18F-FDG和18F-FLT PET/CT不同诊断方法在肺部单发结节中的临床价值分析

阿米娜·依布拉音 张奇洲 李肖红 李毓斌 吕洁 谢彬 刘立水 秦永德

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18F-FDG和18F-FLT PET/CT不同诊断方法在肺部单发结节中的临床价值分析

    通讯作者: 秦永德, qyd199013@163.com

Differential diagnosis protocols of 18F-FDG and 18F-FLT PET/CT for solitary pulmonary nodules

    Corresponding author: Yongde Qin, qyd199013@163.com
  • 摘要: 目的探讨18F-FDG和18F-胸腺嘧啶核苷(FLT)PET/CT不同的诊断方法对肺部单发结节的诊断价值。方法对40例发现肺部单发结节的患者行18F-FDG和18F-FLT PET/CT显像,所有病例均经病理或密切随访确诊,应用受试者工作特征(ROC)曲线比较18F-FDG SUVmax18F-FLT SUVmax18F-FLT SUVmax/同层面椎体SUVmax对肺部恶性肿瘤的诊断价值;18F-FDG和18F-FLT PET/CT两种显像结果均行视觉分析和半定量分析,比较不同诊断方法的诊断效能。结果18F-FDG SUVmax18F-FLT SUVmax18F-FLT SUVmax/同层面椎体SUVmaxROC曲线下面积分别为0.687、0.821和0.817。以18F-FDG SUVmax > 2.5、18F-FLT SUVmax > 2.0为恶性诊断标准、18F-FDG PET/CT视觉分析评分法、18F-FLT PET/CT视觉分析评分法4种方法诊断肺癌的灵敏度、特异度和准确率分别为88.2%、73.9%和80.0%;58.8%、82.6%和72.5%;94.1%、91.3%和92.5%;88.2%、65.2%和75.0%。结论18F-FLT SUVmax18F-FLT SUVmax/同层面椎体SUVmax单独诊断肺部恶性肿瘤的价值较18F-FDG SUVmax高,且前两者可替换使用。18F-FDG PET/CT视觉评分法在肺部单发结节良恶性的诊断中效能最佳。
  • 图 1  右肺上叶腺癌患者18F-FDG和18F-FLT PET/CT显像图

    Figure 1.  Images of 18F-FDG PET/CT and 18F-FLT PET/CT:the patient with right superior lobe adenocarcinoma

    图 2  右肺中叶结核患者18F-FDG和18F-FLT PET/CT显像图

    Figure 2.  Images of 18F-FDG PET/CT and 18F-FLT PET/CT:the patient with right middle lobe tuberculosis

    表 1  4种诊断方法的诊断效能结果(%)

    Table 1.  The results of diagnostic efficiency of the four diagnostic methods(%)

    诊断方法 灵敏度 特异度 准确率 阳性预测值 阴性预测值
    18F-FDG SUVmax > 2.5 88.2(15/17) 73.9(17/23) 80.0(32/40) 71.4(15/21) 89.4(17/19)
    18F-FLT SUVmax > 2.0 58.8(10/17) 82.6(19/23) 72.5(29/40) 71.4(10/14) 73.1(19/26)
    18F-FDG PET/CT视觉分析评分 94.1(16/17) 91.3(21/23) 92.5(37/40) 88.9(16/18) 95.5(21/22)
    18F-FLT PET/CT视觉分析评分 88.2(15/17) 65.2(15/23) 75.0(30/40) 65.2(15/23) 88.2(15/17)
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-10
  • 刊出日期:  2015-07-25

