)（四分位間距）[M（P25~P75）］表示，兩樣本間代謝參數(shù)的差異比較采用Mann-WhitneyU檢驗，多組樣本間代謝參數(shù)的差異比較采用Kruskal-wallis秩和檢驗；采用Spearman相關(guān)分析評價代謝參數(shù)相關(guān)性。檢驗水準α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 臨床病理特征

43例病灶經(jīng)術(shù)后組織病理學(xué)證實均為結(jié)直腸腺癌，其中4例含黏液腺癌成分。43例結(jié)直腸癌原發(fā)灶最大徑為4.00（3.00~5.00）cm，按照腫瘤最大徑分為<4 cm（n=21）和≥4 cm（n=22）兩組；按照分化程度分為3組，其中高分化腺癌3例，中分化腺癌34例，低分化腺癌6例。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者21例，按照有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移分為N0（n=22），N1~N2（n=21）兩組。遠處轉(zhuǎn)移者12例，按照M分期分為M0（n=31）和M1（n=12）兩組。見圖1、圖2。

圖1 患者女性，60歲，直腸癌伴肝轉(zhuǎn)移，T4M1N2

圖2 患者男性，54歲，乙狀結(jié)腸潰瘍性中分化腺癌伴黏液腺癌成分，系膜根部多發(fā)增大淋巴結(jié)，T4M0N2

2.2 結(jié)直腸癌PET/CT代謝參數(shù)在不同分組間的比較

腫瘤最大徑≥4 cm組的SUVmax、SUVmean、MTV和TLG高于最大徑<4 cm組；T分期較高組的SUVmax、SUVmean、MTV和TLG均高于T分期低的組；低分化組的SUVmax、SUVmean高于中分化及高分化組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。SUVmax、SUVmean、MTV和TLG在N、M分期分組間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。見表1。

表1 不同臨床病理特征分組間代謝參數(shù)比較[M（P25~P75）］

2.3 結(jié)直腸癌PET/CT代謝參數(shù)相關(guān)性分析結(jié)果

SUVmax、SUVmean、MTV和TLG與腫瘤最大徑呈正相 關(guān)（P<0.05），相 關(guān) 系 數(shù) 分 別 為TLG（r=0.656）>MTV（r=0.547）>SUVmean（r=0.428）>SUVmax（r=0.397）；SUVmax、SUVmean、MTV和TLG與T分期呈正相關(guān)（P<0.05），相關(guān)系數(shù)由大到小依次為TLG（r=0.519）>MTV（r=0.438）>SUV（r=0.436）>SUVmean（r=0.349）；SUVmax、SUVmean和分化程度呈負相關(guān)（P<0.05），MTV和TLG與分化程度無明顯相關(guān)性（P>0.05）；SUVmax、SUVmean、MTV和TLG與N、M分期無明顯相關(guān)性（P>0.05）。見表2。

表2 不同代謝參數(shù)與不同臨床病理特征相關(guān)性

2.4 結(jié)直腸癌PET/CT代謝參數(shù)在評估T分期的診斷效能

為了進一步探究SUVmax、SUVmean、MTV和TLG值評估腫瘤T分期的診斷效能，繪制診斷效能受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線。結(jié)果顯示，在鑒別結(jié)直腸癌患者的T3和T4期時，SUVmax、SUVmean、MTV和TLG的曲線下面積（area under the cure，AUC）分別為0.734、0.696、0.780、0.829。根據(jù)ROC曲線計算各個代謝參數(shù)的截斷值，以SUVmax=15.05為閾值，評估結(jié)直腸癌T3、T4分期的敏感性為83.3%，特異性為69.6%；以SUVmean=8.90為閾值，評估結(jié)直腸癌T3、T4分期敏感性為83.3%，特異性為65.2%；以MTV=9.83 cm3為閾值，評估結(jié)直腸癌T3、T4分期敏感性為91.3%，特異性為61.1%；以TLG=79.70 g為閾值，評估結(jié)直腸癌T3、T4分期敏感性為91.3%，特異性為61.1%。見圖3。

圖3 PET/CT代謝參數(shù)對T分期的診斷效能的ROC曲線

3 討論

目前，臨床上確診結(jié)直腸癌主要依賴于纖維結(jié)腸鏡[5］，它對結(jié)直腸癌具有很高的敏感性和特異性，還可以進行組織取樣和治療干預(yù)，是診斷結(jié)直腸癌的金標準。但是這種檢查方法也有一定局限性，它無法觀察腸道以外的病變，不能評估淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠處轉(zhuǎn)移，無法判斷腫瘤的分期。PET/CT結(jié)合了CT和PET的優(yōu)勢，通過1次檢查，即可完成全身顯像，可以發(fā)現(xiàn)遠處轉(zhuǎn)移，對結(jié)直腸癌診斷及分期有較高的應(yīng)用價值[6］。

