18F-FDG PET代謝參數對非小細胞肺癌放療近期療效的預測價值

18F-FDG PET代謝參數對非小細胞肺癌放療近期療效的預測價值

馬彥麗1，王冬青2，楊曼茹1，吳俠1，喬婷婷1，周濤2

(1兗礦集團有限公司總醫院，山東鄒城273500；2 山東省腫瘤醫院)

摘要：目的探討氟18脫氧葡萄糖正電子發射型計算機斷層掃描(18F-FDG PET)代謝參數對非小細胞肺癌(NSCLC)放療近期療效的預測價值。方法選擇接受放療的NSCLC患者25例，均行三維適形調強放療。放療結束后3個月評價近期療效，將患者分為治療有效組(19例)、治療無效組(6例)。放療前、放療結束4周后均行18F-FDG PET掃描。每次掃描中，通過感興趣區測量原發腫瘤的最大標準攝取值(SUVmax)，計算原發病灶各個層面上FDG積聚的總體積即腫瘤代謝體積(MTV)。比較放療前、放療結束4周后SUVmax、MTV，比較兩組放療前后SUVmax、MTV的變化百分比ΔSUVmax及ΔMTV。分析SUVmax、ΔSUVmax、MTV、ΔMTV與臨床療效的相關性。繪制受試者工作特征曲線，計算ΔSUVmax、ΔMTV預測臨床療效的敏感性和特異性。結果放療前、放療結束4周后SUVmax分別為13.6±5.4、4.9±2.3，放療結束4周后SUVmax低于放療前(P<0.01)。放療前、放療結束4周后MTV分別為(70.8±62.9)、(19.3±21.4)cm3，放療結束4周后MTV低于放療前(P<0.01)。治療有效組、治療無效組ΔSUVmax分別為0.67±0.11、0.49±0.13，ΔMTV分別為0.81±0.15、0.19±0.16，治療有效組ΔSUVmax、ΔMTV均高于治療無效組(P均<0.01)。ΔSUVmax、ΔMTV、放療后MTV均與近期療效有相關性(P均<0.05)。ΔMTV預測近期療效的敏感性、特異性分別為81.3%、90.6%。結論 18F-FDG PET代謝參數ΔSUVmax、ΔMTV是預測NSCLC患者放療近期療效的有效指標。

關鍵詞：非小細胞肺癌；正電子發射型計算機斷層掃描；標準攝取值；腫瘤代謝體積；放射治療

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2015.42.024

中圖分類號：R734.2；R816.41文獻標志碼：B

收稿日期：(2015-06-01)

通信作者：周濤

放射治療是局部晚期非小細胞肺癌(NSCLC)患者的主要治療手段。早期評估和預測患者對放療的敏感性有助于及時調整治療方案，優化治療方法，從而提高療效。放療期間腫瘤細胞代謝變化明顯早于腫瘤形態學變化。氟18脫氧葡萄糖正電子發射型計算機斷層掃描(18F-FDG PET)能較好地反映腫瘤細胞的葡萄糖代謝，評估腫瘤細胞的功能，從而有助于對臨床療效的早期判斷。目前18F-FDG PET/CT已在多種腫瘤的療效和預后監測方面體現出一定的價值[1]。2012年6月～2013年12月，我們應用18F-FDG PET對25例接受放療的NSCLC患者進行療效預測，探討18F-FDG PET對NSCLC患者放療療效的預測價值。

