PET在肺癌诊治中的应用

　　CSCO2000年第四届学术年会

　　王孟昭 李龙芸 朱朝辉 郑力*

　　摘　要　目的 研究PET在肺癌诊治中的应用。方法 收集1998年9月至2000年3月1日之间就诊的肺癌或拟诊肺癌的患者，均行PET及胸腹部CT、骨显像检查。结果 共收集88例患者，其中肺癌68例（77.3%），良性疾病20例（22.7%）。CT与PET共发现125个肺内病灶，其中恶性病灶80个（64.0%），SUR值平均为3.54±2.37；良性病灶45个（36.0%），SUR值平均为0.61±0.99，恶性病灶明显高于良性病灶。PET诊断肺癌的敏感性、特异性与病灶是否经过放化疗无关，但与病灶大小相关。对肺内病灶PET肉眼及SUR值诊断的特异性及准确性均显著高于CT，其中PET肉眼诊断的敏感性、特异性和准确性分别为95.0%，95.6%，95.2%；SUR值诊断分别为65.0%，91.1%，74.4%。SUR值诊断直径≥1.5cm肺内病灶的准确性极显著高于1.5cm的病灶，分别为93.8%，62.3%。在诊断肺癌肺门淋巴结、纵隔淋巴结、远处淋巴结转移中，PET肉眼敏感性及准确性均显著高于CT，但在诊断骨转移及远处转移上PET无优势。SUR值与细胞分化程度无关；小细胞肺癌SUR值在放化疗后有显著下降。结论 PET在诊断肺内病灶良恶性上有优势，且能准确判断肺癌淋巴结转移情况，对直径1.5cm的病灶及放化疗后的病灶，PET肉眼诊断准确性最高。

　　关键词：肺癌；FDG-PET；诊断；治疗

　　肺癌是最常见的肺部原发恶性肿瘤，半个世纪以来世界各地包括我国肺癌的发病率和死亡率逐年上升。虽有胸片、CT、纤维支气管镜、痰细胞学、经皮肺穿刺活检、胸腔镜或开胸手术等多种诊治方法，但对肺癌的敏感性和特异性均较差，或因损伤大而患者拒绝接受。近20年，核素18氟标记的2-（氟-18）-2-脱氧葡萄糖（FDG）的正电子发射体层成像（PET）渐渐发展起来（1）。FDG较葡萄糖缺少一个羟基，其通过葡萄糖转运蛋白转运到细胞内，在已糖激酶作用下转化为FDG-6-磷酸，因为缺少一个羟基，不能进一步转化为果糖-6-磷酸或糖原；同时转化为FDG所需的葡萄糖-6-磷酸化酶仅存在于肝、肾、小肠及肌肉组织内，故FDG可在组织中堆积，其可以提示病灶的生理和代谢特征，有助于区别病灶良恶性。本文研究了其在肺癌诊治中的作用。

　　材料与方法

　　一、对象：

　　收集自1998年9月1日至2000年3月1日之间CT检查发现异常病灶，拟诊肺癌的患者或有明确肺癌病史的患者，均有条件行PET检查（西门子 EXACT HR+型）。

　　二、实验方法：

　　1、患者行PET检查。并计算病灶的标准摄取比（1）（standardized uptake ratio SUR）：禁食4小时以上，建立静脉通道，测定血糖值均低于100mg/d1。 静脉注射示踪剂，选用18FDG（RDSIII型回旋加速器和自动化药物合成装置），根据体重决定用量，在370MBq-740MBq之间。患者静坐休息，室外内保持安静温暖，光线昏暗，尽量避免各种外界刺激，40min后平卧固定于检查床上，进行三维全身显像检查。肉眼观察发现异常放射性增高灶或浓聚灶，并测量病灶的SUR值，即病灶区域摄取FDG的平均强度与每公斤体重注射剂量的比值，以2.5作为判断病灶良恶性的标准。

