非小細(xì)胞肺癌患者18F-FDG PET/CT代謝參數(shù)與靶向或化療療效及預(yù)后的關(guān)系

馬歡 蔡學(xué)勤 高世樂 徐濱 王冬梅 張羽 鄭濤 蘆東徽

非小細(xì)胞肺癌(non small cell lung cancer,NSCLC)是全球發(fā)病率和死亡率較高的惡性腫瘤之一,約占肺癌的80%～85%[1],多數(shù)NSCLC患者在發(fā)現(xiàn)時(shí)已處于中晚期,5年生存率非常低,預(yù)后差[2-3]。目前,隨著影像技術(shù)的不斷發(fā)展,18氟代脫氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG)正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(positron emission tomography/computed tomography,PET/CT)技術(shù)在臨床上有所應(yīng)用,該種方法不僅能夠?qū)Σ≡钸M(jìn)行準(zhǔn)確定位,還能對(duì)腫瘤部位的代謝信息具體化,通過18F-FDG PET/CT可進(jìn)行半定量代謝參數(shù)的測(cè)定,包括最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值(maximum standard uptake value,SUVmax)、腫瘤代謝體積(metabolic tumor volume,MTV)等參數(shù),為NSCLC患者的預(yù)后及療效監(jiān)測(cè)提供重要的信息[4-5]。本研究對(duì)NSCLC患者18F-FDG PET/CT代謝參數(shù)與靶向或化療療效及預(yù)后的關(guān)系進(jìn)行分析,旨在為治療NSCLC及預(yù)后判斷提供參考。

資料與方法

一、一般資料

回顧性分析2019年1月～2020年4月我院病理確診并進(jìn)行靶向治療或化療的64例NSCLC患者的臨床資料,其中男性40例(62.50%),女性24例(37.50%);年齡42～75歲,中位年齡65歲;病理類型:腺癌37例(57.81%),非腺癌27例(42.19%);TNM分期[6]: Ⅰ期6例(9.38%),Ⅱ期16例(25.00%),Ⅲ期24例(37.50%),Ⅳ期18例(28.13%)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核通過,批準(zhǔn)文號(hào):201901002。

納入標(biāo)準(zhǔn):(1)經(jīng)病理學(xué)或細(xì)胞學(xué)檢查確診為NSCLC[7]。(2)患者接受積極治療,包括靶向治療或化療等。(3)接收18F-FDG PET/CT檢查。(4)患者無法耐受手術(shù)或拒絕手術(shù)。(5)臨床資料完整,完成隨訪。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)嚴(yán)重肝腎、肺、心腦血管功能障礙、造血系統(tǒng)疾病。(2)存在肝轉(zhuǎn)移、腦轉(zhuǎn)移。(3)大量胸腔積液、心包積液的患者。(4)PET/CT檢查前已接受抗腫瘤治療。

二、方法

1 檢查方法:使用德國西門子公司生產(chǎn)的PET/CT檢查儀(型號(hào)biogrh40)進(jìn)行檢查,18F-FDG為德國西門子公司生產(chǎn)的正電子藥物合成系統(tǒng)合成。檢查前囑患者空腹6 h以上,注射顯像劑前保持平靜心情,隨后經(jīng)靜脈注射顯像劑18F-FDG 3.70～5.55 MBq/kg,安靜休息40～60 min,可于暗室靜息狀態(tài)下平臥,隨后行PET/CT掃描檢查,掃描顱頂至大腿根部。先行CT檢查:參數(shù)設(shè)置為管電流90 mA,管電壓140 kV,層厚4.0 mm;再行PET檢查:4D采集,層厚4.0 mm。圖像采集結(jié)束后,CT掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行衰校正,使用迭代法重建圖形,獲取矢狀位冠狀位、軸位圖像,并上傳至工作站進(jìn)行圖像處理。

2 圖像分析:診斷醫(yī)師詳細(xì)了解患者的一般資料、病史、實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果等,觀察18F-FDG在患者體內(nèi)的分布情況,根據(jù)不同方位圖像觀察腫瘤病灶大小以及代謝狀況。獲得的圖像均由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)師通過專用的工作站獨(dú)立完成判讀,通過視覺判讀、半定量分析等方法,觀測(cè)患者18F-FDG攝取程度,以標(biāo)準(zhǔn)攝取值最大值(SUVmax)的40%為閾值,若在觀測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)原發(fā)病灶或轉(zhuǎn)移病灶,則在獲得的CT圖像中勾畫感興趣容積(VOI),對(duì)病灶各層輪廓修改,記錄病灶SUVmax、MTV參數(shù),SUVmax取患者所有病灶中的最大值,MTV取所有病灶的總和。

