鼻咽癌18F-FDG PET/CT标准摄取值与表观扩散系数的相关性分析

肖景兴，罗泽斌，陈晓东，王 东

1.广东医科大学附属医院核医学科，广东 湛江524038；2.广东医科大学附属医院放射科，广东 湛江524038

鼻咽癌是常见的头颈部恶性肿瘤之一。目前，其形态学评价主要推荐增强磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI），脱氧葡萄糖（fluorodeoxyglucose，FDG）PET/CT和磁共振扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）的应用也逐渐增加，可提供形态学以外的更多诊断信息［1-2］。

18F-FDG是临床常用示踪剂。对于PET/CT图像，临床一般采用最大标准摄取值（maximum standardized uptake value，SUVmax）进行半定量分析，反映肿瘤的代谢活性水平，从而用于肿瘤诊断、预后及疗效评估［1］。DWI可评价细胞外水分子运动（布朗运动），而高度增殖的肿瘤组织内水分子运动受限，受限程度一般用表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）定量表示。此外，ADC还能反映细胞增殖［3-4］，同时受肿瘤坏死的影响［5］。

SUVmax值和ADCmin值分别反映肿瘤组织的代谢活性和活体水分子扩散程度，它们是否相关？目前研究显示，不同的肿瘤类型有截然相反的结果。例如，Wong等［6］与Regier等［7］分别报道胃肠道间质瘤、肺癌病灶的SUVmax与ADCmin呈负相关，而Ho等［8］、Varoquaux等［9］和Wu等［10］分别报道宫颈癌、头颈部鳞癌和淋巴瘤病灶的SUVmax与ADCmin没有相关性。国内外尚未见鼻咽癌原发病灶SUVmax与ADCmin之间关系的研究报道，本研究对此进行探讨，并分析这两个参数在T1-2与T3-4鼻咽癌病灶之间的差异。

1 资料和方法

1.1 一般资料

连续收集2016年5月—2017年7月经病理学检查确诊的未分化型非角化性鼻咽癌患者32例，其中5例未能入组（4例因金属假牙或气体等导致DWI图像严重变形而无法测量，1例因血糖过高而剔除），最终入组27例。其中男性19例，女性8例；年龄19.4～67.0岁，平均46.7岁。患者均知情同意，放化疗前均全身行PET/CT及头颈部增强MRI扫描，扫描间隔时间不超过3 d。鼻咽癌分期以中国鼻咽癌2008分期为参考标准。27例鼻咽癌患者的临床资料见表1。

表 1 27例鼻咽癌患者的临床信息

1.2 PET/CT扫描参数

18F-FDG PET/CT全身扫描采用美国GE公司的Discovery PET/CT 690仪。患者禁食6 h以上，血糖低于8.1 mmol/L，静脉注射18F-FDG（3.7～4.4 MBq/kg），静卧60 min后行PET/CT全身扫描。检查前先排空膀胱，扫描范围为颅顶到大腿。先行CT扫描，扫描参数为：管电压120 kV，管电流120 mA，层厚3.75 mm，层间距3.27 mm。CT检查完后行PET三维模式扫描，层厚3.3 mm，层间距3.75 mm，采集时间2.5 mm/床位，6～7床位，先通过CT进行衰减校正，然后用OSEM迭代重建法，获得冠状位、轴位及矢状位3个方向的图像。

1.3 MRI采集（鼻咽+颈部）

MRI扫描采用美国GE公司的Discovery MR750 3.0T超导磁共振，8通道头颈联合线圈。造影剂为钆喷酸葡胺注射液（规格：469.01 mg/mL×10 mL），成人以0.2 mL/kg自肘静脉高速团注。受检者头颈部固定，颈部用专用沙袋固定，耳塞屏蔽噪音。扫描范围为额叶中部至胸廓入口水平。方位：轴位（平行于颅底）、矢状位及冠状位（平行于C3椎体）。MRI常规扫描系列包括SAG-T1WI、AXT1WI、AX-T2WI、AX-FLAIR、COR-STIR、AX-T1WIC+、COR-T1WIC+、SAG-T1WIC+及DWI（b=800 mm2/ s）。DWI扫描方案：采用SE-EPI系列，轴位。扫描参数：重复时间（repetition time，TR）/回波时间（echo time，TE）=6 000 ms/默认最小值，视野（field of view，FOV）22 cm×22 cm，矩阵128×128，层厚6 mm，层间距1 mm；分别在x、y和z轴3个方向施加扩散敏感梯度，频率编码方向R/L，b取0、800 s/ mm2，激励次数（number of excitation，NEX）为2。

1.4 图像处理

先将PET/CT和MRI数据传输至AW4.6后处理工作站（GE Advantage Windows version 4.6），然后用Integrated Registration软件分别将T1WI/T2WI与PET/CT图像融合，DWI与PET/CT融合。对照所选取的DWI、ADC图层面，利用Functiontool 软件进行ADCmin勾画，选取对应病灶最大层面的PET/CT图像。为减少边缘效应所致测量误差，避开边缘3 mm放置最大范围感兴趣区（region of interest，ROI），测量病变SUVmax。数据采集和分析由1名具有5年核医学科工作经验的医师完成，确保ROI放置在DWI、ADC图像上与PET/CT图像同一层面的相应部位。图1示病灶SUVmax和ADCmin的测量方法。

图 1 SUVmax与ADCmin的测量方法

1.5 统计学处理

采用SPSS 23.0统计学软件，分别对鼻咽癌病灶ADCmax和SUVmax进行正态性检验。如果服从正态分布，行Pearson相关性分析；如果不服从正态分布，行Spearman相关性统计分析。将鼻咽癌按T分期高低分为T1-2与T3-4两组，对两组SUVmax和ADCmin分别进行统计分析。如果服从正态分布，行两独立样本t检验；不服从正态分布，采用非参数秩和检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