1資料與方法

1.1臨床資料選擇接受放療的NSCLC患者25例，其中男21例、女4例，年齡34～79歲、平均62歲，病理類型為鱗癌10例、腺癌11例、其他類型4例，臨床分期為Ⅲa期9例、Ⅲb期11例、Ⅳ期5例。納入標準：經病理檢查及全身PET/CT掃描確診為晚期、局部NSCLC；既往未接受過胸部放射治療和全身化療；年齡≤79歲，Karnofsky評分≥70分；無葡萄糖代謝異常疾病及肺部炎癥；可以依照實體瘤評價標準(RECIST)測量靶區體積，無導致靶區勾畫困難的肺不張、阻塞性炎癥；無18F-FDG PET掃描禁忌證。均行三維適形調強放療，PTV處方劑量2.0 Gy/次，5次/周，共放療4周。21例在放療療效評價結束后行基于順鉑的兩藥序貫化療4～6個周期。 放療結束后3個月行胸部增強CT掃描，根據RECIST標準評價近期療效，將患者分為治療有效組[完全緩解(CR)+部分緩解(PR)]19例、治療無效組[病變進展(PD)+病變穩定(SD)]6例。患者本人及家屬均簽署知情同意書。

1.218F-FDG PET檢查方法放療前、放療結束4周后均行18F-FDG PET掃描。由加速器MINItrace生產的18F經Tracer Lab自動合成18F-FDG，放化純>95%。PET/CT檢查前檢測患者血糖均<6 mmol/L。檢查前禁食6 h，安靜休息10 min。按體質量5 MBq/kg經手背靜脈注射18F-FDG，避光平臥休息50 min，行PET/CT掃描。首先行螺旋CT掃描，再進行PET數據采集。PET數據經CT衰減校正后，采用有序子集最大期望值迭代法進行圖像重建，在Xeleris工作站以橫斷面、冠狀面、矢狀面顯示并與CT圖像融合，橫斷面層厚為4.25 mm。通過感興趣區測量原發腫瘤的最大標準攝取值(SUVmax)。在PET-CT圖像上以SUV 2.5為閾值扣除本底，在PET/CT每一個橫斷面圖像上勾畫腫瘤代謝輪廓，然后計算原發病灶各個層面上FDG積聚的總體積，即腫瘤代謝體積(MTV)。計算放療前、放療4周后SUVmax、MTV的變化百分比ΔSUVmax及ΔMTV。

2結果

2.1放療前后SUVmax、MTV比較放療前、放療4周后SUVmax分別為13.6±5.4、4.9±2.3，放療結束4周后SUVmax低于放療前(P<0.01)。放療前、放療結束4周后MTV分別為(70.8±62.9)、(19.3±21.4)cm3，放療結束4周后MTV低于放療前(P<0.01)。

2.2兩組ΔSUVmax、ΔMTV比較治療有效組、治療無效組ΔSUVmax分別為0.67±0.11、0.49±0.13，ΔMTV分別為0.81±0.15、0.19±0.16，治療有效組ΔSUVmax、ΔMTV均高于治療無效組(P均<0.01)。

2.318F-FDG PET代謝參數與臨床療效的相關性ΔSUVmax(Z=-2.927，P<0.01)、ΔMTV(Z=-3.877，P<0.01)、放療后MTV(Z=-2.199，P<0.05)均與近期療效呈正相關。

2.418F-FDG PET代謝參數對臨床療效的預測價值ROC曲線示ΔMTV是近期療效的預測指標，其預測近期療效的敏感性、特異性分別為81.3%、90.6%。

3討論

早期判斷放療的敏感性對于肺癌的治療有重要意義。NSCLC患者腫瘤細胞的快速增殖可導致葡糖糖代謝上調，通過18F-FDG PET顯像可以分析腫瘤對FDG的攝取情況，從而判斷腫瘤對放療的敏感性。研究發現，腫瘤對18F-FDG攝取可以采用SUV、MTV或糖酵解值來量化[2]，這些指標均與腫瘤細胞的增殖和生長能力密切相關，能夠較早地反映腫瘤細胞對治療的反應，并有可能對治療療效及預后進行預測[3]。Cerfolio等[4]研究發現，SUV變化值比CT測到的NSCLC腫瘤體積變化對病理變化的預測更明顯，能夠更早、更準確地對放化療效果進行預測。