　　2、在PET前后2周内行胸腹部CT检查及骨显像，发现异常病灶。

　　3、病灶良恶性的判断

　　符合以下条件之一的，判断为良性病灶：⑴经手术或其他方法取活检，病理结果症实为良性病灶；⑵经抗感染治疗后完全消失的病灶；⑶未经治疗，随访6月无变化的病灶；⑷在诊断肺癌前已存在2年以上的病灶，并且2年中无增大；⑸有明确病因的病灶，如放射性肺炎、肺结核等。

　　符合以下条件的病灶判断为恶性病灶：⑴经手术或其他方法取活检，病理证实为恶性病灶；⑵肺癌诊断明确的患者，CT或PET新发现的病灶且不能用良性病灶解释，均判断为恶性病灶。

　　4、计算CT、PET肉眼及SUR值诊断肺癌及诊断肺癌淋巴结转移、骨转移的敏感性、特异性及准确性。

　　三、统计方法：

　　数据表示均采用平均值±标准差（X±S）。 SUR值的差异显著性采用成组t检验，率的差异显著性采用两样本率差异的显著性检验。P＜0.05有显著差异，P＜0.01有极显著差异。

　　结果

　　一、一般资料

　　共收集病例88例，其中男性肺癌患者46例，平均年龄61.9±11.4岁，女性肺癌患者22例，平均年龄54.3±14.1岁；男性非肺癌患者15例，平均年龄59.8±19.4岁，女性非肺癌患者5例，平均年龄52.6±16.8岁。非肺癌患者多为肺炎、炎性假瘤、肺结核等。68例肺癌患者中66例经病理证实，2例临床确诊。

　　二、CT、PET肉眼及SUR值在判断肺内病灶良恶性上的比较。

　　CT及PET共发现肺内病灶125个，其中恶性病灶80个，SUR值为3.54±2.37，良性病灶45个，SUR值为0.61±0.99，两组有显著性差异（P＜0.01）。恶性病灶中45个未经任何放化疗，SUR值为3.90±2.31。35个经过放化疗，SUR值为3.07±2.40，两组无显著性差异。良性病灶中30个未经任何放化疗，其中包括所有非肺癌患者的肺内病灶及未经放化疗肺癌患者肺内的良性病灶；10个经过放化疗，为经过放化疗的肺癌患者中判断为良性的肺内病灶。CT、PET肉眼及SUR值对肺内病灶，未经放化疗的病灶，经放化疗的病灶良恶性诊断的敏感性、特异性及准确性见表1。

　　CT诊断肺内病灶良恶性的准确率仅稍高于50%，与文献报道一致。PET肉眼及SUR值诊断的特异性及准确性均显著高于CT诊断，且PET肉眼及SUR值诊断的敏感性及特异性与病灶是否经过放化疗关系不大，PET肉眼诊断的敏感性及准确性均高于SUR值。

　　三、病灶大小对CT、PET肉眼及SUR值诊断的影响：

　　根据CT显示病灶大小，将病灶分为两类：直径大于等于1.5cm组和直径小于1.5cm 组。80个恶性病灶中，38个直径≥1.5cm ，SUR值为4.77±2.29；42个病灶直径＜1.5cm，SUR值为2.43±1.86，两组有极显著性差异（P＜0.01）。45个良性病灶中，10个病灶直径≥1.5cm，35个病灶直径＜1.5cm。病灶大小对CT、PET肉眼及SUR值诊断的影响见表二。

表二 病灶大小对CT、PET肉眼及SUR值诊断的影响

　　*与同组CT诊断相比较有显著差异，P＜0.05；**有极显著差异，P＜0.01。

　　#与同组PET肉眼诊断相比较有显著差异，P＜0.05；##有极显著差异，P＜0.01。

　　$与病灶直径≥1.5cm 组同种诊断方法相比较有显著差异，P＜0.05；$$有极显著差异，P＜0.01。

　　对于直径≥1.5cm的病灶，SUR值诊断的敏感性和准确性均好于直径＜1.5cm，而PET肉眼诊断对两组病灶无差别，其对直径＜1.5cm的病灶诊断的敏感性和准确性均显著高于CT和SUR值诊断。

