中国辐射卫生  2017, Vol. 26 Issue (4): 499-503  

引用本文 

梁琰, 张永强, 赵杰, 李展展, 杜鹃, 王昀璐. 18F-FDG双探头符合线路显像与64排CT异机融合在孤立性肺结节诊断中的应用[J]. 中国辐射卫生, 2017, 26(4): 499-503.
LIANG Yan, ZHANG Yong-qiang, ZHAO Jie, LI Zhan-zhan, DU Juan, WANG Yun-lu. Application of Cross-modality Fusion of 18F-FDG Molecular Coincidence Detection SPECT Image and 64-Slice CT Image in Diagnosis of Solitary Pulmonary Nodules[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2017, 26(4): 499-503.

基金项目

河南省科技攻关项目(152102310023)

通讯作者

张永强, Email:shanxiliang007@163.com

文章历史

收稿日期:2017-05-06
修回日期:2017-07-03
18F-FDG双探头符合线路显像与64排CT异机融合在孤立性肺结节诊断中的应用
梁琰 1,2, 张永强 1, 赵杰 2, 李展展 1, 杜鹃 1, 王昀璐 1     
1. 三门峡市中心医院CT室, 河南 三门峡 472000;
2. 三门峡市中心医院核医学科
摘要目的 探讨18F-FDG双探头符合线路(经济型PET/CT)与GE 64排VCT异机融合诊断孤立性肺结节(SPN)的价值。方法 40例经病理或临床证实的SPN接受经济型PET/CT和异机64排CT检查,图像传输至后处理工作站,完成PET图像与异机64排CT图像融合(异机融合PET/CT);PET图像用T/N比值判断病灶的良恶性,CT图像根据病灶的形态学特征判断其良恶性;计算经济型PET/CT与异机融合PET/CT对SPN诊断的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确率。结果 40例SPN中,8例良性,32例恶性。异机薄层CT图像可提高恶性SPN内部和周围征象的检出率,异机融合PET/CT对SPN诊断的灵敏度、特异性、PPV、NPV、准确性均高于经济型PET/CT。结论 异机融合PET/CT较经济型PET/CT提高了SPN诊断的灵敏度、特异性、PPV、NPV、准确性,值得临床推广。
关键词孤立性肺结节    正电子发射型体层摄影术    体层摄影术, X射线计算机    脱氧葡萄糖    
Application of Cross-modality Fusion of 18F-FDG Molecular Coincidence Detection SPECT Image and 64-Slice CT Image in Diagnosis of Solitary Pulmonary Nodules
LIANG Yan 1,2, ZHANG Yong-qiang 1, ZHAO Jie 2, LI Zhan-zhan 1, DU Juan 1, WANG Yun-lu 1     
1. Department of CT, Sanmenxia 472000 China;
2. Department of Nuclear Medicine, Sanmenxia Central Hospital
Abstract: Objective To explore the value of Cross-modality fusion of 18F-FDG molecular coincidence detection SPECT (coincidence PET/CT) image and 64-slice CT image in diagnosis of solitary pulmonary nodules. Methods Forty patients of SPN confirmed by pathology or follow-up were examined with 18F-FDG molecular coincidence detection (MCD) SPECT and 64-slice CT. The images was transferred to the post processing station. Cross-modality fusion of coincidence PET/CT's PET image with 64-slice CT image (Cross-modality fusion PET/CT)was made.Differential diagnosis of benign and malignant SPN were made using morphological characteristics on CT image and T/N ratio on PET images. To detect the sensitivity, specificity, PPV, NPV, accuracy 0f coincidence PET/CT and Cross-modality fusion PET/CT in diagnosis of SPN. Results Thirty-two SPN were malignant, and the other eight were benign. The images of the thin slice CT can improve the detection rate of internal and peripheral features of SPN.The sensitivity, specificity, PPV, NPV, accuracy rate of Cross-modality fusion PET/CT were higher than those of coincidence PET/CT. Conclusion Cross-modality fusion PET/CT has higher sensitivity, specificity, PPV, NPV, accuracy rate than coincidence PET/CT, worthy to be popularized in clinical practice.
Key words: Solitary Pulmonary Nodule    Positron-Emission Tomography    Tomography, X-ray Computed    Deoxyglucose    

孤立性肺结节(solitary pulmonary nodule, SPN)指肺内直径≤3cm的圆形或类圆形病灶。恶性结节最常见类型为周围型肺癌, 良性结节常为炎性肌纤维母细胞瘤、结核球和错构瘤等, 其影像学表现复杂多样, 一直是胸部影像学诊断的难点和热点[1-2]。目前, PET/CT在肺部良、恶性病变的鉴别中发挥重要作用, 其中SPN的鉴别诊断是目前研究的热点[2-4]18F-FDG双探头符合线路又称经济型PET/CT, 其灵敏度和分辨率低于PET/CT, 在SPN良恶性鉴别方面存在一定的假阳性和假阴性[5-6]。胸部薄层CT扫描能准确显示SPN解剖细节[7], 异机融合PET/CT较融合前可提高图像的分辨率。本研究回顾性分析了40例经病理检查或临床随访证实的SPN患者融合前后图像, 进行对比分析。

