原发性肺癌是起源于支气管黏膜或腺体的恶性肿瘤，以非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）最常见^[1-2]。随着分子影像学的发展，PET/CT在肺癌的临床应用越来越广泛。标准化摄取值（standardized uptake value，SUV）是目前定量表示病灶代谢活性的最常用参数，是组织放射性浓度与按体质量标准化注射剂量之比，但其是基于单个体素的值，不能反映肿瘤的整体代谢负荷，且当肿瘤体积较小时，由于部分容积效应，最大标准化摄取值（SUV_max）会被低估。而肿瘤代谢体积（metabolic tumor volume，MTV）和糖酵解总量（total lesion glycolysis，TLG）能全面反映肿瘤的负荷。目前对肿瘤的分割方法尚无统一标准，常用的MTV测量方法有自适应迭代算法（adaptive interative algorithm，AIA）^[3]、固定阈值法和相对阈值法，但不同勾画方法测得的MTV存在差异^[4-5]。本研究探讨基于PET/CT不同勾画方法对NSCLC代谢参数测量的影响及可重复性分析。

回顾性分析2022年1—11月于江苏大学附属昆山医院行PET/CT检查并在2~4周内行手术并经病理确诊的NSCLC患者。纳入标准：①检查前未行放化疗；②临床资料完整，图像清晰者。排除标准：①伴其他原发肿瘤史；②勾画时包含本底者。最终纳入79例，其中男69例，女10例；年龄31~87岁，平均（66.9±11.2）岁；鳞癌38例，腺癌41例。原发灶最大径为3.67（2.92，5.72）cm。

PET/CT图像采集采用联影uMI780扫描仪。检查前禁食4~6 h，空腹血糖＜11.1 mmol/L。静脉注射¹⁸F-FDG（剂量3.7~4.4 MBq/kg体质量）（放射化学纯度＞95%）后，静息45~60 min后显像。常规先行CT平扫（140 kV，129 mA，层厚1.25 mm，螺距1.75，旋转时间0.8 s），采集PET图像（5~6个床位，2~3 min/床位），后通过CT数据校正、迭代重建算法，进行图像融合匹配。

由2位高年资医师分别采取AIA、固定阈值法（以2.5、3、4为阈值）及相对阈值法（以40%、50%为阈值）^[6-10]对原发灶进行勾画（图 1）。靠近纵隔的原发灶分割不理想时，由2位医师手动调整去除血池或淋巴结等非肿瘤组织，并记录需手动调整的患者。由系统软件自动计算出SUV_max、平均标准化摄取值（SUV_mean）、MTV（MTV_AIA、MTV_2.5、MTV₃、MTV₄、MTV_40%、MTV_50%），并计算TLG（TLG_AIA、TLG_2.5、TLG₃、TLG₄、TLG_40%、TLG_50%），TLG=SUV_mean×MTV。取2位医师测得的均值作为最终的MTV和TLG。

图 1

注：患者，男，62岁，图 1a~1f分别为使用自适应迭代算法（AIA）、固定阈值法（以2.5、3、4为阈值）及相对阈值法（以40%、50%为阈值）勾画的原发灶 图 1 非小细胞肺癌患者原发灶勾画

采用SPSS 22.0和Graphpad Prism 8.0软件分析数据。符合正态分布的计量资料以x±s表示，不符合正态分布的计量资料以M（Q_L，Q_U）表示；计数资料以%表示。采用ICC对2位医师应用不同勾画方法所测MTV和TLG行重复性分析，ICC≤0.4为一致性较差，0.4＜ICC≤0.75为一致性中等，0.75＜ICC≤0.9为一致性较强，ICC＞0.9为一致性极强。采用Kruskal-Wallis检验比较不同勾画方法所测MTV和TLG之间的差异。采用χ²检验比较基于不同阈值勾画原发灶的准确率。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2位医师使用6种勾画方法勾画原发灶，测得的SUV_max、MTV和TLG一致性均极强（表 1），其中测量的SUV_max的ICC为1（完全一致），MTV和TLG的ICC均＞0.99。基于不同勾画方法测量的MTV和TLG结果（表 2），总体上，对于固定阈值法和相对阈值法，阈值越高，测得的MTV和TLG越小，其中相对阈值法测得的MTV和TLG较小。Kruskal-Wallis检验显示，不同勾画方法勾画原发灶测得的MTV之间差异有统计学意义（χ²=14.759，P=0.011），测得的TLG之间差异无统计学意义（χ²=3.013，P=0.698）。

