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PET/CT 薄层及延迟显像对低代谢肺实性小结节的诊断价值

2023-09-13凌华毓

生物医学工程与临床 2023年4期
关键词:薄层差值准确度

杨 中,凌华毓

目前中国肺癌发病率位居第一, 也是癌症死亡的首要病因[1]。 据统计,中国每年肺癌患者的发病率和死亡率同比增长幅度大幅增加[2]。 尽管近年来随着临床诊疗技术取得较大进步, 但5 年存活率仍相对较低, 其早期的误诊和漏诊是导致肺癌患者高死亡率和临床治愈率较低的直接原因[3,4],早期小结节病灶患者无任何临床不适[5],尤其是一些低代谢的肺小结节,没有明显特征性,又无法穿刺活检,诊断起来相当棘手。 随着影像技术的发展及低剂量CT 的应用,越来越多的肺结节被筛查出来。 部分孤立性肺结节可能是肺癌,早期诊治可取得良好预后[6,7],但如何进一步提高诊断准确率尤为重要。 目前非常先进的正电子发射体层摄影术(positron emission tomography,PET)/CT 是一种无创性检查, 通过定量分析结节的标准摄取值(standard uptake value,SUV)能明显提高其良恶性的诊断率,对于恶性肺结节的诊断具有高的灵敏度(95%~97%)及中度的特异度(52%~87%)[8],而PET/CT 加做肺薄层及延迟显像均能进一步提高诊断准确度。 因此,笔者研究PET/CT 联合肺薄层及延迟显像对低代谢的肺小结节的诊断价值, 为临床提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2020 年1 月至2022 年1 月在合肥京东方医院行薄层CT 及延迟相PET/CT 检查的21 例肺实性小结节患者,其中男性12 例,女性9 例;年龄41 ~85岁,平均年龄58.75 岁(标准差7.25 岁);结节直径0.6 ~2.0 cm,平均值1.17 cm(标准差0.36);经病理诊断,良性13 例,恶性8 例。

选择标准:①CT 肺窗显示病灶最大直径为0.6 ~2.0 cm,对于多发病灶,考察直径最大者,无其他部位原发肿瘤或相关手术史;②全身无其他18F-氟代脱氧葡萄糖 (18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG) 代谢增高灶;③经CT 诊断为实性小结节(≤2.0 cm),且行薄层及延迟相PET/CT 检查; ④病灶PET/CT 常规显像SUV ≤3.45; ⑤病灶良恶性经过病理诊断或临床证实;⑥患者检查前血糖低于10 mmol/L。

排除标准:不符合任一选择标准、病例资料不完整或存在干扰研究结果的患者。

1.2 方法

1.2.1 检查方法

1.2.1.1 常规(早期)显像 要求患者检查前禁食6 h 以上;静脉注射18F-FDG(根据体质量0.10 ~0.15 mCi/kg),18F-FDG 放化纯度> 95 %。 行PET/CT(DISCOVERY710。 GE 公司,美国)显像,于静脉注射18F-FDG后50 min 进行全身显像, 检查范围从颅顶至股骨中段,首先按常规扫描条件做CT 检查,再按照每床位2.0 min 或2.5 min、滤波反投影重建、层厚4 mm 等条件进行PET 显像。

1.2.1.2 肺薄层CT 应用同一台PET/CT,同样扫描前要进行呼吸屏气训练,采用常规低剂量,做肺薄层扫描要求重新处理扫描条件,设置管电压120 kV,管电流80 mA,层间隔1.25 mm。 扫描数据自动上传图像工作站,应用MedEx 图像后处理系统处理。

1.2.1.3 延迟显像 于注药后2 ~3 h 进行, 同一台PET/CT 同等条件,采集以病灶为中心一个床位。 CT及PET 图像采用标准重建法,重建层厚及间隔均为4 mm。应用CT 数据对PET 图像进行衰减校正,校正后对二者图像进行对位融合处理,得到3 种不同断面的CT、PET 及融合图像。

1.2.2 图像分析及诊断标准

1.2.2.1 PET/CT 显像 常规显像阳性判定标准是SUV ≥2.0(考虑早期高分化恶性病变)。

1.2.2.2 肺薄层扫描 病灶的恶性特征如分叶、毛刺、胸膜牵拉、凹陷、气管受压、截断、血管集束征等,阳性判定标准是以上各征像具备2 点。

1.2.2.3 PET/CT 联合肺薄层扫描 阳性判定标准是二者均为阳性的结节定为阳性。

1.2.2.4 延迟显像 传输至MEDEX 工作站的图像融合及处理后, 由2 名以上专科医生分别分析图像,对照CT 显示的病灶,找出18F-FDG 摄取异常的位置,确定二者融合的准确部位,然后勾画出,计算机自动算出SUVmax。 延迟显像的相应层面得到SUVmax延迟,计算SUVmax 差值(△SUVmax) = SUVmax 延迟-SUVmax 常规,差值率(%)=SUVmax 差值/SUV常规×100%。延迟显像阳性判定标准是△SUVmax ≥常规显像的SUVmax100%。