　　四、PET在肺癌分期中的作用：

　　总结68例肺癌患者的淋巴结转移、骨转移及远处转移情况，其中肺门淋巴结转移26例，纵隔淋巴结转移36例，远处淋巴结转移18例，骨转移20例及远处转移6例。表三比较了PET与其他方法，包括CT及骨显像，在肺癌分期中的作用。

　　PET肉眼在肺癌的肺门淋巴结转移、纵隔淋巴结转移及远处淋巴结转移诊断中有优势，其敏感性和特异性均高于90%。在远处淋巴结转移诊断中，SUR值诊断也有优势。在骨转移的诊断中PET肉眼和SUR值诊断的敏感性均较骨显像差。远处转移共6例，其中累及肾上腺3例、肝脏2例和脑部1例，PET发现了其中4例，较CT无优势。

　　五、SUR值与肺癌细胞分化程度及放化疗的关系。

　　68例中，2例PET检查前1月曾行放化疗，其余66例肺癌患者分为四组：非小细胞肺癌高或中分化组20例，其中未经放化疗者8例，SUR值5.00±1.96；经放化疗，但近1月无放化疗者12例，SUR值3.86±2.25，两者之间无差别。非小细胞肺癌低分化组16例，其中未经放化疗者7例，SUR值6.36±2.28；经放化疗，但近1月无放化疗者9例，SUR值5.47±3.19，两者之间无差别。小细胞肺癌15例，其中未经放化疗者3例，SUR值4.97±1.14；经放化疗，但近1月无放化疗者12例，SUR值2.06±1.62，两者之间有显著差异。未分型或不能分型的病例15例，其中未经放化疗者11例，SUR值4.45±2.31；经放化疗，但近1月无放化疗者4例，SUR值7.10±6.00。比较各组未经放化疗患者的SUR值均无显著差别。

　　讨论

　　PET可以体现正常组织与肿瘤组织的生物化学差异。FDG在肿瘤组织中聚集的生物化学基础主要有以下方面（2）：恶性肿瘤细胞代谢活跃，表现为厌氧环境下细胞糖酵解增加；已糖激酶水平升高；葡萄糖转运蛋白mRNA表达增加，使葡萄糖转运蛋白Glut1与Glut3水平升高；葡萄糖-6-磷酸化酶水平低下等。FDG-PET可以体现正常组织和肿瘤组织的生物化学差异而有助于明确病灶的性质。有人认为高血糖可以使FDG-PET诊断肿瘤的准确性下降，故本实验要求所有患者在行PET检查前禁食，并测血糖均正常。

　　恶性病灶大小的SUR值明显高于良性病灶的SUR值。PET肉眼、SUR值对病灶的特异性及准确性均明显高于CT，此与文献报道一致（2、3）。PET SUR值对1.5cm病灶诊断敏感性准确下降也早有报道（4、5）。本文中PET的敏感性低于文献报道，可能与将肺癌患者中不能证明为良性病灶均归为恶性病灶有关。对经放化疗的病灶及1.5cm的病灶PET肉眼诊断的敏感性、特异性、准确性均高于90%，是应推荐的方法。SUR值诊断的假阳性病例共有4例，2例为放射性肺炎，2例为肺结核。两例放射性肺炎在行PET检查前一个月内均进行了放疗，其放射性浓集或增高区所在部位及形态支持放射性肺炎，且随访也证实了此点。故放疗后一月甚至更长的时间内不应行PET检查以减少误诊。

　　PET有助于明确肺癌的分期，PET肉眼在诊断肺门淋巴结、纵隔淋巴结、远处淋巴结转移等方面明显优于CT，其准确性分别为94.1%，98.5%，97.1%，与文献报道相吻合（6、7）。但在骨转移及远处转移中无优势，骨转移诊断中骨显像的敏感性高于PET，而特异性无差异。2例患者PET未发现脑转移，但3月后死于脑转移、脑出血；1例有神经症状，且MRI与CT发现颅内病灶，但PET示头部正常；1例中分化腺癌脑转移行局部放疗后1年余，CT可见脑转移灶，但PET示头部正常，4例提示其在发现脑转移中效果差，应认为PET后仍应行骨显像及CT等检查站发现骨转移及其他肝肾脑转移灶等。