1 资料与方法 1.1 一般资料

2015年2月至2017年2月肺部孤立性结节患者40例:男21例, 女19例, 年龄40—76(52.31±12.53)岁; 35例经手术或穿刺活检病理证实, 5例经临床正规治疗后随访证实(平均随访11.7个月)。

1.2 仪器与方法

先采用GE公司生产的64排VCT, 扫描参数:120 kv, 130 mAs, 开启Care Dose 4D, 螺距:1.2, 球管旋转时间:0.5 s/圈, 重建层厚:0.625 mm, 间隔:0.625 mm。从头扫描到股骨上段。SPECT/CT符合线路显像仪器为GE公司生产的Infinia VC Hawkeye 4, SPECT/CT配以球管电压140kv, 球管电流2.5 mA的定位CT。患者检查前禁食6h以上, 空腹血糖<6.1 mmol或餐后血糖<7.8 mmol。18F-FDG来源于南京江原安迪科正电子研究发展有限公司郑州分公司, 放射性化学纯度>95%。静脉注射185-296MBq的18F-FDG后, 静卧40~60 min, 排尿后进行显像。图像传输至xeleris 2工作站进行同机及异机CT图像与PET图像融合以及CT图像的多平面重建。

1.3 图像分析判断标准

① CT:由2名高年资影像科医师独立阅片, 采用盲法对同机及异机CT图像SPN的特征进行判断、记录, 并通过CT征象分析病灶的良恶性, 包括分叶征、毛刺征、棘状突起、空泡征、支气管充气征、胸膜凹陷征、支气管血管集束征。②PET图像:由2名PET/CT医师独立阅片; 观察病灶形态、部位、大小、肺野及纵隔内有无异常放射性浓聚灶。正常FDG摄取部位以外出现的摄取判断为异常。半定量分析(比值法):计算肿瘤与正常组织的放射性计数比值(T/N)。在xeleris 2工作站融合图像上用勾画感兴趣区(ROI)技术勾画出结节与其对侧相应部位或邻近正常组织(本底)的感兴趣区, 使用的ROI是取病灶的单个像素的最大值, 并计算其最高放射性计数比值(T/N比值)。T/N>2考虑为恶性病变[8]。③经济型PET/CT及异机融合PET/CT诊断结果由上述医师共同做出。

1.4 统计学分析

采用SPSS 23.0统计学软件对率的比较进行χ2检验, P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 病理诊断结果

40例结节直径11-29毫米。恶性结节32例, 其中腺癌25例, 鳞状细胞癌(简称鳞癌)4例, 小细胞癌3例。良性病变8例, 其中结核3例, 炎性病变5例。随访证实的5例良性SPN中, 2例抗结核治疗后病灶缩小, 3例抗感染治疗后病灶明显吸收。

表 1 SPN的病理类型
2.2 图像匹配精度

40例患者中异机图像融合33例可准确自动匹配; 7例患者不能准确自动匹配, 根据高摄取病灶层面进行调整, 手动调整后异机融合成功。自动匹配准确率为82.50%。

2.3 经济型PET/CT诊断结果

经济型PET/CT诊断假阳性3例, 病理证实为炎性肉芽肿1例、结核2例; 假阴性3例, 经病理证实2例为中高分化腺癌, 1例为原位腺癌。经济型PET/CT诊断灵敏度、特异性、PPV、NPV、准确性分别为90.63%、62.5%、62.5%、62.5%、87.50%。

2.4 异机融合PET/CT诊断结果

诊断假阳性病例1例, 假阴性2例, 异机融合PET/CT诊断SPN灵敏度、特异性、PPV、NPV、准确性分别为93.75%、87.50%、96.77%、77.78%、92.50%。异机融合PET/CT诊断SPN的灵敏度、特异性、PPV、NPV、准确性均高于经济型PET/CT, 见表 2

表 2 经济型PET/CT、异机融合PET/CT对40例SPN良恶性判断结果

异机融合PET/CT对分叶征、毛刺征、棘状突起、空泡征、支气管充气征、胸膜凹陷征、支气管血管集束征的检出例数均高于经济型PET/CT, 分叶征、毛刺征、棘状突起、空泡征、支气管充气征、胸膜凹陷征、支气管血管集束征P值均小于0.05, 有统计学意义, 见表 3