1.2.3 病理检查

通过穿刺活检、手术标本或者气管镜脱落细胞病理证实。

1.2.4 分析指标

以病理诊断为金标准, 进行对照。 ①计算薄层CT、PET/CT, 以及二者联合诊断肺小灶的良恶性准确度等参数;②SUVmax 差值与病灶良恶性对比;③PET/CT 延迟显像与常规显像SUVmax 差值率对比。

1.3 统计学方法

采用SPSS 19.0 对数据进行整理分析。 计量资料采用t 检验,用均数±标准差表示。P <0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病理诊断结果

21 例病灶经病理检查明确证实分为恶性和良性两组,恶性病灶组共8 例:鳞癌1 例(图1),腺癌1例, 细支气管肺泡癌2 例, 含腺癌成分肺泡癌及转移癌各1 例,黏液腺癌2 例;良性病灶共13 例:淋巴结2 例,结核2 例,错构瘤及硬化性血管瘤各1 例,炎性假瘤2 例,隐球菌及霉菌感染各1 例,其他结节3 例。

图1 1 例65 岁男性左肺上叶小病灶患者影像和病理图Fig.1 Radiographic images and pathological image of 65-year-old male patient with small lesions in the left upper lobe

2.2 肺薄层与常规PET/CT 诊断结果比较

对于肺部小病灶,各种情况结果如下。 常规PET/CT 显像:良性12 例,恶性9 例,正确14 例,错误7例。 薄层CT 检查:良性11 例,恶性10 例,正确12例,错误9 例。 联合诊断:良性14 例,恶性7 例,正确16 例,错误5 例。 薄层CT 和常规PET/CT 检查两者联合的灵敏度、特异度、准确度明显高于单一检测。见表1。

表1 常规PET/CT 显像和薄层CT 检查在诊断肺实性小结节方面的比较Tab.1 Comparison of conventional PET/CT imaging and thin-slice CT in diagnosis of pulmonary solid nodules

2.3 延迟显像与病理诊断及常规显像诊断结果比较

2.3.1 SUVmax 差值与低代谢肺小灶的病理对照诊断结果

病理诊断恶性8 例, 良性13 例;ΔSUVmax 分析恶性12 例,良性9 例。经与病理诊断结果对照,恶性病灶大多数ΔSUVmax ≥常规显像的SUVmax100%,诊断准确度为87.5%(7/8);而良性病灶多数ΔSUVmax<常规显像的SUVmax100%, 准确度为84.6%(11/13)。 见表2。

表2 ΔSUVmax 大小与病灶良恶性对比结果Tab. 2 Comparison of ΔSUVmax between benign and malignant lesions

2.3.2 PET/CT 延迟显像与常规显像SUVmax 差值率对比

所有病灶的常规显像SUVmax 均≤3.45, 范围为0.68 ~3.45,SUVmax 平均值2.23(标准差1.17)。恶性组患者常规显像SUVmax 为1.91 ~3.41,延迟期为2.95 ~5.74;良性组常规显像SUVmax 为0.68 ~3.45,延迟期SUVmax 为0.56 ~3.82。 分析常规和延迟期SUVmax 平均值及ΔSUVmax,可以看出不论是常规显像还是延迟期,恶性组明显高于良性组(P<0.05)。与良性结节比较,恶性组的平均ΔSUVmax 及差值率明显增高,差异有统计学意义(P<0.05)。 见表3、图1。

表3 良恶性结节常规、延迟显像SUVmax、ΔSUVmax 及差值率之间的比较Tab. 3 Comparison of SUVmax, SUVmax difference and difference rate between conventional and delayed imaging in benign and malignant pulmonary nodules

3 讨论

3.1 采用肺薄层CT 检查对肺实性小结节的重要诊断价值

与薄层CT 相比, 常规PET/CT 的CT 为低剂量CT,射线能量不足,小病灶明显显示不清。 另外常规PET/CT 中CT 层厚较厚,某些小病灶直接漏掉,或者其内部及周边细微结构无法全面清晰显示。 薄层CT减少了扫描层厚,又增加了分辨率,根据其细微形态结构判断良恶性,弥补了其形态学观察的不足[9]。笔者研究显示,肺部采集后,重建至厚度为1.25 mm 薄层CT 图像,可观察病灶的外形、密度及病灶边缘情况,如分叶、毛刺、胸膜牵拉、凹陷、气管受压、截断、血管集束征等, 加做薄层CT 恶性征象检出率高于单纯PET/CT 双时相显像[10,11],明显增加了解剖学上的诊断信息。 笔者研究中几例肿瘤分化程度较高的恶性病变,葡萄糖代谢不够高,PET/CT 的SUV 值较低,不好鉴别其良恶性,通过加做高分辨薄层CT 清晰显示恶性病灶的微小的结构特性,明显提高了良恶性鉴别准确度。 笔者研究常规PET/CT 和薄层CT 检查两者结合的检查灵敏度(72.7%)、特异度(86.7%)、准确度(80.7%)大大提高,可见加做薄层CT 尤为必要。