表 1

表 1 2位医师使用不同勾画方法测量NSCLC患者原发灶MTV、TLG的重复性（x±s）

表 1 2位医师使用不同勾画方法测量NSCLC患者原发灶MTV、TLG的重复性（x±s） 参数 观察者间ICC SUVmax 1.000 MTVAIA 0.997（0.995~0.998） MTV2.5 0.996（0.992~9.998） MTV3 0.997（0.996~0.998） MTV4 0.997（0.994~0.998） MTV40% 0.995（0.992~0.997） MTV50% 0.992（0.988~0.995） TLGALA 0.999（0.999~0.999） TLG2.5 0.999（0.999~0.999） TLG3 1.000 TLG4 0.999（0.999~0.999） TLG40% 0.998（0.996~0.999） TLG50% 0.995（0.993~0.997） 注：NSCLC为非小细胞肺癌，MTV为肿瘤代谢体积，TLG为糖酵解总量，SUVmax为最大标准化摄取值。

表 2

表 2 不同勾画方法所测MTV、TLG比较[M（QL，QU）]

表 2 不同勾画方法所测MTV、TLG比较[M（QL，QU）] 分割方法 MTV（cm3） TLG（g） AIA 15.15（7.43，51.04） 81.20（36.05，350.06） 固定阈值法   2.5 22.69（8.69，71.30） 104.63（40.50，424.14）   3 16.33（6.83，53.87） 93.44（33.64，390.96）   4 10.57（3.74，42.58） 66.32（24.82，342.94） 相对阈值法   40% 13.19（5.86，38.88） 76.83（32.19，328.08）   50% 8.92（3.68，27.20） 55.61（24.56，221.84） χ2值 14.759 3.013 P值 0.011 0.698 注：MTV为肿瘤代谢体积，TLG为糖酵解总量，AIA为自适应迭代算法。

共测量474次，无需手动调整393次，40%为阈值的勾画方法占比最大，占18.32%（72/393）。6种不同勾画方法的准确率从高到低依次是40%为阈值、AIA、4为阈值、3为阈值、50%为阈值、2.5为阈值，差异有统计学意义（χ²=11.748，P=0.038）（表 3）。

表 3

表 3 不同方法勾画原发灶的准确率比较

表 3 不同方法勾画原发灶的准确率比较 分割方法 手动调整（次） 准确率（%） χ2值 P值 无需 需要 AIA 69 10 87.34 11.748 0.038 固定阈值法   2.5 58 21 73.42   3 64 15 81.01   4 68 11 86.08 相对阈值法   40% 72 7 91.14   50% 62 17 78.48 注：AIA为自适应迭代算法。