　　非小细胞肺癌高中分化组，非小细胞肺癌低分化组、小细胞肺癌组及不能分型组化疗前SUR值无差异，提示SUR值与细胞分化程度无关，这与Lauhenbcher等（8）报道的SUR值与细胞分化程度有关不符，此差别可能与肿瘤的类型有关，Lauhenbcher等总结主要为头颈部鳞癌。但可观察到小细胞肺癌放化疗后SUR值明显降低，可能提示了小细胞肺癌放化疗效果好。有一例小细胞肺癌停放化疗后半年、一年复查两次PET均阴性，这样可能是真正意义上的完全缓解（9）；另一例小细胞肺癌患者放化疗后1年余，出现全身多处转移灶，SUR值为5.4，是小细胞肺癌经放化疗病例中最高的，故SUR值在小细胞肺癌中可能可以提示治疗效果及预后。

　　综上所述，PET是一种有效区别肺内病灶良恶性的诊断方法，还可以明确肺癌的分期，指导进一步治疗。关于PET在肺癌诊治中的资料仍较少，尤其PET与预后的关系仍需大样本，长时间随访观察。PET还可用于其他部位恶性肿瘤，其发展前景广阔，为战胜肿瘤提供了一个有力的工具。

　　作者单位：中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院内科 100730

　　*协和医院99年进修生

　　参考文献

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　　2.Smith TAD. FDG uptake, tumor characteristics and response to therapy, a review. Nucl Med Commun, 1998,19:97-105.

　　3.Duhaylongsod FG, Lowe VJ, Patz EF, et al. Lung tumor growth correlates with glucose metabolism measured by FDG-PET. Ann Thorac Surg, 1995,60:1348-1352.

　　4.Lowe VJ, Flether JW, Gobar L, et al. Prospective investigation of PET in lung nodule. J Clin Oncology, 1998,16:1075-1084.

　　5.Lowe VJ, Naunheim KS. Current role of positron emission tomography in thoracic oncology. Thorax, 1998;53:703-712.

　　6.Patz EF, Lowe VJ, Goodman PC,et al. Thoracic nodal staging with PET imaging with 18-FDG in Patients with bronchogenic carcinoma. Chest, 1994,108:1617-1721.

　　7.Bury T, Dowlate A, Corhay JL, et al. Whole-body 18 FDG in the staging of non-small cell lung cancer. Eur Respir J, 1997,10:2529-2534.

　　8.Laubenbacher C, Saunweber D, Wagner-Manslan C, et al. Coparison of fluorine-18-fluorodeoxyglucose PET, MRI and endoscopy for staging head and neck squamous cell carcinoma. J Nucl Med, 1995,36:1747-1757.

　　9.Vansteenkiste J, Stoobants S, Delyn P, etal. Prognostic significance of FDG-PET after induction chemotherapy in stage IIIA-N2 non-small cell lung cancer(N2-NSCLC): analysis of 13 cases. Proc Am Soc Clin Oncol, 1998,18:75.

表一 CT、PET肉眼及SUR值对肺内病灶良恶性的诊断：

　　*与同组CT诊断相比较有显著差异，P＜0.05；**有极显著差异，P＜0.01。

　　#与同组PET肉眼诊断相比较有显著差异，P＜0.05；##有极显著差异，P＜0.01。

　　$与未经放化疗组同种诊断方法相比较有显著差异，P＜0.05；$$有极显著差异，P＜0.01。

表三 PET在肺癌分期中的应用

　　*与同组CT诊断相比较有显著差异，P＜0.05；**有极显著差异，P＜0.01。

　　#与同组PET肉眼诊断相比较有显著差异，P＜0.05；##有极显著差异，P＜0.01。

　　$与未经放化疗组同种诊断方法相比较有显著差异，P＜0.05；$$有极显著差异，P＜0.01。