18F-FDG PET/CT 代谢体积参数与非小细胞肺癌预后的关系

于 鹏，徐白萱，田嘉禾解放军总医院 核医学科，北京 00853；武警后勤学院附属医院 放射科，天津 3006

18F-FDG PET/CT 代谢体积参数与非小细胞肺癌预后的关系

于 鹏1,2，徐白萱1，田嘉禾1
1解放军总医院 核医学科，北京 100853；2武警后勤学院附属医院 放射科，天津 300162

目的研究氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层显像(18F-FDG PET/CT)代谢体积参数对手术治疗非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)患者预后的影响。方法收集2010年1月- 2011年7月解放军总医院收治的NSCLC患者的临床及生存资料，应用SPSS19.0软件生存分析的Kaplan-Meier法绘制生存曲线。采用Cox比例风险模型对预后因素进行分析，以比较代谢肿瘤体积(metabolic tumor volume，MTV)是否为独立预后因素。结果全组82例NSCLC患者中位生存期41个月，1年生存率为86%，2年生存率为79%，3年生存率为55%。单因素分析显示，T分期、N分期、临床分期、治疗方式、肿块最大径、最大标准摄取值(SUVmax)及MTV差异对预后影响有统计学意义(P＜0.05)；Cox比例风险模型显示，N分期、临床分期、MTV值进入了方程，其中MTV值是独立预后因素(RR=3.374)。结论MTV值是手术治疗NSCLC患者的独立预后因素。

癌，非小细胞肺；预后；正电子发射断层显像术；代谢肿瘤体积

非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)包括多种病理亚型，生物学行为差异较大，AJCC分期系统是目前NSCLC预后评估的最常用方法，但其分期甚至病理TNM分期相同的患者仍存在不稳定的生存率[1]。氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层显像(18F-FDG PET/CT)作为一种功能成像已经广泛应用于肺癌的诊断、分期、疗效评价等，而且基于正电子发射断层显像的准确AJCC分期能提供更好的预后信息[2]。肺癌的氟脱氧葡萄糖摄取与肿瘤细胞增殖活性、倍增时间、分化程度等相关，因此活体测量肿瘤的FDG活性已作为研究肿瘤生物学行为和预后的可行方法[3-4]。随着18F-FDG PET/CT图像成为肺癌术前分期标准中的一部分[5-6]，代谢相关参数被认为具有一定预测预后的能力[7]。一些研究发现，代表肿瘤代谢活性的参数SUV是非小细胞肺癌的预后因素[8-9]，但是相关性不及分期和肿瘤体积等预后因素明显[10]。原因可能与SUV不能反应整个肿瘤内部的完整代谢信息有关。代谢肿瘤体积(metabolic tumor volume，MTV)是一种基于18F-FDG PET的肿瘤代谢信息的参数[11-12]。本研究目的在于分析PET-MTV与进行外科手术治疗的非小细胞肺癌病人生存期的相关性。

资料和方法

1 资料 收集2010年1月- 2011年7月解放军总医院收治的经组织病理学或细胞学证实的NSCLC患者资料。纳入标准：1)以手术为主要治疗方式的NSCLC患者；2)有术前PET/CT检查资料；3)具有术后细胞学或组织病理学证据；4)可以随访的患者。

2 PET/CT检查及MTV测量18F-FDG PET/CT图像采集使用德国Siemens Biograph 64 HD PET/CT仪。检查前患者禁食4～6 h，并将血糖控制在6.5 mmol/L内。静息平卧15 min后注射18F-FDG(5.55 MBq/ kg)。静卧60 min后行全身PET/CT扫描，扫描范围从颅底至股骨上段。CT扫描参数为120 kV，40 ～100 mA(根据体质量)，扫描层厚3.75 mm，进床速度3.7 mm/床位，重建层厚0.625～5 mm。PET扫描参数为2 min/床位，三维采集，采用图像重建，以冠状、矢状和横断进行图像显示和融合。对病灶的18F-FDG摄取半定量分析使用SUVmax。感兴趣区(region of interest，ROI)划定在FDG摄取增加的区域。使用Siemens工作站软件进行计算机测量MTV。软件以病灶内最大强度的50%为临界值，自动确定大于临界值的相邻体素块。由2名主治医师以上随机使用软件进行测量，结果经过另外2名医师的再次确认。软件自动将所有符合要求的体素块累加计算出MTV(cm3)。SUVmax同样由软件自动计算得出。