表 3 经济型PET/CT、异机融合PET/CT对40例SPN各种征象的检出例数

图 1-4 为同一患者, 女, 52岁。图 1为同机CT纵膈窗及肺窗轴位融合图像, 图 2为同机矢状位、冠状位及融合图像; 图 3为异机CT纵膈窗及肺窗轴位融合图像, 图 4为异机矢状位、冠状位及融合图像。同机图像左肺下叶结节内空洞显示不清, 未见胸膜凹陷征; 异机图像左下肺结节内空洞清晰显示并可见胸膜凹陷征。
3 讨论 3.1 经济型PET/CT的优势与不足

PET/CT综合了SPN代谢及形态学信息, 诊断SPN良恶性的准确率高于其它影像检查[9]。但是, PET/CT价格昂贵, 基层医院不能取得配置PET/CT的许可证。经济型PET/CT是在双探头SPECT基础上增加符合线路和CT成像系统, 具有部分PET功能。因此, 经济型PET/CT在基层医院收到广泛欢迎。但是, 经济型PET/CT的定位CT为4排螺旋CT, 图像分辨率低, 对小于1 cm病灶检出率低; 图像伪影较重, 特别是含气量多的部位[6]

3.2 异机融合PET/CT的优势

经济型PET/CT与异机薄层CT图像融合, 可发挥后者多层面重建、多角度显示病灶细节、清晰显示病灶内部和周围结构的优势[9]。王圣恩等[10]的研究表明三维重建可提高毛刺征、分叶征、棘状突起、空泡征、胸膜凹陷征、血管集束征的检出率; 高樱等[11]的研究表明平行于肺门支气管血管束方向重建并结合MIP可提高分叶征、血管集束征、胸膜凹陷征、毛刺征的检出率。异机薄层CT可进行多平面重建及三维重建, 表 3显示异机融合PET/CT对40例SPN分叶征、毛刺征、棘状突起、空泡征、支气管充气征、胸膜凹陷征、支气管血管集束征的检出例数多于经济型PET/CT, 有统计学差异(P<0.05), 异机薄层图像提高了异机融合PET/CT对SPN内部及周围征象的检出率, 与Harders[7]、何其舟[12]、王城等[13]得出的结论一致。异机融合PET/CT诊断SPN的灵敏度、特异性、PPV、NPV、准确性均高于经济型PET/CT, 与王城等[13]的结论一致。李兰涛等[5]报道HRCT结合PET/CT诊断SPN的灵敏度、特异度、准确率高于HRCT或PET/CT单独诊断, 本研究异机融合PET/CT的阳性预测值与阴性预测值也高于同机融合PET/CT, 原因为同机CT图像分辨率较低, 异机CT明显提高了图像分辨率。

图 5-8 为同一患者, 男, 59岁。图 5为同机CT肺窗轴位融合图像, 图 6为同机矢状位、冠状位及融合图像; 图 7为异机CT肺窗轴位融合图像, 图 8为异机矢状位、冠状位及融合图像。同机图像右肺上叶结节边缘模糊, 异机图像右肺上叶结节边缘毛刺征及棘状突起显示清晰。
3.3 异机融合PET/CT的不足

18F—FDG是一种非特异性肿瘤显像剂, 导致PET/CT出现假阳性与假阴性[13]。本研究经济型PET/CT误诊为恶性的3例良性SPN均呈高摄取, 原因可能是增殖性病变和(或)炎性细胞大量浸润, 使其对18F—FDG高摄取; 其中1例结核结合薄层CT后发现空洞确诊, 与李兰涛等[5]的研究一致。本组经济型PET/CT误诊为良性的3例恶性SPN均为低摄取, 其中1例原位腺癌异机融合PET/CT发现磨玻璃密度影伴空泡征, 综合诊断为恶性, 另外两例因病灶直径小于1 cm, 异机薄层CT未见恶性征象, 异机融合薄层CT误诊为良性结节, 与刘晓飞等[15]的结论一致。与异机薄层CT相比, 经济型PET/CT中的CT层厚较厚, 吸收剂量较低, 且受呼吸动度等因素的影响, 无法清晰显示病灶及周围结构的细节。因此, 异机融合PET/CT诊断SPN有假阳性和假阴性。对于炎症和结核常因病灶高摄取而诊断为假阳性, 原位腺癌常会因低摄取而导致假阴性。

异机融合PET/CT技术方面也存在不足之处。异机CT低剂量扫描导致患者辐射剂量增加; 异机图像匹配精度有待提高。综上所述, 异机融合PET/CT对SPN诊断的灵敏度、特异性、PPV、NPV、准确性高于经济型PET/CT, 在无PET许可证的基层医院值得推广应用。减少异机融合PET/CT检查的辐射剂量、提高图像匹配精度是下一步研究的技术问题。

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