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结直肠癌肿瘤代谢体积与肝转移及淋巴结转移的关系

2019-09-11徐慧琴赵学峰何延辉薛杨央朱书田

安徽医科大学学报 2019年8期
关键词:原发灶勾画阈值

汪 会,徐慧琴,赵学峰,何延辉,薛杨央,朱书田,王 泉

结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是常见的消化系统恶性肿瘤之一,近年来发病率逐年升高,并呈年轻化趋势。18F- 脱氧葡萄糖(18F- fluorodeoxyglucose,18F- FDG) 正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography/computed tomography, PET/CT)已经广泛用于临床肿瘤诊断、鉴别诊断、分期及疗效评价,其较传统影像学检查方法的主要优势为全身显像,并且能够同时反映病灶形态结构与功能代谢。目前临床常用PET/CT参数为最大标准摄取值(maximum standardized uptake value, SUVmax),但其仅仅代表肿瘤组织摄取显像剂的最高值。由于肿瘤异质性的存在,SUVmax无法反映肿瘤总体代谢情况。因此,近年来引入集肿瘤体积及功能代谢信息为一体的半定量参数 — 肿瘤代谢体积(metabolic tumor volume,MTV)。研究[1]表明,MTV较SUVmax能够更精确的反映肿瘤的生物学行为及预后。因此该研究旨在分析CRC MTV与肝转移、淋巴转移的关系。

1 材料与方法

1.1 病例资料收集安徽医科大学第一附属医院2016年1月~2018年12月术前行18F- FDG PET/CT扫描,且术后病理证实为CRC患者59例,其中男40例,女19例,年龄17~81(62±15)岁。淋巴结转移仅限原发灶周围的腹腔或盆腔转移淋巴结。所有转移灶均经病理证实。患者PET/CT检查前未接受任何抗肿瘤治疗。

1.218F- FDG PET/CT检查及图像分析采用安徽医科大学第一附属医院核医学科德国Simens 公司Biograph Truepoint(52环64排)PET/CT仪,显像剂18F- FDG购自南京安迪科公司,放化纯度>95%。患者显像前均空腹6 h以上,注射剂量5.55 Mbq/kg,静脉注射18F- FDG后安静休息50~60 min再行PET/CT扫描。扫描参数:患者仰卧位,先行低剂量CT扫描,管电流110 mA,管电压120 kV,螺距0.8,层厚5 mm;再行PET采集:3D模式,1 min/床位。扫描完成后经Simens PET/CT自带后处理工作站迭代重建后,导入Medex系统。由2位中级职称以上核医学科诊断医师对PET/CT图像进行分析,采用阈值勾画法,以SUVmax的40%为阈值,在PET图像上自动勾画感兴趣区(region of interest, ROI),于横断位、冠状位、矢状位上手动调整,确定肿瘤被完整包括,并避开周围组织,软件自动生成SUVmax、平均标准摄取值(mean standardized uptake value,SUVmean)和MTV。

2 结果

2.1 入组患者临床资料59例CRC患者中,男40例,女19例,结肠癌47例,直肠癌12例,其中合并肝转移患者17例,无肝转移患者42例,有局部淋巴结转移患者24例,无局部淋巴结转移患者35例。

2.2 原发灶PET/CT参数59例患者CRC原发灶均表现为18F- FDG摄取增高,原发灶的SUVmax为15.3(6.8,29.2),SUVmean为7.3(3.9,18.8),MTV为15.5(5.6~61.8)cm3。CRC伴肝转移及局部淋巴结转移的典型18F- FDG PET/CT图,见图1、2。

2.3 肝转移与临床资料及PET/CT参数对比有肝转移和无肝转移组的CRC患者性别、年龄差异无统计学意义(P均>0.05),两组原发灶MTV差异有统计学意义(χ2=8.854,P=0.004),而SUVmax、SUVmean差异无统计学意义(P均>0.05),见表1。

2.4 淋巴结转移与临床资料及PET/CT参数对比有局部淋巴结转移和无局部淋巴结转移组的CRC患者性别、年龄差异无统计学意义(P均>0.05),两组原发灶MTV差异有统计学意义(χ2=8.183,P=0.007),而SUVmax、SUVmean差异无统计学意义(P均>0.05)。见表2。