Zhang等[5]研究發現，SUVmax、ΔSUVmax對于行同期放化療的Ⅲ期NSCLC患者的預后均有較好的預測價值。Huang等[6～8]研究發現，對接受放療的NSCLC患者放療前后SUVmax、SUVmean及MTV的變化均與近期療效顯著相關。RTOG大樣前瞻性研究[9,10]及Meta分析[11]也證實，SUVmax以及MTV可作為預測NSCLC患者早期療效和預后的重要參考指標。本研究發現，放療結束4周后SUVmax、MTV均低于放療前，治療有效組ΔSUVmax、ΔMTV均高于治療無效組，ΔSUVmax、ΔMTV、放療后MTV均與近期療效呈正相關，ΔMTV是近期療效的預測指標，其預測近期療效的敏感性、特異性分別為81.3%、90.6%，提示ΔSUVmax、ΔMTV是預測NSCLC患者放療近期療效的有效指標。

參考文獻：

[1] Weber WA. Positron emission tomography as an imaging biomarker [J]. J Clin Oncol, 2006,24(20):3282-3292.

[2] Yossi S, Krhili S, Muratet JP, et al. Early assessment of metabolic response by18F-FDG PET during concomitant radiochemotherapy of non-small cell lung carcinoma is associated with survival: a retrospective single-center study [J]. Clin Nucl Med, 2015,40(4):215-221.

[3] Duan XY, Wang W, Li M, et al. Predictive significance of standardized uptake value parameters of FDG-PET in patients with non-small cell lung carcinoma [J]. Braz J Med Biol Res, 2015,48(3):267-272.

[4] Cerfolio RJ, Bryant AS, Winokur TS, et al. Repeat FDG-PET after neoadjuvant therapy is a predictor of pathologic response in patients with non-small cell lung cancer[J]. Ann Thorac Surg, 2004,78(6):1903-1909.

[5] Zhang HQ, Yu JM, Meng X, et al. Prognostic value of serial [18F]fluorodeoxyglucose PET-CT uptake in stage Ⅲ patients with non-small cell lung cancer treated by concurrent chemoradiotherapy [J]. Eur J Radiol, 2011,77(1):92-96.

[6] Huang W, Liu B, Fan M, et al. The early predictive value of a decrease of metabolic tumor volume in repeated (18)F-FDG PET/CT for recurrence of locally advanced non-small cell lung cancer with concurrent radiochemotherapy[J]. Eur J Radiol, 2015,84(3):482-488.

[7] Huang W, Fan M, Liu B, et al. Value of metabolic tumor volume on repeated18F-FDG PET/CT for early prediction of survival in locally advanced non-small cell lung cancer treated with concurrent chemoradiotherapy [J]. J Nucl Med, 2014,55(10):1584-1590.

[8] Huang W, Zhou T, Ma L, et al. Standard uptake value and metabolic tumor volume of18F-FDG PET/CT predict short-term outcome early in the course of chemoradiotherapy in advanced non-small cell lung cancer [J]. Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2011,38(9):1628-1635.

[9] Ohri N, Duan F, Machtay M, et al. Pretreatment FDG-PET metrics in stage Ⅲ non-small cell lung cancer: ACRIN 6668/RTOG 0235 [J]. J Natl Cancer Inst, 2015,107(4):55-57.

[10] Machtay M, Duan F, Siegel BA, et al. Prediction of survival by [18F]fluorodeoxyglucose positron emission tomography in patients with locally advanced non-small-cell lung cancer undergoing definitive chemoradiation therapy: results of the ACRIN 6668/RTOG 0235 trial [J]. J Clin Oncol, 2013,31(30):3823-3830.

[11] Na F, Wang J, Li C, et al. Primary tumor standardized uptake value measured on F18-Fluorodeoxyglucose positron emission tomography is of prediction value for survival and local control in non-small-cell lungcancer receiving radiotherapy: meta-analysis [J]. J Thorac Oncol, 2014,9(6):834-842.