三、隨訪

所有患者均采用電話或門診隨訪2年,患者自首次接受治療后開始接受隨訪,每3個(gè)月隨訪1次,隨訪終點(diǎn)為患者全因死亡或截止到2022年4月30日,記錄所有患者的生存情況,包括無進(jìn)展生存時(shí)間(PFS)、總生存時(shí)間(OS)。

四、數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析使用SPSS 21.0軟件,年齡、病理類型等計(jì)數(shù)資料的比較分析采用χ2檢驗(yàn),CT檢查所獲參數(shù)等計(jì)量資料的比較分析采用t檢驗(yàn),生存分析采用Kaplan-Meier法及Cox回歸分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、患者18F-FDG PET/CT圖像及生存情況

64例患者中位SUVmax為12.56(5.03～30.11),中位MTV為28.03(9.78～126.18)cm3。64例NSCLC患者整體中位OS為22.3(16.4～24.0)個(gè)月,中位PFS為14.9(9.9～21.2)個(gè)月。某患者紫杉醇聯(lián)合順鉑化療(TP)方案前后18F-FDG PET/CT圖像見下(圖1),以40%SUVmax為閾值通過系統(tǒng)軟件及飛利浦公司圖像后處理工作站軟件EBW自動(dòng)勾畫并計(jì)算MTV。SUVmax為4.8,MTV為34.6 cm3。患者化療后,圖像可見腫瘤有代謝,SUVmax較治療前有明顯降低,為3.1,MTV為6.2 cm3。

圖1 患者女,68歲,Ⅲ期腺癌 A:TP方案化療前圖像;B:4周期TP化療方案后圖像

二、影響患者預(yù)后的單因素分析

SUVmax、MTV以中位數(shù)為截?cái)嘀颠M(jìn)行分組。單因素分析結(jié)果顯示,胸腔積液、病灶數(shù)目、TNM分期、病灶最大直徑、治療方式、MTV參數(shù)是患者PFS及OS的影響因素(P均<0.05),SUVmax僅是患者PFS的影響因素(P<0.05),性別、年齡、病理類型等與患者的PFS及OS無關(guān)(P>0.05)(見表1);代謝參數(shù)SUVmax≤12.56的患者PFS高于SUVmax>12.56的患者(P<0.05),MTV≤28.03cm3的患者PFS和OS均高于MTV>28.03cm3的患者(P<0.05),代謝參數(shù)MTV的Kaplan-Meier生存分析曲線圖(見圖2)。

圖2 A:不同SUVmax的PFS生存曲線;B、C:不同MTV的PFS和OS生存曲線

三、患者預(yù)后多因素Cox回歸分析

將單因素分析中有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的因素作為變量進(jìn)行賦值,胸腔積液(無=0,有=1)、病灶數(shù)目(≤10個(gè)=0,>10個(gè)=1)、TNM分期(Ⅰ～Ⅱ期=0,Ⅲ～Ⅳ期=1)、病灶最大直徑(≤5.0 cm=0,>5.0 cm=1)、治療方式(靶向治療=0,非靶向治療=1)、SUVmax(≤12.56=0,>12.56=1),MTV(≤28.03 cm3=0,>28.03 cm3=1)。以上變量代入Cox模型中進(jìn)行分析,結(jié)果顯示參數(shù)MTV既是影響患者PFS(HR=5.807,P<0.05)也是影響患者OS(HR=3.452,P<0.05)的危險(xiǎn)因素(見表2)。

表1 影響患者預(yù)后的單因素分析[M(P25,P75)]

表2 患者預(yù)后多因素Cox回歸分析

討 論

NSCLC包括鱗狀細(xì)胞癌、腺癌等類型,吸煙、電離輻射、既往肺部慢性感染等為該病的高危因素,影像學(xué)檢查是評(píng)估NSCLC病情發(fā)展及預(yù)后的重要手段,常用的方式有CT和MRI檢查,但此類檢查方式顯像單一,無法展現(xiàn)患者腫瘤代謝方面的情況,而且無法同時(shí)提供其他病灶部位信息,需多次重復(fù)操作[8-9]。18F-FDG PET/CT是一種結(jié)合解剖與功能圖像統(tǒng)計(jì)的顯像技術(shù),能夠清晰顯示病灶及其周圍組織的生物學(xué)特性,在評(píng)價(jià)肺癌療效、判斷NSCLC預(yù)后方面有重要作用[10]。