18F-FDG和18F-FLT PET/CT不同诊断方法在肺部单发结节中的临床价值分析

    通讯作者: 秦永德, qyd199013@163.com
  • 830011 乌鲁木齐,新疆医科大学第一附属医院核医学科

摘要: 目的探讨18F-FDG和18F-胸腺嘧啶核苷(FLT)PET/CT不同的诊断方法对肺部单发结节的诊断价值。方法对40例发现肺部单发结节的患者行18F-FDG和18F-FLT PET/CT显像,所有病例均经病理或密切随访确诊,应用受试者工作特征(ROC)曲线比较18F-FDG SUVmax18F-FLT SUVmax18F-FLT SUVmax/同层面椎体SUVmax对肺部恶性肿瘤的诊断价值;18F-FDG和18F-FLT PET/CT两种显像结果均行视觉分析和半定量分析,比较不同诊断方法的诊断效能。结果18F-FDG SUVmax18F-FLT SUVmax18F-FLT SUVmax/同层面椎体SUVmaxROC曲线下面积分别为0.687、0.821和0.817。以18F-FDG SUVmax > 2.5、18F-FLT SUVmax > 2.0为恶性诊断标准、18F-FDG PET/CT视觉分析评分法、18F-FLT PET/CT视觉分析评分法4种方法诊断肺癌的灵敏度、特异度和准确率分别为88.2%、73.9%和80.0%;58.8%、82.6%和72.5%;94.1%、91.3%和92.5%;88.2%、65.2%和75.0%。结论18F-FLT SUVmax18F-FLT SUVmax/同层面椎体SUVmax单独诊断肺部恶性肿瘤的价值较18F-FDG SUVmax高,且前两者可替换使用。18F-FDG PET/CT视觉评分法在肺部单发结节良恶性的诊断中效能最佳。

English Abstract

  • 近年来,肺癌的发病率居高不下,其中孤立性肺结节(solitary pulmonary nodules,SPN)的良恶性鉴别一直为诊断的难点,目前众多的影像学检查方法中,18F-FDG PET/CT的临床应用较为广泛,但其诊断肿瘤的特异性欠佳,结核及炎症的18F-FDG高摄取常在诊断中造成假阳性。近来关于18F-胸腺嘧啶核苷(3′-deoxy-3′-18F-fluorothymidine,18F-FLT)PET/CT的报道渐多,18F-FLT属于核酸代谢显像剂,能反应细胞核酸合成补偿途径的活跃程度和细胞增殖情况[1-2]。如何运用两种显像剂及不同的诊断方法提高诊断效能备受关注,为此,笔者选取了40例均行18F-FDG和18F-FLT PET/CT显像的SPN患者,采用不同的诊断方法并与“金标准”比对,分析比较其对肺部良恶性肿瘤的诊断效能。

    • 2013年1月至2014年1月在我院就诊的40例SPN患者,其中男性23例、女性17例,年龄37~86岁。40例患者均经手术后病理(14例)、穿刺活组织检查(21例)或密切随访(5例,随访1年以上影像学检查形态无变化或经抗炎治疗后结节体积缩小)证实,其中肺癌17例、结核10例、炎性病变7例、其他良性病变6例(肉芽肿)。

    • 18F-FDG及18F-FLT由美国GE公司MINItrace QILING回旋加速器及正电子药物生产线生产,并通过自动合成模块合成,除0.511 MeV和1.022 MeV外无其他峰出现,放射化学纯度皆>95%。显像设备为美国GE公司生产的Discovery VCT PET/CT显像仪。

    • 每位患者填写知情同意书后先行肺部18F-FDG PET/CT显像,要求患者禁食6 h以上,空腹手指末梢血糖值控制在7 mmol/L以内,平静状态下按体重静脉注射18F-FDG 7.4 MBq/kg。注射1 h后嘱咐患者排空小便,开始行PET/CT显像。首先用CT的解剖定位片明确检查范围,常规检查范围从颅顶至股骨中上段。CT扫描参数:电压120 kV,管电流160 mAs,准直5.0 mm,层厚3.75 mm,0.5 s/转,螺距1.25,扫描时间20~30 s。嘱咐患者放松,平静呼吸。在CT同一显像范围内进行PET三维扫描,每一个床位采集2.5 min,一般6~7个床位,在图像收集结束后利用CT数据对PET图像行衰减校正。采用有序子集最大期望值迭代法(ordered-subsets expectation maximization,OSME)重建得到横断面、冠状面、矢状面以及PET与CT的融合图像。18F-FDG PET/CT检查后3 d行18F-FLT PET/CT显像(自行规定),无特殊要求,仅做胸部扫描,采集方法同18F-FDG PET/CT显像。

