建立并驗(yàn)證以18F-FDG PET-CT和臨床信息為基礎(chǔ)的SPN診斷模型.pdf

1、本文主要從以下幾個(gè)部分進(jìn)行論述：
　　第一部分 建立以18F-FDG PET/CT和臨床信息為基礎(chǔ)的SPN診斷模型
　　目的：
　　充分利用18F-FDG PET/CT提供的影像學(xué)信息及患者的臨床信息，建立1種新型的SPN鑒別診斷數(shù)學(xué)模型，并探討其診斷效能。
　　資料與方法：
　　1.研究對(duì)象。選擇2004年11月至2014年5月間因臨床不能定性而行18F-FDG PET/CT檢查或因其他原因于PET/CT

2、檢查中意外發(fā)現(xiàn)SPN的患者共186例，納入164例有病理學(xué)診斷結(jié)果或臨床隨訪(fǎng)時(shí)間大于2年者，剔除22例無(wú)病理學(xué)檢查結(jié)果且隨訪(fǎng)時(shí)間小于2年者。所有患者均符合SPN診斷標(biāo)準(zhǔn)，且均為實(shí)性結(jié)節(jié)，病灶直徑8～30mm。每位患者均收集以下臨床資料:年齡、性別、吸煙史、腫瘤病史、病理結(jié)果、臨床及影像學(xué)隨訪(fǎng)結(jié)果和時(shí)間（包括結(jié)節(jié)消失、變小、無(wú)變化或增大）。
　　2.18F-FDG PET/CT顯像。PET/CT圖像采集采用Discovery LS

3、PET/CT儀(GE公司，美國(guó))或Biograph mCTx(Siemens公司，德國(guó))。18F-FDG由GE PETtrace（GE公司，美國(guó)）回旋加速器生產(chǎn)18F離子，經(jīng)化學(xué)合成模塊自動(dòng)合成18F-FDG，放化純＞95％?；颊呖崭?h以上，在注射18F-FDG前測(cè)血糖，確保血糖水平＜7mmol/L，對(duì)糖尿病患者先行血糖控制再給予顯像。平靜狀態(tài)下通過(guò)靜脈三通管注射顯像劑18F-FDG259～444MBq，隨后在暗室靜臥50～60min

4、，排尿后行PET/CT顯像。掃描范圍從大腿中段至頭頂。圖像重建采用OS-EM迭代法。將PET和CT圖像傳送到工作站進(jìn)行圖像對(duì)位融合顯示。采用CT掃描數(shù)據(jù)對(duì)PET圖像進(jìn)行衰減校正。全身PET/CT顯像結(jié)束后，用同機(jī)CT對(duì)結(jié)節(jié)所在部位行薄層CT掃描。
　　3.圖像分析。所有PET/CT融合圖像、PET圖像和CT圖像都通過(guò)融合軟件進(jìn)行幀對(duì)幀對(duì)比分析。18F-FDG濃聚灶經(jīng)2位有多年P(guān)ET診斷經(jīng)驗(yàn)的核醫(yī)學(xué)科醫(yī)師目測(cè)確認(rèn)，根據(jù)病灶的濃聚程度

5、對(duì)病灶進(jìn)行二分法劃分:0分:病灶放射性濃聚程度低于或等于縱隔血池放射性濃聚程度;1分:病灶放射性濃聚程度高于縱隔血池放射性濃聚程度。薄層CT病灶由2位有多年CT診斷經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)師目測(cè)確認(rèn)，并記錄病灶的位置、大小、是否有鈣化、毛刺征、分葉征、血管集束征、胸膜牽拉征、空氣支氣管征。勾畫(huà)ROI后，由工作站自動(dòng)計(jì)算SUVmax，以SUVmax≥2.5作為良惡性鑒別閾值。
　　4.病灶確診。SPN的確診依據(jù)病理組織學(xué)檢查結(jié)果或2年以上的臨

6、床影像學(xué)隨訪(fǎng)。隨訪(fǎng)時(shí)間為完成PET/CT檢查至有確切病理學(xué)診斷結(jié)果或至最后一次臨床影像學(xué)隨訪(fǎng)之間的時(shí)間。影像學(xué)隨訪(fǎng)主要是行多次胸部CT掃描。良性病變的確診為病理組織學(xué)確診為良性或臨床影像學(xué)隨訪(fǎng)中病灶消失、變小或無(wú)變化。惡性腫瘤病灶均經(jīng)病理組織學(xué)確診。
　　結(jié)果：
　　1.SPN患者的相關(guān)臨床信息。164例SPN患者中，104例為肺癌，60例為良性病變。所有肺癌患者均經(jīng)病理組織學(xué)確診;60例良性病變患者中，41例經(jīng)病理組織學(xué)證