3.2 PET/CT 延迟显像的重要诊断价值

目前认为PET/CT 诊断肺结节有明显优势[12],但对PET/CT 显像SUV 值≤3.45 的肺部小结节的诊断价值报道较少。 对低代谢肺小结节的诊断,只能依靠临床经验,客观性较差。小结节本身范围小,受部分容积效应的影响,病灶周边较模糊。 另外小病灶病变细胞数量少, 细胞代谢作用较低,FDG 放射性摄取少,测得SUV 值低, 故单纯依据常规SUVmax 不足以鉴别病灶的性质。 有研究[13,14]显示部分良性病变如炎性病变(肉芽肿等)、良性肿瘤、生理因素等亦可引起18FFDG 高摄取。 但是加做延迟显像,观察延迟与常规显像的ΔSUVmax,恶性病变明显高于良性病变。 另外,笔者研究发现延迟显像尤其对常规显像SUVmax <2.5 的小病灶的鉴别诊断颇有价值。 文献显示, 结合PET/CT 延迟SUVmax 的降低,可辨别一些良性病变,减少假阳性病例[15]。 赵建等[16]文献表明,加做延迟显像可明显提高低代谢的病灶诊断准确度,区分病灶的性质作用较大。

3.3 病灶良恶性与常规、延迟期SUVmax、二者差值及差值率间关系

笔者研究良性组肺实性小结节常规与延迟显像SUVmax 平均值低于恶性组; 良性组平均ΔSUVmax及差值率较恶性组显著减低(P<0.05)。 恶性组常规SUVmax 最小为1.91,平均ΔSUVmax 是1.77,差值率最小的是15.14%;良性组常规SUVmax 最大3.45,平均ΔSUVmax 是0.56,差值率最大是14.35% ,研究结果看出,SUVmax 最大(3.45)1 例患者却为良性病变,可见对于低代谢单个病灶常规显像,SUVmax 对于鉴别良恶性无实际意义,而对多数患者的平均值,尤其延迟显像的SUVmax 平均值、ΔSUVmax 及差值率均低于恶性组。 笔者研究得出恶性组SUVmax (常规)≥1.91,平均ΔSUVmax ≥1.77 ,差值率≥15.14%,虽与文献[17]SUVmax>2.5 和差值率20%的标准有差异,但对良恶性病变的鉴别有一定价值。

3.4 SUVmax 差值大小与肺结节良恶性的关系

笔者研究恶性病灶多数延迟显像SUVmax 增大,而多数良性病变延迟显像SUVmax 减小,并且△SUVmax 大小与病灶的良恶性有一定交叉重叠, 存在相关性。 由于18F-FDG 显像剂具有局限性,一些代谢活跃的良性病变像癌细胞的糖酵解反应剧烈,磷酸已糖旁路被激活,导致18F-FDG 摄取明显增多,但是在延迟显像中良性病变SUVmax 及ΔSUVmax 低于恶性病变,且幅度较小,故部分良性病变尽管ΔSUVmax>0,但数值较小。 笔者研究良性病变中5 例炎性病变,代谢活跃且持续摄取幅度小属于这种。 分析△SUVmax<0 有3 个因素:①己糖激酶含量较低;②葡萄糖转运蛋白表达较低; ③延时显像18F-FDG 从细胞中清除快。 某些特殊恶性肿瘤细胞胞质少、代谢慢、18F-FDG摄取少、SUV 低,故△SUVmax < 0。 笔者研究1 例误诊肺泡癌,属于这一类。

3.5 18F-FDG 显像产生假阳性和假阴性机制

理论上SUV 值越高, 肿瘤细胞的跨膜糖酵解酶活性越强,而葡萄糖-6-磷酸酶活性越低,滞留在肿瘤细胞内,摄取葡萄糖更多,增殖能力越强,恶性度越高, 这反映了肿瘤的摄取葡萄糖能力与恶性度相关。片面理解上述含义是产生假阳性及假阴性普遍因素。部分良性病变摄取18F-FDG 可能较快地达到较高的量,维持10~30 min 后摄取明显开始减少,故常规显像18F-FDG 摄取量较大,SUV 可能会较高,而导致假阳性。 常规显像是注射后50 min 检查,很多恶性病变摄取18F-FDG 的量一直增加, 有的肺癌持续上升4 h[18],常规显像18F-FDG 摄取量还来不及升高,SUV 会较低,故导致假阴性。 而某些特殊类型肿瘤(如肺泡癌等)细胞胞质少,胞浆多,代谢慢,摄取18F-FDG 少,SUV 较低,又导致了假阴性。 笔者研究假阴性的2 例病灶中, 均为恶性程度较低的肿瘤,1 例为高分化腺癌,延迟显像尽管代谢增高0.95,但幅度较小,因而误为良性;1 例为肺泡癌,其延迟显像摄取仍较少,故判其良性。

综上所述, 加做肺薄层CT 扫描和同时实施18FFDG PET/CT 延迟显像可以提高SUV 值低的肺实性小结节的诊断准确度,减少不必要的手术,有一定的临床实用价值。

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