    • 采用视觉评分法及半定量分析法分别判读18F-FDG及18F-FLT两种显像剂的PET结果。

      视觉评分法:18F-FDG PET以纵隔软组织、肝脏及大脑皮质摄取程度为参照,给SPN评分,具体评分如下,0分:正常;1分:轻微摄取;2分:中等摄取(高于纵隔低于肝脏);3分:高摄取(高于肝脏);4分:强摄取(高于大脑皮质)[3]18F-FLT PET以同层面椎体的摄取程度为参照,给SPN评分,具体评分如下,0分:正常;1分:轻微摄取;2分:中等摄取(低于或等于椎体摄取的50%);3分:高摄取(高于胸椎50%摄取且低于椎体摄取);4分:强摄取(高于或等于胸椎摄取)[3]

      半定量分析:测量病灶内放射性摄取最强处的SUVmax,以18F-FDG SUVmax > 2.5为恶性;18F-FLT SUVmax > 2.0为恶性。

    • CT诊断标准,1分:不疑为恶性(结节为圆形软组织、圆形、边界清晰、钙化、直径 < 1 cm);2分:恶性可能性低;3分:中度可疑为恶性(混合性或软组织密度、无钙化、边界光滑、直径 > 1 cm);4分:中高度可疑恶性;5分:高度可疑恶性(混合密度、分叶、毛刺、边界不清,直径 > 1 cm)[4]

      集体阅片,PET/CT的诊断标准:如果PET和CT诊断结节的良恶性一致,PET/CT诊断结果也与之相同;PET和CT的诊断结果不一致,CT评分为5分或PET评分为2~4分,单项符合诊断为肺癌。

    • 应用SPSS18.0软件进行统计学分析。18F-FDG SUVmax18F-FLT SUVmax18F-FLT SUVmax/同层面椎体SUVmax对肺部良恶性肿瘤的诊断准确率比较采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析;比较以18F-FDG SUVmax > 2.5、18F-FLT SUVmax > 2.0为恶性诊断标准、18F-FDG PET/CT视觉评分法、18F-FLT PET/CT视觉评分法4种诊断方法的灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值及阴性预测值。

    • 18F-FDG SUVmax18F-FLT SUVmax18F-FLT SUVmax/同层面椎体SUVmax的ROC曲线下面积分别为0.687、0.821、0.817。

    • 18F-FDG SUVmax > 2.5、18F-FLT SUVmax > 2.0为恶性诊断标准、18F-FDG PET/CT视觉评分法、18F-FLT PET/CT视觉评分法4种诊断方法的灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值及阴性预测值的结果见表 1

      诊断方法 灵敏度 特异度 准确率 阳性预测值 阴性预测值
      18F-FDG SUVmax > 2.5 88.2(15/17) 73.9(17/23) 80.0(32/40) 71.4(15/21) 89.4(17/19)
      18F-FLT SUVmax > 2.0 58.8(10/17) 82.6(19/23) 72.5(29/40) 71.4(10/14) 73.1(19/26)
      18F-FDG PET/CT视觉分析评分 94.1(16/17) 91.3(21/23) 92.5(37/40) 88.9(16/18) 95.5(21/22)
      18F-FLT PET/CT视觉分析评分 88.2(15/17) 65.2(15/23) 75.0(30/40) 65.2(15/23) 88.2(15/17)

      表 1  4种诊断方法的诊断效能结果(%)

      Table 1.  The results of diagnostic efficiency of the four diagnostic methods(%)

