中国辐射卫生  2021, Vol. 30 Issue (6): 771-775  DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2021.06.022

引用本文 

倪冠英, 王雷, 刘洋, 张国晶. PET-CT对肺癌纵隔淋巴结转移的诊断效能及相关影响因素的研究[J]. 中国辐射卫生, 2021, 30(6): 771-775. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2021.06.022.
NI Guanying, WANG Lei, LIU Yang, ZHANG Guojing. Study on efficiency of PET-CT in diagnosis of mediastinal lymph node metastasis of lung cancer and influencing factors[J]. Chinese Journal of Radiological Health, 2021, 30(6): 771-775. DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2021.06.022.

基金项目

吉林省卫生健康委科技项目(2018ZC010);吉林省卫生与健康青年科技骨干培养计划(2020Q037)

通讯作者

张国晶,E-mail:389923816@qq.com

文章历史

收稿日期:2021-07-21
PET-CT对肺癌纵隔淋巴结转移的诊断效能及相关影响因素的研究
倪冠英 , 王雷 , 刘洋 , 张国晶     
吉林省肿瘤医院核医学科,吉林 长春 130012
摘要目的 探究正电子发射计算机断层显像(PET-CT)对肺癌纵隔淋巴结转移的诊断效能,分析影响诊断效能的相关因素以及肺癌淋巴结转移的影响因素,为临床提供理论参考。方法 选取我院2019年1月—2020年12月收治的经手术病理证实的181例肺癌(476枚淋巴结)患者临床资料进行分析,均行PET-CT进行诊断,分析诊断的效能(灵敏度、特异性、准确性以及阳性/阴性预测值);分析影响PET-CT诊断效能的因素,以及肺癌患者发生纵隔淋巴结转移的相关危险因素。结果 PET-CT诊断肺癌淋巴结转移的灵敏度65.75%(96/146),特异性89.39%(295/330),准确率82.14%(391/476),阳性预测值73.28%(96/131),阴性预测值85.51%(295/345),同手术病理结果相比,差异无统计学意义(P > 0.05)。真阳性淋巴结与假阳性淋巴结的短径、SUVmax值相比较,差异均无统计学意义( P > 0.05);真阳性淋巴结与假阳性淋巴结的密度相比,差异有统计学意义( P < 0.05)。经Logistic回模型分析分析显示,肿瘤的病理类型为腺癌、中央型肺癌、低分化程度是肺癌患者发生纵隔淋巴结转移的危险因素( P < 0.05)。结论 PET-CT诊断肺癌纵隔淋巴结转移有较高的灵敏度、特异性、准确性;诊断的灵敏度受淋巴结的短径与SUVmax值影响,诊断的特异性受淋巴结的密度影响。纵隔淋巴结转移主要与病理类型、病灶部位、分化程度有关。
关键词PET-CT    肺癌    淋巴结转移    准确性    影响因素    
Study on efficiency of PET-CT in diagnosis of mediastinal lymph node metastasis of lung cancer and influencing factors
NI Guanying , WANG Lei , LIU Yang , ZHANG Guojing     
Jilin Cancer Hospital, Nuclear Medicine Department, Changchun 130012 China
Abstract: Objective To explore the diagnostic efficacy of positron emission tomography-computed tomography (PET-CT) for mediastinal lymph node metastasis of lung cancer, to analyze the factors that affect the diagnostic efficacy and lung cancer lymph node metastasis, and to provide a theoretical reference for clinical practice. Methods The clinical data of 181 patients with lung cancer (476 lymph nodes) confirmed by surgery and pathology who were admitted to our hospital from January 2019 to December 2020 were used for analysis. All patients were diagnosed by PET-CT. We analyzed diagnostic efficiency (sensitivity, specificity, accuracy, and positive/negative predictive value), factors affecting the diagnostic efficiency of PET-CT, and risk factors of mediastinal lymph node metastasis in patients with lung cancer. Results The sensitivity (65.75%, 96/146), specificity (89.39%, 295/330), accuracy rate (82.14%, 391/476), positive predictive value (73.28%, 96/131), and negative predictive value (85.51%, 295/345) of PET-CT in diagnosis of lung cancer lymph node metastasis were slightly different from those of the surgical pathological results (P > 0.05). There were no significant differences in short diameter and SUVmax between true and false positive lymph nodes ( P > 0.05), but a significant difference in density was observed between true and false positive lymph nodes ( P < 0.05). Logistic regression analysis identified the pathological type of adenocarcinoma, central lung cancer, and low differentiation as the risk factors for mediastinal lymph node metastasis in patients with lung cancer ( P < 0.05). Conclusion PET-CT has high sensitivity, high specificity, and high accuracy in the diagnosis of mediastinal lymph node metastasis in lung cancer. The sensitivity of diagnosis is affected by the short diameter and SUVmax of lymph nodes, and the specificity of diagnosis is affected by the density of lymph nodes. Mediastinal lymph node metastasis is mainly associated with pathological type, the location of the lesion, and the degree of differentiation.
Key words: PET-CT    Lung Cancer    Lymph Node Metastasis    Accuracy    Influencing Factors    