現(xiàn)在臨床使用最廣泛的PET/CT半定量參數(shù)是SUVmax，其與SUVmean均可以代表FDG的攝取程度，但不能反應(yīng)腫瘤的整體代謝情況。MTV、TLG半定量代謝參數(shù)基于腫瘤的體積和FDG的攝取來評估腫瘤總體的代謝水平，已被證明在結(jié)直腸癌的分期、評估預(yù)后中有較高的應(yīng)用價值[7］，現(xiàn)已成為研究熱點。既往關(guān)于18F-FDG PET/CT的研究主要集中在尋找腫瘤原發(fā)灶、評估術(shù)前轉(zhuǎn)移及術(shù)后復(fù)發(fā)等方面，對于PET/CT代謝參數(shù)與腫瘤標志物及臨床病理特征的相關(guān)性研究較少且存在爭議。

本研究結(jié)果顯示，各代謝參數(shù)均與CRC原發(fā)灶最大徑呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)由大到小依次為TLG（0.656）>MTV（0.547）>SUVmean（0.428）>SUVmax（0.397），與以往研究結(jié)果[8］較為一致。其中TLG、MTV的相關(guān)系數(shù)高于SUVmax、SUVmean，原因可能是SUVmax及SUVmean代表腫瘤細胞對FDG的攝取程度，僅反應(yīng)腫瘤的代謝活性，而不能反映腫瘤的整體代謝程度，MTV和TLG能體現(xiàn)腫瘤的整體代謝信息，與腫瘤的實際生長狀況更加吻合，因此與腫瘤的最大徑相關(guān)性更高[8］。

本研究顯示，不同分化程度組間的SUVmax、SUVmean差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），低分化組的SUVmax、SUVmean高于中分化及高分化組，進一步分析其相關(guān)性，兩者與分化程度皆呈負相關(guān)，腫瘤的分化程度對腫瘤的SUVmax及SUVmean影響較大。葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白-1（glucose transporter-1，GLUT-1）是轉(zhuǎn)運蛋白中發(fā)揮重要作用的一種葡萄糖轉(zhuǎn)運體，在人體正常器官和組織內(nèi)表達水平較低，而在惡性腫瘤細胞中大量表達，能夠增強癌細胞對葡萄糖的攝取程度[9］。研究表明，腫瘤原發(fā)灶的組織學(xué)分化程度與腫瘤細胞表面的GLUT1表達呈負相關(guān)[10］，腫瘤分化級別越低，惡性程度越高，細胞表面的GLUT1數(shù)量越高，葡萄糖轉(zhuǎn)運增加，攝入的FDG增多，因此SUVmax及SUVmean隨之增大。本研究雖然發(fā)現(xiàn)低分化組CRC MTV、TLG高于中高分化組，但是差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），與李艷梅等[11］研究一致。原因可能是腫瘤細胞分化程度不同，增殖期腫瘤細胞的比例不同，導(dǎo)致MTV和TLG數(shù)值不同[12］。

臨床實踐證明，CRC的治療方案依賴于TNM分期，準確的術(shù)前分期能夠有效地改善患者預(yù)后，提高患者生存率。Mori等[13］通過研究發(fā)現(xiàn)臨床分期為ⅡC期的患者5年生存率比ⅢA、ⅢB期患者明顯降低，提示T分期是影響預(yù)后的重要因素。本研究發(fā)現(xiàn)，不同T分期組間SUVmean、SUVmax、MTV、TLG差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），T分期較高的代謝參數(shù)均高于T分期低的代謝參數(shù)，并且SUVmax、SUVmean、MTV、TLG和T分期均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)由大到小依次為TLG（r=0.519）>MTV（r=0.438）>SUV（r=0.436）>SUVmean（r=0.349），與Deantonio等[14］研究結(jié)果一致；為了進一步探究SUVmax、SUVmean、MTV和TLG值評估腫瘤T分期的診斷效能，繪制了ROC曲線，結(jié)果顯示在鑒別T3及T4分期中，TLG的AUC最高，MTV和TLG的敏感性和特異性較高。綜上所述，18F-FDG的代謝參數(shù)可以作為預(yù)測T分期的指標，且MTV和TLG的診斷效能高于SUV。

本研究發(fā)現(xiàn)，PET/CT的代謝參數(shù)與N、M分期無明顯相關(guān)性，與既往研究[15］不完全一致。分析原因如下：（1）本研究中部分病例含黏液腺癌成分，黏液腺癌組織中所包含的實性成分較少，且細胞密度相對較低，即使有轉(zhuǎn)移也可以表現(xiàn)為較低的代謝活性；（2）本研究以40%SUVmax相對閾值測量MTV，在SUVmax較大時容易低估MTV，與Yoshiyuki等[16］測量的數(shù)據(jù)范圍不一致，導(dǎo)致實驗結(jié)果不完全一致。

綜上所述，18F-FDG PET/CT的半定量代謝參數(shù)SUVmax、SUVmean、MTV和TLG與CRC原發(fā)灶腫瘤大小、分化程度、T分期、腫瘤標志物等具有一定相關(guān)性，可在一定程度上反映腫瘤的部分病理特征，有助于判斷腫瘤的特性及惡性程度。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突