¹⁸F-FDG PET/CT的肿瘤代谢参数对NSCLC的评估有重大价值，尤其是MTV和TLG^[11-14]。然而，不同勾画方法测得结果存在差异，对NSCLC的评估也有影响。目前常用的MTV测量方法有AIA、固定阈值法（以2.5、3、4为阈值）和相对阈值法（以40%、50%为阈值）^{[3-5, 15]}。AIA是在病灶区域通过迭代算法寻找病灶与本底的一个最佳平衡点值，以其作为分割阈值进行病灶分割^[3]；基于阈值的方法指使用不同阈值将图像分为肿瘤和本底，高于阈值的体素属于肿瘤体积，而低于阈值的体素属于本底。既往研究表明，使用相对阈值法测得的MTV较小^[16]。张云等^[17]收集了103例中晚期宫颈鳞癌患者的PET/CT图像，应用AIA、固定阈值法（2.5）、相对阈值法（42%）测量原发灶，发现3种方法所测MTV和TLG存在差异（均P＜0.01）。Liu等^[18]回顾性分析了44例肠癌患者，以相对阈值法（30%、40%、50%、60%）测量原发灶，ROC曲线分析示：MTV_50%诊断肠癌微卫星不稳定（在人类基因组中短串联重复序列中，由于重复单位的插入或缺失而出现新等位基因的现象）的AUC最大，达0.805，敏感度和特异度分别为92.9%和66.7%；多因素logistic回归分析示MTV_50%是肠癌微卫星不稳定的独立危险因素。在预测预后方面，不同阈值计算的MTV和TLG预测价值不同，Infante等^[6]以固定阈值法（2、2.5、3）和相对阈值法（30%、40%、50%）对50例接受立体定向放射治疗的肺癌患者进行生存分析，结果发现MTV₂和TLG₂是无病生存期的重要预测因素。刘陈路等^[7]研究了不同固定阈值法（2.0、2.5、3.0、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7）对勾画肿瘤所提取影像组学特征的影响，结果显示高阈值与低阈值提取的特征值一致性较差。本研究基于不同勾画方法测得的MTV也存在差异，而TLG差异无统计学意义，其中使用相对阈值法测得的MTV和TLG相对较小，说明使用不同方法勾画肿瘤会对肺癌进展的评估有一定影响，在临床实践工作中需注意。

肿瘤的真实体积很难获得，以CT体积为参考时无法反映肿瘤的代谢特征；以病理体积为金标准，用福尔马林固定标本时，肺组织标本出现一定程度的肺泡塌陷，导致标本不同程度收缩。当肿瘤周围出现炎症或肿瘤靠近纵隔时，勾画ROI时会包含血管、淋巴结等非肿瘤组织。不同研究者使用不同勾画方法的研究结果存在差异，目前肿瘤ROI的勾画方法尚无统一标准。Wang等^[8]以CT体积为参考，对133例Ⅰ期肺腺癌患者进行分析，结果显示AIA所测MTV与CT显示体积相关性大于相对阈值法（42%），尤其在SUV_max＞2和实性结节中，相关性最大。高俊刚等^[9]以53例肺癌患者的肿瘤病理体积为金标准，与MTV_2.5、MTV_40%及MTV_50%测得的MTV行相关性分析，结果显示MTV_50%测得的体积与病理体积的相关性最好。Kitao等^[10]研究显示，SUV_max在观察者间及观察者内的ICC均为1，MTV和TLG在观察者间及观察者内的ICC均＞0.99。Bashir等^[19]应用手动勾画法、相对阈值法（40%为阈值）、FLAB算法（一种自适应算法）对53例NSCLC患者进行原发灶分割并获得相关纹理参数，采用ICC分析表明相对阈值法的重复性高于手动勾画法和FLAB算法，且以3种方法为基础构建的生存分析模型表现出相似的预测价值。与上述结果一致，本研究使用6种不同方法勾画原发灶，所测SUV_max、MTV和TLG可重复性均非常高，2位医师所测SUV_max间的ICC为1（完全一致），MTV和TLG之间的ICC均＞0.99。共测量474次，无需手动调整393次，其中以40%为阈值的勾画方法无需手动调整的次数最多，准确率为91.14%。

本研究的局限性：①未将组织学结果作为金标准。考虑到组织学瘤体标本在离体后会发生不同程度的收缩，也会影响研究的准确性；在后续研究中，可增加其他方法（如影像组学等技术）进行肿瘤大小的比较。②为单中心研究且样本量相对较小，可能存在选择偏倚。③PET/CT机器本身衰减校正、本底代谢不一致、扫描及重建参数等因素均可导致测量代谢参数产生偏差，需进一步行大样本研究。

综上所述，不同勾画方法测量MTV、TLG的重复性非常高，但测得的MTV之间存在差异，其中以40%为阈值的勾画方法无需手动调整的次数最多，准确率为91.14%，建议在临床工作中使用。