2.5 相关性分析经Spearman相关性分析显示,肝转移与MTV呈负相关,相关系数ρ=-0.362,P<0.01。淋巴结转移与MTV呈正相关,相关系数ρ=0.319,P<0.01。

图1 CRC伴肝转移患者18F- FDG PET/CT图像

图2 CRC伴局部淋巴结转移患者18F- FDG PET/CT图像

组别n性别男女年龄SUVmax<15.3≥15.3SUVmean<7.3≥7.3MTV<15.5≥15.5肝转移(+)1712562.76±7.76116116125肝转移(-)42281460.92±12.5231918241230χ2/t值χ2=0.085t=0.564χ2=0.490χ2=2.311χ2=8.854P值0.7700.5720.5680.1580.004

表2 CRC伴局部淋巴结转移与无局部淋巴结转移患者临床资料及PET/CT参数对比

3 讨论

肿瘤转移是一个极为复杂的病理过程,直接影响患者预后。肝转移和局部淋巴结转移是CRC最常见的转移方式,与患者手术方案选择及预后密切相关。通过影像学手段,研究可预测CRC转移的参数,将为临床个体化治疗提供参考和帮助。

18F- FDG PET/CT反映葡萄糖的体内代谢,与肿瘤生物学活性(包括侵袭性、转移性)有一定相关性,存在临床指导意义[2-4]。SUVmax是目前18F- FDG PET/CT临床应用最广泛的半定量指标,但SUVmax仅代表病灶内18F- FDG摄取最高值,无法评估肿瘤总体代谢。SUVmean是ROI内肿瘤组织平均放射性摄取值,代表肿瘤糖代谢平均水平。MTV是将ROI内摄取显像剂高出某一阈值的全部点提取出来,将无活性的坏死组织排除在外,计算体积之和,相比于SUVmax、SUVmean,MTV融合肿瘤体积和代谢信息,更接近肿瘤负荷。Shady et al[5]研究表明MTV可作为患者的无进展生存预测指标,并且MTV的价值优于SUVmax。 Suzuki et al[6]研究显示MTV对预测肿瘤TNM分期较SUVmax、SUVmean准确度更高。MTV的ROI勾画目前较为公认的方法是百分比阈值法。40%×SUVmax为阈值勾画所得MTV应用较为广泛,其依据是研究[7-8]显示在40%阈值水平上获得的FDG浓聚影边界与肿瘤术后实际大小最为接近。

本研究以40%阈值法勾画获取肿瘤MTV,统计学分析显示CRC有无肝转移或局部淋巴结转移与患者性别、年龄、原发灶SUVmax、SUVmean差异均无统计学意义,而组间原发灶MTV差异有统计学意义。可见传统PET/CT代谢参数SUVmax、SUVmean对于预测CRC肝转移、淋巴结转移方面的价值有限。MTV在预测CRC肝转移、局部淋巴结转移方面表现出令人瞩目的潜力。周海军 等[9]研究表明肿瘤的侵袭、转移潜能和生物学行为在原发瘤阶段即已确定,随着肿瘤生长或治疗干预,肿瘤出现遗传变异和代谢特征的改变。肿瘤异质性在18F- FDG PET/CT表现为放射性分布的不均一性,因此有必要寻找更接近肿瘤负荷的PET/CT参数。Gauthé et al[10]对75例无转移肛管癌患者的18F- FDG PET/CT代谢参数和患者无进展生存期进行统计分析,发现肛管原发灶MTV是患者预后的独立影响因子,而SUVmax与患者无进展生存期无统计学相关性。

相关性分析显示,CRC肝转移与原发灶MTV呈负相关,表明CRC原发灶MTV越低,更容易发生肝转移。与此相反的是,CRC局部淋巴结转移与原发灶MTV呈正相关,表明原发灶MTV越高,越容易发生局部淋巴结转移。这一结果与既往学者认为肿瘤代谢越高,提示其发生转移的可能性越大的观点不甚相同[11-12]。分析此不同之处的原因考虑为:① 以往PET/CT肿瘤代谢参数多以SUVmax为参数进行统计分析,并未分析肿瘤总体代谢;② 以往学者多研究肿瘤代谢参数与TNM分期的相关性以寻找转移相关预测因子。本研究在前人基础上更加细化,对CRC肝转移及局部淋巴结转移与原发灶MTV逐一进行统计分析,发现并非所有转移都是肿瘤代谢越高越容易发生。

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