18F-FDG PET/CT在孤立性肺结节中的诊断价值

李文婵，姚稚明

北京医院核医学科，北京 100730

孤立性肺结节（solitary pulmonary nodules，SPN）是肺内单发的、边界清楚的、直径小于3 cm的圆或椭圆形结节，周围为正常肺组织，即不伴有与之相关的肺不张或淋巴结肿大。90%的SPN是在行胸部X线或CT检查时偶然发现的，尽管大多数为良性，但其中仍有30%～40%为恶性，属于Ⅰ期肺癌[1]。影像诊断的目的就是鉴别结节的良恶性，从而使恶性结节得以早期诊断，良性结节得以免除手术。

SPN的诊断是影像诊断中的难点，X线或CT根据病变形态学特征能对大部分结节做出正确诊断，但仍有一部分结节定性困难，尤其是在结节较小的时候，影像学特征尚未出现。正电子发射体层摄影术（PET）的出现弥补了CT的缺陷，它从肿瘤细胞代谢的角度来判断SPN的良恶性，为SPN的诊断及鉴别诊断带来了新的生机。

恶性肿瘤的葡萄糖及氨基酸代谢较正常组织增高已被体外及活体实验所证实。迄今，2-18氟-脱氧葡萄糖 （18FFDG）是最常用的PET/CT正电子示踪剂显像剂。18F-FDG和葡萄糖共享细胞膜上的转运蛋白，进入细胞后被己糖激酶磷酸化成FDG-6-PO4而无法进一步代谢，受滞于细胞内而达到显像的目的。有鉴于此，Gupta等[2]首次把FDG-PET引入至SPN的诊断与鉴别诊断，他所报道的20例病理证实的SPN中，FDG-PET成像证实13例恶性结节呈高代谢状态，而7例良性结节的FDG摄取无增加。文献报道[3-5]，18F-FDG PET显像鉴别SPN良恶性的灵敏度和特异性分别为95%～97%和78%～87%，明显高于常规CT。18F-FDG PET/CT综合了结节的形态学及代谢信息，实现了CT和PET的优势互补，进一步提高了SPN的诊断准确性。

1 FDG-PET鉴别SPN良恶性

近20年的肿瘤临床实践及研究认为[6]，恶性肿瘤本身就是一种生物能量代谢失常的疾病，将近90%的肿瘤类型在18F-FDG PET上表现为高摄取现象，因为肿瘤FDG摄取与其生物学行为及病灶大小有关，一般病灶大、生长快、代谢活跃的结节FDG摄取高，而生长慢、分化好或小结节则FDG摄取低[7]。PET诊断SPN主要包括半定量分析及视觉分析两方面。

1.1 半定量分析

肿瘤的标准摄取值（standardized uptake value，SUV）是反映肿瘤摄取程度的半定量指标。SUV是由患者体重和药物剂量标准化后得出的，通常包括最大值（SUVmax）和平均值（SUVavg）。 一般情况下，SUV值大于2.5的组织判断为恶性。Bryant等[8]在一项585例肺结节的FDG PET/CT诊断的前瞻性研究中发现，496例恶性与89例良性结节的中位SUVmax分别为8.5和4.9，如果 SUVmax分别介于 0～2.5、2.6～4.0 或大于 4.1 时，恶性的可能性分别为24%、80%和96%，并指出SUVmax越高，恶性肿瘤或感染的可能性就越高。Matthies等[9]在对38例肺结节的FDG-PET的研究中发现，如果以SUV 2.5为阈值时，敏感性及特异性分别为80%和94%。Grgic等[10]对140例SPN的回顾性研究中发现，超过90%的SUV小于2.0的SPN为良性（敏感性、特异性及阴性预测值分别为96%、55%和92%），以SUV 4.0为阈值时可取得最高的诊断准确性，且SUV值的高低与生存时间呈负相关。但是，近年来越来越多的临床实践发现，在SUV小于2.5的结节中仍有相当一部分为恶性，其中大部分为分化好的腺癌或肺泡癌[11-12]；另外，对于高摄取的SPN，亦需警惕结核、炎性假瘤及活动性结节病等所引起的假阳性的情况。