肺癌是临床最为常见的恶性肿瘤,好发于中老年群体,具有很高的发病率,其致死率在各大恶性肿瘤中位居首位[1]。目前,我国肺癌的早期诊断率还处于较低水平,而患者的5年生存率仅有15.6%,超过75%的患者确诊时已经处于中晚期,失去了最佳的治疗时机,预后较差,复发率较高[2]。因此,必须进一步提升肺癌的早期诊断水平,为更多患者赢得治疗的时机。CT、MRI、X线等是肺癌早期诊断的常见影像学方法,有一定的诊断效果,但是均存在各自的不足[3]。近年来,随着影像学检查技术的不断发展,PET-CT(正电子发射计算机断层)在肺癌诊断及评估方案中发挥着重要的作用,尤其是在纵隔淋巴结转移评估方面,有着举足轻重的地位[4],目前临床中广泛使用的正电子显像剂是18F-FDG(18F-氟甙脱氧葡萄糖)。既往,临床有关肺癌淋巴结转移的研究并不少见,但是关于纵隔淋巴结转移的影响因素仍旧存在较多的争议。在肺癌发生率逐年上升,死亡患者数量不断增长的背景下,加强对肺癌淋巴结转移的研究有十分重要的现实意义。为此,本研究纳入2019年1月—2020年12月收治的经手术病理证实的181例肺癌(476枚淋巴结)患者,针对PET-CT的纵隔淋巴结诊断价值及相关影响因素展开分析。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选取我院2019年1月—2020年12月收治的经手术病理证实的181例肺癌患者,其中男性101例,女性80例,年龄33~79岁,平均(59.5 ± 6.7)岁;研究淋巴结共476枚。对其18F-FDG PET-CT图像及病理结果等临床资料进行分析,本研究符合《赫尔辛基宣言》,且所有患者均对本次研究知情同意。

1.2 研究方法

患者检查前禁食6 h以上,血糖水平控制在11.1 mmol /L以下,根据体质量(3.70~5.55) MBq/kg确定18F-FDG注射剂量,随后在温暖、避光、安静的环境中,指导患者休息 45~60 min ,排尿后进行检查,采取平卧位。美国GE公司DiscoveryTM VCT System PET-CT(64),CT采集电压140 kV,电流120 mA,层厚3.75 mm,PET选用3D采集模式,扫描范围从颅顶至股骨上段,共6~8床位,采集速度2.0 min/床位,图像经衰减矫正、迭代法重建后获得横断面、冠状面及矢状面图像。PET-CT 诊断方法:选取PET-CT 影像中病灶18F-FDG摄取最高的层面,采用感兴趣区(region of interest,ROI)勾画技术勾画病灶轮廓,ROI应包括整个病灶并避开周围的高代谢灶,采用标准体重TBW计算方法由计算机生成最大标准摄取值,即SUVmax值。PET-CT 淋巴结异常:PET图像淋巴结SUVmax ≥ 2. 5,CT图像淋巴结短径 ≥ 10.0 mm,符合以上任一标准即可诊断为阳性,见图1。PET-CT图像分别由影像科及核医学科高年资医师各2名分别进行盲法独立阅片做出诊断,诊断不一致时以两者讨论一致后的结果为准。

图 1 肺癌纵隔淋巴结转移PET-CT影像 Figure 1 PET-CT images of mediastinal lymph node metastasis of lung cancer 注:A为右肺下叶肺癌原发病灶(病理:腺癌);B为纵隔4R组淋巴结,短径11 mm,SUVmax = 5.2,PET-CT诊断阳性淋巴结,术后病理证实为转移(真阳性);C为纵隔7组淋巴结,短径12 mm,SUVmax = 6.6,PET-CT诊断转移,术后病理为反应性增生(假阳性);D为纵隔3A组淋巴结,短径0.5 cm,SUVmax = 1.9,PET-CT诊断阴性淋巴结,术后病理为淋巴结微转移(假阴性)
1.3 观察指标

将手术病理结果视为金标准,比较18F-FDG PET-CT纵隔淋巴结转移的诊断效能,包括灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值和阴性预测值。分析影响PET-CT诊断效能的因素,包括淋巴结短径、密度、SUVmax值。研究分析肺癌患者发生淋巴结转移的相关危险因素。

