孤立性肺结节典型特征为正常肺组织所包绕、直径不超过3 cm的肺部实性结节,不伴淋巴结肿大,不伴肺不张或胸膜渗出。此类患者通常无症状,由常规胸部影像学检查时发现[1]。孤立性肺结节的鉴别诊断核心问题在于确定其良恶性,常规CT和血清学检查如出现特征性改变则可以进一步行穿刺活检或手术,但部分临床病人无法通过CT和血清学常规手段进行确认。及时、准确的诊断不仅可以避免延误恶性结节最佳手术时机,同时可以免除良性病变因手术而承受的并发症风险及随诊低剂量CT所造成不必要的辐射暴露[2-3]。近年18F-FDG及99Tcm-MIBI作为常用的肿瘤显像剂已广泛应用于临床良恶性疾病鉴别诊断中,可以提供病灶部位代谢信息,并显示出了良好的诊断效能[4-8]。但由于18F-FDG PET/CT检查费用昂贵,难于为中低收入患者接受。18F-FDG符合线路SPECT/CT显像又被称为经济型PET[9],以其较为低廉的价格和更低的准入标准广泛应用于中低收入的患者[10-13],并表现出了良好的诊断效能[14]。18F-FDG符合线路SPECT/CT显像的诊断费用只需PET/CT的1/4至1/5,而99Tcm-MIBI SPECT/CT显像的诊断费用只需PET/CT的1/5至1/10。作为同样以经济实用考量的两种检查方法,本研究通过受试者工作特性曲线(receiver operating characteristic,ROC)比较两者对孤立性肺结节诊断效能差异, 寻找更为经济、有效的诊断方式。
1 资料和方法 1.1 一般资料回顾性分析2011年6月~2015年10月于本院经CT检查发现肺孤立性结节患者88例,其中经18F-FDG符合线路SPECT/CT显像36例,男27例,女9例,年龄26~81岁,平均61.1岁。经99Tcm-MIBI SPECT/CT显像52例,男27例,女25例,年龄25~84岁,平均58.1岁。病灶直径9~30 mm,平均23.50 mm。所有病例均经活检或手术病理证实,根据病理或随访( > 2年)结果将其分为恶性组和良性组。
1.2 仪器和方法 1.2.1 99Tcm-MIBISPECT/CT显像采用Siemens Symbia T16 SPECT/CT显像系统,滑环机架16排螺旋低剂量CT,分子成像探测采用全数字探头,配以低能高分辨率准直器,能峰140 keV±20%。CT采集条件:球管电压130 kV,电流25 mA,层厚0.6 mm,扫描视野51.2 cm,采集时间5.9 s/帧。断层SPECT采集及重建条件;矩阵128×128,采集时间15 min/床位。对受检者经静脉注射99Tcm-MIBI 925 mBq,即刻行血流灌注相显像,于10、120 min分别采集平面早期相及延迟相平面显像,90 min采集断层SPECT/CT图像。断层采集数据经Siemens专用软件TOMO-RECON重建后,再使用Nuclear medicine and CT fusion融合处理软件与CT图像进行融合。
1.2.2 18F-FDG符合线路SPECT/CT显像使用仪器为GE公司Infinia Vc Hawkeye 4 SPECT/CT显像系统,该设备又被称为经济型PET/CT(economic PET/CT, ePET/CT),滑环机架4排螺旋低剂量CT,分子成像探测采用1英寸切割的Na I(TI)晶体,95支光电倍增管配以正电子符合探测成像系统和高能高分辨率准直器显像剂为18F-FDG CT采集条件;球管电压140 KV,电流2.5 mA,层厚4 mm,矩阵256×256,扫描视野40 cm,采集时间4 min/床位。SPECT采集及重建条件:层厚4 mm,矩阵256×256,采集时间15 min/床位,断层采集数据经OSEM迭代重建后,使用GE专用Functional ana-tomical fusion融合处理软件与CT图像进行融合。被检查者禁食6 h以上,检查当日禁止做剧烈运动。检查前血糖要求在正常范围(非糖尿病被检者 < 120 mg/dl,糖尿病被检者血糖控制在150~200 mg/dl范围内)。测量身高。体质量,显像剂注射剂量5.55 MBq/kg体质量。注射后45~60 min进行全身显像。
1.3 影像分析由两名经验丰富的核医学医师共同对断层显像图像进行处理分析。勾画肺部病灶作为ROI,获得该病灶(L)的平均计数值。于同层面对侧软组织上分别勾画等体积ROI,获得平均计数值[15]。计算病灶(L)与本底(N)平均计数比值。
1.4 统计学分析采用SigmaPlot 12.0统计软件,计量资料以均数±标准差表示,采用Mann-Whitney检验比较良恶性组间不同本底T/N比值的统计学差异,以P < 0.05为差异有统计学意义。ROC曲线评价其用于鉴别诊断肺结节良恶性的效能。病灶与病理学分级采用Spearman进行相关性分析,以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 病理结果18F-FDG符合线路SPECT/CT显像检查的36例患者中,良性10例(良性组),包括机化性肺炎(n=3),纤维组织增生(n=1)、硬化血管瘤(n=1)、肉芽肿性炎(n=1),随访阴性(n=4);肺癌病灶26例(恶性组),包括鳞癌4例(中分化2例,中-低分化1例,低分化1例)、腺癌18例(高分化2例,中分化2例,中-低分化3例,低分化11例)、小细胞未分化癌3例、粘液表皮癌1例。