3 分析指标 年龄、性别、MTV(≤6.82 cm3，＞6.82 cm3)、SUVmax(≤7.5，＞7.5)、最大直径、T分期，N分期、AJCC分期、治疗方式(单纯手术或手术+其他)、病理类型(鳞癌、腺癌、其他)，从观察不同MTV分组与其他指标对预后预测的差异。

4 随访 采用查询完整病历及电话随访相结合的形式。末次随访时间2014年7月。

5 统计学分析 应用SPSS19.0统计软件进行统计分析。采用Kaplan-Meier法进行单因素预后分析，针对MTV值绘制生存曲线。采用Cox比例风险模型进行多因素预后分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1 一般情况 共纳入82例NSCLC患者，平均年龄61.3(41～80)岁，其中男性52例(63.4%)，女性30例(36.6%)。鳞癌45例(54.9%)，腺癌26例(31.7%)，其他类型NSCLC 11例(13.4%)。随访时间24～52个月，平均随访时间40个月，中位随访时间38个月(表1)。

2 生存率 全组82例NSCLC患者中位生存期41个月，1年生存率为86%，2年生存率为79%，3年生存率为55%。

3 影响预后的单因素分析 T分期、N分期、AJCC分期、治疗方式、肿块最大径、SUVmax及MTV值不同组间差异有统计学意义(P＜0.05)(表1)。以MTV平均值为分界将患者分为两组(MTV≤6.82 cm3与MTV＞6.82 cm3)，应用Kaplan-Meier法分析MTV值对NSCLC生存时间的影响，并绘制生存曲线。2年生存率为73.3%与28.2%，平均生存时间为42.3个月与21.6个月(P＜0.05)，较高的MTV值具有较低的2年生存率及较短的生存时间(图1)。

4 影响预后的多因素分析 应用Cox模型向前逐步法分析患者的年龄、性别、MTV、SUVmax、最大直径、T分期，N分期、AJCC分期、治疗方式、病理类型多个因素对NSCLC患者生存时间的影响，并分析其RR值（相对危险度）。结果显示，N分期、AJCC分期、MTV值进入了方程。说明通过N分期、AJCC分期、MTV值我们可以预测患者的生存时间。其中MTV值是影响NSCLC患者的独立预后因素，其相对危险度为3.374，说明MTV值每增加5.86 cm3（四分位间距），死亡风险提高2.374倍。见表2。

5 MTV值与AJCC分期的相关性分析 在多因素分析中，MTV值及AJCC分期均进入了方程，针对其相关性进行分析。图2显示了所有病例AJCC分期与MTV值的分布，较高的分级具有较大的MTV值，但是在每个分级中MTV值的范围较大。使用Pearson相关进行分析得到相关系数等于0.487，P＜0.01。

图 1 不同MTV值患者的生存曲线(log-rank检验， P＜0.001)Fig. 1 Survival curve of patients with different MTV value (logrank test, P＜0.001)

图 2 MTV值与AJCC分期的分布散点图(r=0.487, P＜0.01)Fig. 2 Scatter diagram of MTV and AJCC stage (r=0.487, P＜0.01)

表1 82例NSCLC患者的临床特征及平均生存时间Tab. 1 Clinical factors and OS of 82 patients with NSCLC

表2 NSCLC患者的多因素Cox回归分析Tab. 2 Cox regression analysis of patients with NSCLC

讨 论

非小细胞肺癌的早期诊断困难，大约1/3 NSCLC患者确诊时已是Ⅲ期，大部分患者在治疗后1～2年死于局部复发和转移[13-14]。NSCLC病例类型以鳞癌、腺癌为主，早期生长相对缓慢，鳞癌转移较迟，手术切除率明显高于小细胞肺癌，但对化疗、放疗不敏感。而以手术为治疗方式的NSCLC患者预后受多种因素的影响[15]。18F-FDG PET/CT主要与肿瘤的恶性程度相关，因此PET/CT的特征参数对于NSCLC的治疗和预后有着较大的影响，目前主要应用于临床的PET/CT参数SUVmax对预后的预测价值仍存在争论，MTV值是最近出现的基于PET/CT的代谢体积参数，目前关于NSCLC的此类相关报道较少。