1.4 统计学分析

采用SPSS23.0软件处理,计量资料采用( $ \bar x \pm s $ )表示,采用t检验;计数资料采用n(%)表示,采用χ2检验;多因素分析采用Logistic回归模型。检验水准α = 0.05。

2 结 果 2.1 PET-CT的诊断效能分析

PET-CT对肺癌纵隔淋巴结转移诊断的灵敏度为65.75%(96/146)、特异度为89.39%(295/330)、准确率为82.14%(391/476),阳性预测值与阴性预测值分别为73.28%(96/131)、85.51%(295/345),同术后病理结果相比,差异无统计学意义(χ2 = 0.568,P = 0.128)。如表1

表 1 18F-FDG PET-CT肺癌纵隔淋巴结转移诊断效能分析 Table 1 Efficiency of 18F-FDG PET-CT in diagnosis of mediastinal lymph node metastasis of lung cancer
2.2 影响PET-CT诊断效能的相关因素分析

将所研究淋巴结分为真阳性(PET-CT与病理均阳性)、假阳性(PET-CT阳性病理阴性)、真阴性(PET-CT与病理均阴性)、假阴性(PET-CT阴性病理阳性)4组,分别比较各组淋巴结的短径、密度、SUVmax值之间差异。真阳性淋巴结与假阳性淋巴结的短径、SUVmax值相比较,差异均无统计学意义(P > 0.05);真阳性淋巴结与假阳性淋巴结的密度相比,差异有统计学意义( P < 0.05);真阳性淋巴结与真阴性及假阴性淋巴结的短径、SUVmax值相比较,差异有统计学意义( P < 0.05)。可见,阳性淋巴结的诊断主要受短径与SUVmax值影响,进而影响诊断的灵敏度;密度则有助于鉴别假阳性淋巴结,提高阴性淋巴结检出率,从而影响诊断的特异性。如 表2

表 2 影响18F-FDG PET-CT纵隔淋巴结转移诊断效能相关因素分析 Table 2 Influencing factors for the efficiency of 18F-FDG PET-CT in diagnosis of mediastinal lymph node metastasis
2.3 影响肺癌患者发生纵隔淋巴结转移的临床病理因素

全部476枚淋巴结,146枚发生淋巴结转移(30.67%)。经过单因素分析发现,吸烟、病理类型、肿瘤部位、分化程度与患者发生纵隔淋巴结转移具有一定的关系(P < 0.05)。见 表3

表 3 影响肺癌患者发生纵隔淋巴结转移的临床病理因素 Table 3 Clinical and pathological factors of mediastinal lymph node metastasis in patients with lung cancer
2.4 影响肺癌患者发生纵隔淋巴结转移的多因素分析

以患者是否发生淋巴结转移为因变量,单因素分析具有统计学意义的吸烟、病理类型、肿瘤位置、分化程度作为自变量,经Logistic多因素回归分析显示,肿瘤的病理类型为腺癌、中央型肺癌、低分化程度是肺癌患者发生纵隔淋巴结转移的危险因素(P < 0.05)。如 表4

表 4 影响肺癌患者发生纵隔淋巴结转移的多因素分析 Table 4 Multiple factor analysis of mediastinal lymph node metastasis in patients with lung cancer
3 讨 论

临床上,肺癌属于一种常见的恶性肿瘤,是起源于肺部支气管黏膜或腺体的恶性肿瘤,常见症状或表现如咳嗽、咯血、胸痛等,发病后会对患者的健康造成极大的威胁[5]。至今,肺癌的发病原因并不明确,研究指出其致病因素主要包括吸烟、遗传、职业暴露、饮食等,通常是多因素共同作用的产物[6]。肺癌早期若未及时诊断并治疗,在很大程度上影响预后,给家庭和社会带来沉重的负担[7]。纵隔淋巴结转移是肺癌病情恶化的一大标志,若发生淋巴结转移,患者的生命安全会面临巨大威胁。因此,准确的术前诊断及分期会直接影响治疗方法及预后判断。

目前,肺癌纵隔淋巴结的转移诊断中,增强CT是较为常见的一种手段,不但能够提供形态学信息,还能够提供病灶的血供特征,病灶强化值可用于肺部病灶的良恶性鉴别诊断[8]。但是,由于活动性炎性结节内分布有丰富的扩张毛细血管,增强扫描结节多呈高度强化,其强化方式及强化程度与肺癌存在交叉、重叠,给两者的鉴别带来一定困难[9-10]18F-FDG PET-CT实现了解剖显像与功能成像两者的融合,SUVmax值可以半定量的反映病灶内葡萄糖代谢情况,对肺癌纵隔淋巴结转移的诊断有较高的敏感度,对肺癌的分期和预后判断具有重要的临床意义[11-12]。本研究结果显示,18F-FDG PET-CT诊断肺癌纵隔淋巴结转移的灵敏度、特异度、准确率以及阳性/阴性预测值分别为65.75%、89.39%、82.14%、73.28%和85.51%,与手术病理结果之间差异无统计学意义(P > 0.05),说明 18F-FDG PET-CT对肺癌纵隔淋巴结转移具有较高的诊断效能。Vansteenkiste 等[13]的研究亦表明,PET-CT对肺癌区域淋巴结转移的诊断价值优于单独CT。