99Tcm-MIBI SPECT/CT显像检查的52例患者中,良性26例(良性组),包括肺或气管慢性炎(n=12),机化性肺炎(n=4),纤维组织增生(n=2)、神经纤维组织增生(n=1)、肉芽肿性炎(n=5),随访阴性(n=2);肺癌病灶26例(恶性组),包括鳞癌4例(中分化3例,低分化1例)、腺癌19例(高分化2例,高-中分化1例,中分化6例,中-低分化1例,低分化9例)、小细胞未分化癌2例,随访骨转移1例。
2.2 良恶性组差异分析经Mann-Whitney检验18F-FDG符合线路SPECT/ CT显像良恶性组比较u值为21,(P < 0.001)。99Tcm-MIBI SPECT/CT显像良恶性组比较u值为78,(P < 0.001)。差异均具有显著统计学意义。
2.3 ROC曲线分析18F-FDG符合线路SPECT/CT显像及99Tcm-MIBI SPECT/CT显像的良恶性组L/N比值进行ROC曲线分析,曲线下面积分别为0.92、0.88,差异无统计学意义(P=0.565,图 1,2)。其最佳截断值分别为3.1、1.86;所对应的灵敏度及特异度分别为76.92%(20/26)、100%(10/10)和80.77%(21/26),88.46%(23/26)。
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图 1 18F-FDG符合线路SPECT/CT显像及99Tcm-MIBI SPECT/CT显像L/N比值散点图 Figure 1 L/N ratio scatter plot of 18F-FDG coincidence SPECT/CT imaging and 99Tcm-MIBI SPECT/CT imaging. MIBI-M and MIBI-B were malignant and benign lesions defined by 99Tcm-MIBI SPECT/CT, and 18F-M and 18F-B were malignant and benign lesions defined by 18F-FDG coincidence SPECT/CT, respectively. |
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图 2 18F-FDG符合线路SPECT/CT显像及99Tcm-MIBI SPECT/CT显像L/N比值ROC曲线 Figure 2 ROC curve of L/N ratio of 18F-FDG coincidence SPECT/CT and 99Tcm-MIBI SPECT/CT. |
病灶直径≤2 cm的孤立性肺结节经18F-FDG符合线路SPECT/CT显像及99Tcm-MIBI SPECT/CT显像的L/N比值进行ROC曲线分析,如图 3所示,曲线下面积分别为1.00及0.90(P=0.746),2 cm < 病灶直径≤3 cm的孤立性肺结节经18F-FDG符合线路SPECT/CT显像及99Tcm-MIBI SPECT/CT显像的L/N比值进行ROC曲线分析,曲线下面积分别为0.79及0.89(P < 0.001)。
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图 3 18F-FDG符合线路SPECT/CT显像及99Tcm-MIBI SPECT/CT显像L/N比值分病灶大小ROC曲线 Figure 3 ROC curve of L/N ratio for the lesion size detected by 18F-FDG coincidence SPECT/CT and 99Tcm-MIBI SPECT/CT. 18F2 and MIBI2 were solitary pulmonary nodules with a diameter≤2 cm, and 18F3 and MIBI3 were solitary pulmonary nodules with a diameter between 2 and 3 cm. |
Spearman相关性分析结果显示,18F-FDG符合线路SPECT/CT显像及99Tcm-MIBI SPECT/CT显像恶性病灶L/N比值与病理分化程度无相关性(P值分别为0.771及0.077)。Pearson相关性分析结果显示99Tcm-MIBI SPECT/CT显像病灶L/N比值与病灶大小无相关性(相关系数0.092,P=0.516),18F-FDG符合线路SPECT/CT显像病灶L/N比值与病灶大小呈正相关(相关系数0.397,P=0.016)。