单个时间点的SUV值不能全部反映肿瘤的代谢特征，恶性肿瘤往往具有延迟显像SUV值进一步升高的特点[13]。Zhuang等[14]在一项体外和体内的研究中发现，延迟显像恶性肿瘤的SUV值会进一步上升，而炎性病变的SUV值则会下降。研究报道[15]，延迟显像对临床上诊断困难的SUV小于2.5的SPN的鉴别有帮助。Macdonald等[16]报道了36例SUV小于2.5的SPN，他们以滞留指数[retention index，RI=（延迟SUV-早期SUV）/早期SUV]大于10%为阈值，敏感性、特异性及准确性分别为73%、80%和78%，并认为若将延迟时间进一步延长（如5 h）则将会进一步提高诊断准确性。然而，台湾学者[17]研究了31例肺结节的双时相显像，认为在肉芽肿性病变发病机率较高的地区和人群中，延迟显像无助于SUV小于2.5的肺结节的诊断。

1.2 视觉分析

除了半定量分析，临床上亦常用到视觉分析，部分学者[18]认为视觉分析对于SPN的诊断已足够，半定量分析并不能提高诊断准确性。传统认为放射性摄取等于或高于纵隔的结节为恶性结节，低于纵隔的结节为良性结节[19]，但是，同前所述，仍有部分低摄取（摄取低于纵隔）的结节为恶性。Bar-Shalom等[20]对56例SPN的癌症患者的FDG PET/CT研究中发现，视觉分析的敏感性显著高于半定量分析（分别为96%和89%），特异性和准确性相近；无摄取多预示结节为良性，然而摄取低于纵隔的结节仍需谨慎对待。Hashimoto等[12]的研究亦认为具有任何可见的放射性摄取的实性SPN，其恶性可能性为60%。

1.3 PET的局限性

当然，PET亦有其局限性。PET的诊断限度首先表现在假阳性和假阴性病例的存在，假阳性主要见于结核、真菌感染、炎性假瘤或结节病等，而假阴性主要见于高分化肺腺癌、肺泡细胞癌或类癌等，此时，需密切结合CT（尤其是高分辨CT）的形态学信息以及临床病史来进行鉴别。

2 CT根据SPN的形态特征鉴别良恶性

胸部CT（尤其是高分辨CT）较高的空间分辨率可提供SPN准确的解剖信息，并根据结节的形态学特征，主要包括结节的边缘特征（如毛刺、分叶、胸膜凹陷征及血管集束征等）和内部特征（钙化、脂肪成分、空泡征和支气管充气征等）来鉴别结节的良恶性。但是，由于这些征象良恶性结节之间均有重叠，实践发现，根据这些形态学特征仍有21%的恶性结节被误诊为良性结节[21]。如良恶性结节的周围均可见毛刺，但短细毛刺高度提示为恶性结节，而粗长毛刺则提示为良性结节，但边缘清楚光滑的恶性结节亦不少见；分叶状边缘反映的是一个生长不均衡的SPN，因此，病灶有明显分叶且形成较深的切迹者是恶性肿瘤的征象，但结核球及良性肿瘤有时亦可显示分叶，但以浅分叶常见；支气管充气征或空泡征常提示为腺癌，但其他良恶性肿瘤，如淋巴瘤、机化性肺炎及肺梗死等也可有同样表现；胸膜凹陷征多提示为恶性；中心性、弥漫性、分层状及爆米花状钙化是良性结节的特征，而偏心性或点状钙化的结节则不一定。值得注意的是，随着CT设备、图像采集及后处理技术的发展，SPN探及率逐渐提高，同时SPN更多的细节特征为CT所展示，其结果是：一方面发现更多可切除性肺癌，另一方面良性SPN被手术切除的病例数增加，即CT有可能过度诊断。