通过研究淋巴结的短径和SUVmax值,发现真阳性淋巴结与假阳性淋巴结的短径、SUVmax值相比较,差异均无统计学意义(P > 0.05),证明 18F-FDG PET-CT对阳性淋巴结有很强的检出能力,进而说明应用18F-FDG PET-CT诊断肺癌纵隔淋巴结转移时,病灶的短径和SUVmax值是首要观察分析因素,能够影响诊断的灵敏度。短径是传统CT诊断淋巴结异常的重要依据,通常以>10 mm作为诊断标准;SUVmax值则反映病灶的葡萄糖代谢水平,淋巴结内肿瘤细胞增殖速度越快、细胞密度越高,通过有氧氧化与无氧酵解的方式消耗葡萄糖的量就越多,其SUVmax值也随之增高,通常以≥2.5作为阳性诊断标准。18F-FDG PET-CT正是通过以上两方面的优势互补来实现诊断的高灵敏度。但单纯分析淋巴结短径与SUVmax值,常会出现较多的假阳性诊断,降低诊断准确率。非肿瘤性假阳性病变常见于淋巴结感染性病变、反应性增生、淋巴细胞增生代谢异常、药物性淋巴结增大等,上述可引起淋巴结内炎细胞浸润、肉芽组织形成、淋巴滤泡增生,使淋巴结体积增大、葡萄糖代谢增加;肿瘤性假阳性病变则见于恶性淋巴瘤、白血病等。本研究中假阳性淋巴结数为35枚,SUVmax值3.8~12.5,平均8.6 ± 3.1,多为淋巴结炎性反应,包括5例肺癌合并感染,3例肺结核,2例淋巴结核,1例结节病,1例朗格汉斯组织增生症。通过分析淋巴结的密度,发现真阳性淋巴结与假阳性淋巴结的密度相比,差异有统计学意义(P < 0.05),说明密度对于假阳性淋巴结的鉴别具有较大意义。诸多影像学及病理学研究表明,结核感染、反复慢性炎症、反应性增生以及部分结节病累及的淋巴结通常呈较高密度,甚至伴有钙化,而大多数肺癌所致的淋巴结转移病灶则呈等密度改变,借此可有效鉴别非转移性淋巴结,降低假阳性率,从而提高诊断的特异性。本研究中假阳性率为7.35%(35/476),密度51.4 ± 6.6,充分体现了淋巴结密度分析的重要性。18F-FDG PET-CT假阴性淋巴结多为体积小、糖代谢水平低的淋巴结,或为淋巴结微转移[14],部分容积效应等,此类病灶中肿瘤细胞数量少、细胞密度低,在形态学或功能学上均未达到阳性诊断的标准。本研究中假阴性率为10.50%(50/476),淋巴结短径3.8~11.3 mm,平均(8.0 ± 0.7) mm,SUVmax值1.8~2.7,平均2.4 ± 0.5,均为较低水平。此外,部分细胞高分化类型肺癌亦可呈较低糖代谢水平。

大量基础性研究发现,淋巴结是肺癌转移的主要途径,尤其以纵隔淋巴结较多见。纵隔淋巴结转移是影响肺癌手术效果、恶化患者预后的危险因素[15-16]。因此,明确肺癌纵隔淋巴结转移的规律具有积极的临床意义,不仅可以为手术中淋巴结清扫提供依据,提高病理分期结果的准确性,也有利于指导术后的综合治疗,为综合治疗方案的制定和实施提供一定的理论依据[17]

本研究经Logistic回归模型分析发现,肺癌纵隔淋巴结转移的影响因素包括肿瘤的病理类型为腺癌、中央型肺癌、低分化程度(P < 0.05)。这一结果提示,在今后的临床工作中应将肿瘤病理类型为腺癌、中央型肺癌、低分化程度的肺癌患者作为较易发生淋巴结转移高危人群,在此类患者的根治性手术中尤其要重视淋巴结清扫。

综上所述,18F-FDG PET-CT 诊断肺癌纵隔淋巴结转移的效能较高,诊断的灵敏度主要受淋巴结的短径与SUVmax值影响,诊断的特异度受淋巴结的密度影响较大;纵隔淋巴结转移主要与病理类型、病灶部位、分化程度有关;淋巴结转移规律分析有利于为手术患者术中扫除淋巴结和放疗患者靶区规划提供参考依据。

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