影像学及临床随访结果显示，27例鼻咽癌患者中，T1期2例，T2期6例，T3期6例，T4期13例，病理类型均为未分化型非角化性鼻咽癌。27例鼻咽癌病灶的SUVmax为9.12±4.01，ADCmin为（0.674±0.186）×10-3mm2/s，病灶的SUVmax与ADCmin无相关关系（r=-0.031，P=0.875，图2）。

图 2 SUVmax与ADCmin关系的散点图

将27例鼻咽癌患者按T分期分成两组，其中T1-2组8例，T3-4组19例。两组鼻咽癌病灶的SUVmax差异有统计学意义（P＜0.001），而ADCmin差异无统计学意义（P=0.798，表2）。

表 2 T1-2与T3-4鼻咽癌的SUVmax与ADCmin

3 讨 论

18F-FDG PET/CT采用SUVmax反映细胞分子葡萄糖代谢水平。在肿瘤显像中，SUVmax增加可能是细胞迅速增殖的一个信号［11-14］。MRI-DWI作为一种非侵入性手段，能测量肿瘤中的水分子运动，并利用ADC值量化水分子布朗运动。肿瘤组织内水分子扩散受限，ADC值减低。因此，恶性肿瘤往往表现为SUVmax增加及ADCmin减低。

SUVmax和ADCmin能很好地监测鼻咽癌放化疗的疗效［15-16］，与远处转移、预后密切相关［15，17-21］。从某种意义来说，这两者应存在一定的相关性。近年来，有学者［9］对头颈部鳞癌的SUV和ADC的测量重复性及相关性进行研究，提出SUV和ADC测量重复性好，无相关性，是临床评价中相互补充、相互独立的生物学因子。Han等［22］报道了相同结果。本研究也显示，鼻咽癌的SUVmax与ADCmin没有相关性（r=- 0.031，P=0.876）。但有学者报道［23］，头颈部鳞癌的SUVmax与ADCmin之间有明显的负相关关系。出现不同结论可能与病理类型及病理分级有关。既往研究的头颈部鳞癌病理类型及病理分级差异较大（包括舌癌、喉癌等，病理分级有低、中及高分化），而本研究只纳入相同病理类型（未分化型非角化性鼻咽癌），减少了入组偏倚。出现不同结论还与测量方法有关。本研究利用PET/CTMRI融合软件对测量前病灶进行融合，能提供相同部位病灶ROI信息，提高了测量相应位置的可靠性。此外，病种不同，病灶的SUVmax与ADCmin的相关关系也不同。例如，Wong等［6］、Regier等［7］及高晶晶等［24］分别报道胃肠道间质瘤、肺癌及直肠癌的SUVmax与ADCmin之间呈负相关，而Ho等［8］、Wu等［10］及本研究分别报道宫颈癌、淋巴瘤及鼻咽癌病灶的SUVmax与ADCmin均无相关关系。导致不同结果的原因可能与肿瘤某种内在属性有关，有必要进行更深入的细胞及分子生物学研究。

有研究［25］报道，乳腺癌病灶的SUVmax与TNM分期有明显的相关性，预测乳腺癌预后可能比ADC更有价值。对于鼻咽癌SUVmax与T分期的关系研究较少。孙新儒等［26］研究113例鼻咽癌病例，指出SUVmax在T1～T4各分期中的差异有统计学意义，且随分期升高差异逐渐增大。本研究样本量相对少，将鼻咽癌患者按T分期分成T1-2、T3-4两组，结果显示，T3-4组SUVmax普遍高于T1-2组。Nakajo等［23］对26例头颈部鳞癌T分期的研究结果显示，T3-4组SUVmax高于T1-2组。推测可能的原因是，鼻咽癌病灶的FDG摄取与肿瘤细胞表面的葡萄糖转运蛋白1（glucose transporter 1，GLUT1）呈正相关［27］，而鼻咽癌中GLUT1超表达，可转运更多的葡萄糖以满足恶性细胞高代谢率和快速生长的需要。通常，鼻咽癌的T分期越高，病灶越大，侵袭性越强，需要的能量越多，GLUT1表达越高，从而FDG摄取越多。ADCmin与鼻咽癌T分期的关系也鲜有报道。周玮等［28］研究指出，测定ADC有助于对鼻咽癌的T分期进行评估，但对T1和T4期灵敏度较低（＜90%）。于小平等［29］报道，鼻咽癌的T分期与ADC值不相关，且不同T分期鼻咽癌的ADC差异无统计学意义。本研究显示，T1-2与T3-4鼻咽癌之间ADCmin差异无统计学意义，提示基于单指数模型的传统DWI可能难以区别不同T分期鼻咽癌之间水分子扩散方面的差别。

由于鼻咽部DWI易受气体、假牙等影响导致伪影变形，本研究未纳入变形明显影响ROI测量的患者。本研究取b=800 s/mm2，也是因其伪影少，图像背景抑制充分［23,30］。

本研究存在以下不足：① 样本量少，未对鼻咽癌T1～T4各T分期与SUVmax或ADCmin的关系进行统计学分析；② 随访时间较短，未能进一步分析SUVmax与ADCmin预判、评估治疗疗效及预后价值的差异。

鼻咽癌18F-FDG PET/CT SUVmax和MRI-DWI ADCmin是相互独立的生物参数，反映不同的细胞生物学行为特性，可能在评估鼻咽癌诊断及预后等方面发挥补充作用。SUVmax可在一定程度上反映鼻咽癌的T分期。