良性钙化模式和随访2年以上结节不生长是良性结节的特征，除此以外，其他征象还没有被证明在良恶性鉴别中非常有效[22]。美国胸科医师学会推荐考虑良性可能性大的SPN的患者的随诊时间为2年，认为如随诊2年结节大小未发生变化，则没有必要继续随诊[23-24]。但是国内学者杨德松等[25]在一项390例SPN大小与临床及病理的研究中，发现在随诊超过2年结节大小没有变化的7例中，有3例经手术证实为恶性肿瘤；在该研究中他们将结节按直径大小分为4组：0～0.5 cm、0.6～1.0 cm、1.1～2.0 cm、2.1～3.0 cm，发现其恶性发生率分别为43.7%、50.0%、63.2%和79.1%，并通过统计分析认为结节的大小是预测肺癌的独立危险因素[24]。肺癌的发生经历增生-不典型增生-原位癌-浸润性癌等一系列阶段，其共同的规律是起初发展很慢，待发展到一定阶段速度会迅速增加，肺癌自细胞增生发展到1 cm大小需经过10～12年，而从1 cm发展到2 cm仅需2年时间[26-27]；肺泡细胞癌等进展缓慢的肿瘤，甚至可以在更长的时间不发生影像学上的明显变化。因此对于肺内小结节，特别是直径越小的结节，随访越应该慎重，不能因为短期内不发生变化就武断地将其归为良性病变而断然中止随访。

3 PET/CT综合PET代谢和CT形态学信息诊断SPN

单纯PET和CT在鉴别SPN上各有局限性，而PET/CT综合了结节PET上的代谢信息及CT上的形态信息，则明显提高了SPN的诊断准确性。Yi等[28]对119例SPN的FDG PET/CT与HDCT（helical dynamic CT）的对比研究中发现，PET/CT与HDCT诊断的敏感性、特异性及准确性分别为96%vs 81%、88%vs 93%和93%vs 85%。Kim等[18]对42例SPN的研究中，根据CT征象将SPN从无恶性可能到高度恶性可能分为1～5级，其中1～3级判定为良性，而4和5级判定为恶性；同样，根据FDG摄取亦将SPN分为5级（0级：无摄取；1级：低于纵隔；2级：等于纵隔；3级：介于纵隔与肝脏之间；4级：高于肝脏），并将0级和1级认为良性，而2～4级为恶性，在PET/CT的分析中，如果CT评分5级或PET评分为2～4级，则不管另一方如何，均将SPN判为恶性，据此方案，42例SPN的诊断敏感性、特异性及准确性分别为97%、85%及93%。

临床上，当PET和CT诊断一致时，则该诊断为PET/CT的最终诊断，而当两者不一致时，则应根据各自的征象综合分析，毕竟CT上结节的“恶性征象”在良性病变中亦有部分重叠，而在PET上也会有假阳性及假阴性的情况发生。

4 其他

文献报道，利用对肿瘤增殖更特异的显像剂18F-FLT能进一步提高对SPN诊断的准确率，18F-FLT是反映组织细胞DNA合成和细胞增殖的正电子示踪剂，许多学者认为，18FFLT对肺结节定性诊断具有比18F-FLT更大的价值，而18F-FLT对于肿瘤转移灶检测和肿瘤分期更有临床意义。两种不同正电子示踪剂PET联合显像，有可能为临床提供更有效的诊断和治疗信息[29]。 Hiroaki等[30]报道11C-乙酸盐（11C-Acetate）能够检出分化好的而18F-FLT显像阴性的肺癌，所以，对于支气管肺泡癌和分化较好的腺癌，11C-乙酸盐更具诊断价值。

另外，由于通常在实际临床工作中，PET和CT都是在平静呼吸状态下采集，由于呼吸运动且肺结节病灶较小的原因，有时会造成PET上放射性摄取的低估和CT图像质量的下降，因此一般临床实践中，会在PET/CT结束后进行病灶局部高分辨CT扫描或采用呼吸门控技术。呼吸门控技术可以更准确地提高SUV值，并使PET上病灶的体积与CT上更加匹配[31]。

综上所述，相信随着新的更特异性的显像剂地应用及PET/CT采集技术的进步，SPN的无创性诊断效能将会进一步提高。

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