2.5 显像结果简析18F-FDG符合线路SPECT/CT显像的患者中,有3例发现纵膈淋巴结转移;1例发现骨转移灶(图 4);1例发现肠道异常浓聚灶,手术证实肺鳞癌,十二指肠腺癌双原发恶性病变(图 5);99Tcm-MIBI SPECT/CT显像的患者中,2例发现纵膈淋巴结转移。
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图 4 孤立性肺结节证实高分化腺癌伴发股骨转移1例 Figure 4 Solitary pulmonary nodules confirmed adenocarcinoma with femur metastasis. A: Solitary lung nodule with increased glucose metabolism; B: Left femur with increased glucose metabolism and local cortical abnormalities. |
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图 5 孤立性肺结节证实鳞癌,十二指肠腺癌双原发1例 Figure 5 A case of multiple primary cancers presenting with a solitary pulmonary nodule (confirmed as squamous cell carcinoma) and duodenal lesions (confirmed as adenocarcinoma). A: Solitary lung nodule with increased glucose metabolism; B: Descending duodenum lesions with increased glucose metabolism. |
18F-FDG符合线路SPECT/CT显像及99Tcm-MIBI SPECT/CT显像近年来广泛应用于临床对肿瘤良恶性的鉴别。本研究经过ROC曲线下面积分析,18F-FDG符合线路SPECT/CT显像诊断效能较99Tcm-MIBI SPECT/CT显像略高,但并无统计学差异。两种方法所显示出的诊断效能均不逊色于既往文献中报道18F-FDG PET/CT对孤立性肺结节的诊断准确度[16]。对于病灶直径≤2 cm的结节,18F-FDG符合线路SPECT/ CT显像显示出了一定的优越性,但亦无统计学差异,此结果与既往常规认识并不一致,考虑与样本量较小可能产生偏差有关,尚有待进一步增大样本量进行研究;而99Tcm-MIBI SPECT/CT显像中直径较大的结节诊断效能高于18F-FDG符合线路SPECT/CT显像,此结果具有显著性的统计学意义,与既往认知相符合。本研究最小病灶直径为9 mm,这两种显像方法对于直径8 mm以下的病灶假阴性率过高[10, 17],临床多结合其危险因素随访观察或其他检查手段进行鉴别[1]。
3.2 病理分级及病灶大小与L/N比值大小无关病理结果显示恶性患者中均为原发性肺癌,腺癌为主,鳞癌次之,小细胞未分化癌仅数例,粘液表皮样癌仅1例;良性患者中以慢性炎、机化性肺炎及肉芽肿为主,此结果与孤立性肺结节病理来源相符合[1, 18]。18F-FDG PET/CT假阴性的6例患者中,除1例粘液表皮样癌外,其余多为分化程度较好的腺癌;99Tcm-MIBI SPECT/CT的3例假阳性患者中,2例为机化性肺炎,1例为肺组织慢性炎,此结果证实机化性肺炎是假阳性结果主要构成之一;99Tcm-MIBI SPECT/CT的5例假阴性患者中,除小细胞肺癌1例外,其余主要为分化程度较好的腺癌3例及鳞癌1例。但相关性检验结果显示恶性病灶病理分级与病灶L/N比值无相关性,99Tcm-MIBI SPECT/CT显像病灶大小与病灶L/N比值亦无相关性,但18F-FDG符合线路SPECT/CT显像病灶大小与L/N比值有相关性。此结果与既往多数研究结果相符,考虑由于18F-FDG的聚集取决于病灶局部葡萄糖代谢的活跃程度,而病灶越大其所需葡萄糖供能越多[19];而99Tcm-MIBI其显像原理尚未阐明,目前研究表明其摄取与肿瘤细胞胞浆及线粒体表面负电位相关,而局部血流及氧供也影响局部显像剂浓聚[20],多因素影响致使其显像剂浓聚程度与其大小无明显相关性。
同属价格低廉、安全无创的检查方法,18F-FDG符合线路SPECT/CT显像一次成像即可清晰直观的显示全身病灶情况,有无转移灶,可供临床医师有针对性的选择;而对于2 cm以上的孤立性肺结节99Tcm-MIBI SPECT/CT显像的诊断效能显著高于18F-FDG符合线路SPECT/CT显像,可作为低收入患者临床鉴别良恶性的首选。
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