快报｜PET形态学有助于区分孤立性实性肺结核与非小细胞肺癌

作者：李强，李远，袁辉，杨富钧，黄焰，宋晓，姜磊

第一作者及单位：李强 李远，同济大学附属上海市肺科医院核医学科；袁辉，广东省人民医院核医学科

通讯作者及单位：宋晓，同济大学附属上海市肺科医院胸外科；姜磊，广东省人民医院核医学科

PET morphology helps distinguish solitary and solid pulmonary tuberculosis from non-small cell lung cancer

Qiang Li , Yuan Li, Hui Yuan, Fujun Yang, Yan Huang, Xiao Song, Lei Jiang

Jpn J Radiol. 2022,11（13）

doi: 10.1007/s11604-022-01351-5

研究背景

      结核病（TB）是由结核分枝杆菌引起的慢性肉芽肿感染。它是一种全球性的公共卫生威胁，在许多发展中国家普遍存在，在单一传染源的死亡原因中排名第二。大约85%的结核病病例主要累及肺，这给临床诊断工作造成了相当大的挑战，因为肺结核（PTB）和另一种疾病非小细胞肺癌（NSCLC）均可表现为实性结节或肿块，具有相似的影像学表现，容易误诊。

     氟-18脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描/计算机断层扫描（18F-FDG PET/CT）以前曾被用于鉴别诊断NSCLC和PTB。然而，由于诸多的原因，这些研究均没得出对临床有指导价值的结果。首先，18F-FDG是葡萄糖类似物，并非肿瘤特异性显像剂，其可被许多炎症细胞（如巨噬细胞和淋巴细胞）主动摄取，且这些炎症细胞在PTB病变中高度富集。其次，这些研究主要聚焦在18F-FDG PET/CT的半定量代谢参数和CT形态学特征上，而忽略了二者在PET形态学特征上的差异。

      在过去的临床实践中，从疾病PET图像中获得的代谢信息在临床工作和研究中通常被简单地概括为高代谢或低代谢。但笔者长期一线的临床经验表明，从PET图像中获得的形态学特征可能对疾病诊断非常重要。因此，本研究旨在探讨PET的形态学特征在区分孤立性实性PTB和NSCLC中的作用。

研究方法

一、研究对象

      本研究回顾性纳入了2019年1月至2020年12月同济大学附属上海市肺科医院接受18F-FDG PET/CT检查的175例PTB患者和311例NSCLC患者，标准如下：（1）所有PTB和NSCLC均为孤立性实性结节或肿块；（2）NSCLC亚型只包括腺癌（ADC）或鳞癌（SCC）；（3）患者之前未进行抗结核或抗肿瘤治疗；（4）患者无其他恶性肿瘤病史；（5）患者无双肺以外部位受累。本研究对患者相关临床记录进行回顾，包括年龄、性别、吸烟史、血清肿瘤标志物如癌胚抗原（CEA）、鳞状细胞癌抗原（SCCA）、细胞角蛋白21-1（Cyfra21-1）、神经元特异性烯醇化酶（NSE）和γ-干扰素释放试验（IGRA）等。

二、18F-FDG PET/CT扫描

      PET/CT扫描使用Biograph 64系统（德国西门子公司），其轴向视野为21.6cm。患者需要在检查前至少禁食6h，血糖水平保持在11.0 mmol/L以下。静脉注射3.7 MBq/kg 18F-FDG后约60±5min后采集图像，一般PET图像从颅底到大腿中部采集6~7个床位，每个床位采集2.5min。CT图像在同一扫描仪上进行采集，无需对比剂，参数如下：120kV，101mA（自动mA调节），机架旋转速度为0.5s，所有CT图像均通过3mm厚的轴向切片进行。常规PET/CT扫描后进行额外的屏气胸部CT检查。

三、PET/CT图像分析

      2位经验丰富的核医学医生对病灶PET形态学特征进行了分析。首先，通过与正常肺组织的视觉分析和半定量比较，病灶被定义为FDG高代谢和低代谢；对于FDG阳性的病灶，其代谢类型分为不均匀性糖代谢组（高代谢成分和低代谢成分共存）和均匀性糖代谢组（无低代谢成分）。随后，不均匀性糖代谢被分类为中心型低代谢（环状）（图1）或偏心型低代谢。偏心型低代谢组：对于具有不少于2个偏心低代谢区的病灶，被定义为花斑型糖代谢（图2a），对于只有1个偏心低代谢区的病灶，进一步分为以下3种类型：半边型（图2b）、小弯型（小于半周长）（图2c）和大弯型（大于半周长）（图2d）。

      此外，本研究也对PET代谢参数和CT形态学特征进行了分析，具体如下：PET代谢参数包括最大标准摄取值（SUVmax）、平均标准摄取值（SUVmean）、肿瘤代谢体积（MLV）和糖酵解总量（TLG）。CT形态学特征包括分叶状、钙化、空洞、卫星状病变和胸膜牵拉。

四、组织学

      所有患者在18F-FDG PET/CT扫描后2周内进行病灶切除或穿刺活检。结核病灶经病理及结核基因检测确诊，非小细胞肺癌组经病理及免疫组化确诊。

研究结果

一、患者特征

      PTB患者在年龄、性别、吸烟史、血清CEA和Cyfra21-1、病变位置和大小方面与NSCLC患者有明显的统计学差异（P<0.05，表1）。

二、PET形态学特征

      本研究所有入组的PTB和NSCLC均为FDG阳性病灶。PTB比NSCLC不均匀糖代谢出现的频率更高，且这种差异在长径小于30 mm的病灶中尤为明显（表2）。

      PTB主要表现为偏心型低代谢区（58/87），其中花斑型病变24例，半边型病变17例，小弯型病变9例，大弯型病变8例。大多数NSCLC（ADC为9/13，SCC为30/39）呈中心型低代谢（环状），少数具有偏心型低代谢的NSCLC主要表现为花斑状（图3）。

注 a：低分化腺癌、多灶性坏死；b: 黏液腺癌、黏液；c和d：鳞癌、多灶性坏死

图3  偏心型低代谢NSCLC

三、PET代谢参数和CT形态学特征

      总的来说，PTB组的SUVmax、SUVmean、MLV和TLG显著低于NSCLC组（P<0.05，表1）。PTB表现出与NSCLC不同的CT形态学特征，钙化和卫星病变在PTB中出现的频率更高（P<0.05，表1）。

研究结论

       与NSCLC相比，PTB更多表现为不均匀性糖代谢增高，这种差异在长径＜30 mm的病灶中尤为明显。此外，PTB的不均匀性糖代谢更多表现为偏心型低代谢，而NSCLC主要表现为中心型低代谢。总体而言，18F-FDG PET/CT图像的PET形态学特征有助于区分孤立性实性PTB和NSCLC。

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编辑：于   菲 

审校：范永德

发布日期：2022-11-16