      在17例肺癌、23例良性病变中,18F-FDG PET/CT视觉评分法得出真阳性16例,真阴性21例,假阳性2例,假阴性1例;18F-FLT PET/CT视觉评分法得出真阳性15例,真阴性15例,假阳性8例,假阴性2例。具体典型病例见图 1图 2

      图  1  右肺上叶腺癌患者18F-FDG和18F-FLT PET/CT显像图

      Figure 1.  Images of 18F-FDG PET/CT and 18F-FLT PET/CT:the patient with right superior lobe adenocarcinoma

      图  2  右肺中叶结核患者18F-FDG和18F-FLT PET/CT显像图

      Figure 2.  Images of 18F-FDG PET/CT and 18F-FLT PET/CT:the patient with right middle lobe tuberculosis

    • 经ROC曲线分析得出18F-FLT SUVmax单独诊断SPN的价值高于18F-FDG显像,18F-FDG SUVmax单独诊断肺部恶性肿瘤的能力偏低(曲线下面积为0.687),因此,与18F-FDG相比,18F-FLT的肿瘤特异性较高,18F-FLT可能成为良性和恶性肿瘤鉴别诊断的示踪剂[5]18F-FLT SUVmax18F-FLT SUVmax /同层面椎体SUVmax曲线下面积分别为0.821、0.817,两者曲线下面积相近,可以相互替换使用。虽然18F-FLT SUVmax单独诊断肺部恶性肿瘤的曲线下面积大于18F-FDG SUVmax,但诊断价值中等,提示18F-FLT的吸收只是适度反应了肿瘤的增生性结果[6]

    • 单独以18F-FDG SUVmax > 2.5,18F-FLT SUVmax > 2.0为恶性诊断标准,假阳性患者分别为6例(5例为结核、1例为炎性假瘤)和4例(4例均为结核);假阴性患者分别为2例和7例。本研究发现,良性病变中结核病灶对18F-FDG及18F-FLT的高摄取尤为显著,其中3例结核病灶18F-FDG SUVmax > 10,1例18F-FLT SUVmax=4.52,这可能与上述结核病灶处于增殖期或以增殖病变为主,且含有大量的淋巴细胞、上皮样细胞、巨细胞和和中性粒细胞,激活态的炎性细胞,特别是淋巴细胞会高摄取18F-FDG[7-8];而增殖组织和病原体DNA合成的增加致使结核病灶对18F-FLT的摄取增高[8]。假阴性病例数18F-FLT显像(7例)明显高于18F-FDG显像(2例),可能与以下因素有关:①病灶较小且PET分辨率较低,使其实际的摄取程度被低估;②18F-FLT 3′端被18F替代,与脱氧胸苷转运蛋白及胸腺嘧啶激酶的亲和力减弱,而不能被整合到DNA中,从而表现为18F-FLT低摄取;因为18F-FLT激活炎症还导致其吸收,这表明18F-FLT不是一个很特异的肿瘤示踪剂[5];③肿瘤细胞中坏死或间质成分增多而处于增殖期的细胞数目较少时,会表现为不摄取或低摄取18F-FLT。

    • 无论是18F-FDG还是18F-FLT PET/CT显像,多篇文献报道及本研究中均证实,单独以SUVmax作为恶性诊断标准诊断效能相对较低。本研究中,18F-FDG PET/CT视觉评分法鉴别诊断SPN,使假阳性及假阴性病例明显减少(分别减至2例及1例),其中CT视觉评分法的贡献不容忽视。综合PET和CT的影像学表现是鉴别诊断SPN的另一个优势所在。

    • 本研究收集的病例数较少,仅为40例,其中恶性病变17例,良恶性病变总数不均衡及良性病变中高摄取18F-FDG或18F-FLT的结核或炎性病例数相对较多,致使诊断的阳性预测值降低。在今后的工作中应扩大样本量,进一步研究18F-FDG或18F-FLT PET/CT显像对SPN鉴别诊断的临床意义。

参考文献 (8)

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