本研究結(jié)果顯示,64例NSCLC患者中位SUVmax為12.56(5.03～30.11),MTV為28.03(9.78～126.18)cm3,中位OS為22.3個(gè)月,中位PFS為14.9個(gè)月,這與既往研究結(jié)果基本一致[11]。SUV為局部組織攝取的顯像劑放射性活度與全身平均注射活度的比值,SUVmax是PET/CT常用的半定量參數(shù),是感興趣組織內(nèi)攝取FDG最大體素,SUVmax受多方面因素影響,如體質(zhì)量指數(shù)、血糖水平等,在反映腫瘤組織代謝活性方面有用,但難以反映腫瘤的體積負(fù)荷、整體活性等,另外SUVmax僅反映病灶單一體素的代謝水平,而患者腫瘤的整體代謝情況,在判斷患者整體病情與預(yù)后方面存在局限性。本研究中SUVmax≤12.56與SUVmax>12.56患者的中位OS比較無明顯差異,SUVmax僅是患者PFS的影響因素,這一結(jié)果與鄭慶中等人[12]研究結(jié)果有相似之處,提示SUVmax對(duì)NSCLC患者的生存期預(yù)測(cè)無顯著價(jià)值,難以為NSCLC患者預(yù)后判斷提供重要信息,并且多因素分析顯示SUVmax不是NSCLC患者PFS和OS的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,既往也有研究對(duì)肺鱗癌患者進(jìn)行PET/CT檢查,將患者原發(fā)病灶SUVmax用13.0為界分為兩組進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),SUVmax≤13.0與SUVmax>13.0的中位生存期比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[13]。另外Wang等人[14]在肺炎患者FDG攝取與Glut-1、Glut-3表達(dá)的相關(guān)性研究中發(fā)現(xiàn),炎性細(xì)胞(如單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等)中FDG表現(xiàn)出高攝取狀態(tài),該發(fā)現(xiàn)證明局部SUVmax可能受炎性細(xì)胞高攝取的干擾,導(dǎo)致SUVmax不能準(zhǔn)確反映腫瘤病灶部位的代謝活性。

本研究中,單因素分析顯示MTV參數(shù)是患者PFS及OS的影響因素(P<0.05),Kaplan-Meier生存分析顯示MTV≤28.03cm3患者的PFS和OS均高于MTV>28.03cm3的患者(P<0.05),這說明MTV對(duì)預(yù)測(cè)NSCLC患者的預(yù)后有一定的價(jià)值。MTV為腫瘤代謝體積,代表較高代謝活性腫瘤組織的體積,可反映患者腫瘤的體積負(fù)荷及整體代謝活性。劉影等人[15]通過對(duì)47例NSCLC患者M(jìn)TV與PFS、OS的關(guān)系分析發(fā)現(xiàn),MTV與患者OS、PFS均有關(guān)系,且高M(jìn)TV是患者PFS、OS的危險(xiǎn)因素,在預(yù)測(cè)NSCLC患者的預(yù)后方面有較好的價(jià)值,與本研究多因素Cox回歸分析結(jié)果(參數(shù)MTV既是影響患者PFS也是影響患者OS的危險(xiǎn)因素)相似,另Sharma等人[16]對(duì)接受鉑類化療藥物進(jìn)行基礎(chǔ)化療的60例NSCLC患者的PET/CT參數(shù)進(jìn)行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),患者M(jìn)TV參數(shù)與OS顯著相關(guān),多變量生存分析發(fā)現(xiàn)MTV是OS的獨(dú)立預(yù)后標(biāo)志,而其他全身基線PET/CT參數(shù)(SUVmax、平均SUV等)對(duì)患者預(yù)后無預(yù)測(cè)價(jià)值,上述研究均與本研究結(jié)果存在相似性,說明MTV對(duì)預(yù)測(cè)患者預(yù)后有一定的價(jià)值。

本研究的局限:(1)本研究納入樣本量較小,為回顧性研究,可能存在樣本選擇偏倚的問題,另外樣本量小有可能造成Kaplan-Meier生存分析出現(xiàn)誤差,但本研究中生存曲線經(jīng)Log-rank檢驗(yàn)說明,造成誤差的原因可能是分組方法不同,而并非樣本量小。(2)此次研究中以SUVmax的40%作為閾值進(jìn)行分割,可能會(huì)使結(jié)果存在一定的偏差。因此今后的研究需要進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量、前瞻性的研究來驗(yàn)證18F-FDG PET/CT代謝參數(shù)對(duì)NSCLC患者的預(yù)后評(píng)估價(jià)值。

綜上所述,18F-FDG PET/CT代謝參數(shù)MTV較SUVmax對(duì)NSCLC患者預(yù)后有更好的預(yù)測(cè)價(jià)值,MTV是影響NSCLC患者預(yù)后不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,該項(xiàng)檢查在一定程度上可幫助臨床醫(yī)師對(duì)患者治療方法的選擇及預(yù)后判斷提供指導(dǎo)。