在本次研究中，我们将纳入标准限制为以根治性手术为治疗方式，使得样本均一性较强，更具可比性。在多因素分析中结果显示，MTV值是独立于TNM分期及其他临床特征的预后因素，RR值等于3.374，较高的MTV值提示较高的死亡风险，而SUVmax值不是预后因素，这与之前相关研究具有相似的结果[10]。分析原因可能是SUVmax只能表达肿瘤内部具有最高代谢值的局部信息，并不能完整地表达整个肿瘤的代谢信息，所以与预后的相关性不够确切。

在多因素分析中，MTV值及AJCC分期均进入了方程，我们对其相关性进行了分析，结果显示，Pearson相关系数等于0.487，两者不具有显著相关性。分析原因可能与两参数原理相关，18FFDG PET/CT的MTV值主要与细胞的糖代谢相关，恶性肿瘤细胞内糖代谢的选择性在一定程度上反映肿瘤的生物学特征，并且肿瘤的恶性程度与糖代谢的增加速度呈正相关；而AJCC分期主要由TNM分期等临床特征综合判断得出。

用于制定立体放疗计划的肿瘤总体积已经表明与放疗的非小细胞肺癌病人的生存期、无进展生存期及局部病灶控制情况相关[16-17]。但是其应用具有一定局限性，仅仅适用于进行放疗的患者。随着18F-FDG PET/CT更广泛地应用于肺癌患者的术前分期，基于18F-FDG PET/CT的MTV值具有更广泛的适用性。MTV值作为度量肿瘤体积的参数，可以使用计算机半定量算法对MTV值进行快速测量，有效地控制了观察者的选择性偏移。使用自动化算法省去了烦琐的半定量步骤，这使肿瘤体积参数的测量更加有效率(每个病例大约2 min)。

总之，如果在更大样本的研究中证明MTV与NSCLC患者生存时间存在相关性，MTV值将成为一个十分有价值的预测参数。

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Relationship between MTV based on18F-FDG PET/CT and prognosis of non-small cell lung cancer

YU Peng1,2, XU Baixuan1, TIAN Jiahe1
1Department of Nuclear Medicine, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China;2Department of Radiology, Affiliated Hospital of Logistics University of PAPF, Tianjin 300162, China

TIAN Jiahe. Email: tianjh@vip.sina.com

ObjectiveTo evaluate the prognostic value of MTV based on18F-FDG PET/CT in patients with non-small cell lung cancer (NSCLC) treated by surgical treatment.MethodsClinical data about 82 patients with NSCLC who underwent FDG-PET imaging for pretreatment staging in Chinese PLA General Hospital from January 2010 to July 2011 were collected. Survival curves were estimated using the Kaplan-Meier method in SPSS19.0 software. The Cox proportional hazards model was used to evaluate prognostic variables and to test whether the MTV was an independent prognostic factor.ResultsThe estimated median survival time for the 82 patient were 41 months, and the 1-, 2- and 3-year survival rate was 86%, 79%, 55%, respectively. Univariate analysis suggested that T stage, N stage, AJCC stage, treatment method, maximum diameter, SUVmaxand MTV had significant differences on prognostic impact (P＜0.05). Multivariate analysis suggested that N stage, AJCC stage and MTV value entered the regression equation, and MTV value was an independent prognostic factor with RR=3.374.ConclusionThe MTV value is an independent prognostic factor in patients with NSCLC treated by surgical treatment.

carcinoma, non-small-cell lung; prognosis; positron-emission tomography; metabolic tumor volume

R 445-6

A

2095-5227(2015)03-0247-04

10.3969/j.issn.2095-5227.2015.03.013

时间：2014-12-05 09:46

http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3275.R.20141205.0946.001.html

2014-07-28

于鹏，男，在读硕士。Email: dr.yupeng@qq.com

田嘉禾。Email: tianjh@vip.sina.com