7、實(shí)，19例經(jīng)多次CT掃描隨訪(fǎng)發(fā)現(xiàn)病灶無(wú)變化或消失而確定為良性病變。
　　2.二分法和SUVmax閡值法對(duì)SPN的診斷效能比較。用二分法和SUVmax閾值法繪制ROC曲線(xiàn)，AUC分別為0.80(95％ CI:0.73～0.86)和0.83(95％ CI:0.76～0.88)，兩者判別效果的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（z=1.31，P=0.19）。當(dāng)以SUVmax≥2.5為肺癌診斷界值時(shí)，18F-FDG PET/CT診斷肺癌的靈敏度和特異性分別

8、為94.2％(98/104)和60.0％(36/60)。當(dāng)用二分法進(jìn)行鑒別診斷時(shí)，18F-FDGPET/CT診斷肺癌的靈敏度和特異性分別為94.2％(98/104)和65.0％(39/60)。
　　3.SPN診斷模型的建立。將臨床、CT和PET（二分法）信息資料納入模型研究，并用二分類(lèi)非條件logistic回歸分析建立模型，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)13個(gè)因子（年齡、性別、吸煙史、既往腫瘤病史、病灶位置、大小、鈣化、毛刺征、分葉征、血管集束征

9、、胸膜牽拉征、空氣支氣管征、代謝增高程度）中，年齡、性別、大小、鈣化、毛刺征、分葉征、血管集束征、胸膜牽拉征、代謝增高程度這9個(gè)因子在單因素分析中對(duì)鑒別SPN良惡性有意義，但在建立模型時(shí)只有年齡、毛刺征及代謝增高程度與最終診斷結(jié)果相關(guān)（x2分別為4.164、12.430、29.981，均P＜0.05），腫瘤病史由于病例數(shù)過(guò)少（僅2例）而被排除在logistic回歸分析之外。由年齡、毛刺征及代謝增高程度3個(gè)因子建立的臨床預(yù)測(cè)模型為:P=1

10、/(1+e-x)。其中X=-5.124+0.058×年齡+2.244×毛刺征+3.881×代謝增高程度。
　　結(jié)論：
　　本研究通過(guò)納入病人的臨床、CT和PET等相關(guān)信息，建立了SPN鑒別診斷數(shù)學(xué)模型，該模型的診斷效能優(yōu)于傳統(tǒng)的PET二分法，具有臨床應(yīng)用潛能。
　　第二部分 以18F-FDG PET/CT和臨床信息為基礎(chǔ)的SPN診斷模型的驗(yàn)證及與現(xiàn)有兩種模型的比較
　　目的：
　　驗(yàn)證以18F-FDG PE

11、T/CT和臨床信息為基礎(chǔ)的SPN診斷模型以及國(guó)內(nèi)外的兩種SPN模型(Mayo模型和Li模型)，并比較它們的診斷效能，以期更好地指導(dǎo)臨床應(yīng)用。
　　資料與方法：
　　1.研究對(duì)象。收集2014年6月至2015年12月間因臨床不能定性而行18F-FDG PET/CT檢查或因其他原因于PET/CT檢查中意外發(fā)現(xiàn)SPN的患者共160例，納入128例有病理學(xué)診斷結(jié)果者或臨床隨訪(fǎng)時(shí)間大于2年者，剔除32例無(wú)病理學(xué)檢查結(jié)果且隨訪(fǎng)時(shí)間小于2

12、年者。所有患者均符合SPN診斷標(biāo)準(zhǔn)，且均為實(shí)性結(jié)節(jié)，病灶直徑8～30mm。每位患者均收集以下臨床資料:年齡、性別、吸煙史、腫瘤病史、腫瘤家族史、病理結(jié)果、臨床及影像學(xué)隨訪(fǎng)結(jié)果和時(shí)間（包括結(jié)節(jié)消失、變小、無(wú)變化或增大）。
　　2.18F-FDG PET/CT顯像。PET/CT圖像采集采用Biograph mCTx(Siemens公司，德國(guó))。18F-FDG由GE PETtrace（GE公司，美國(guó)）回旋加速器生產(chǎn)18F離子，經(jīng)化學(xué)合成

13、模塊自動(dòng)合成18F-FDG，放化純＞95％?；颊呖崭?h以上，在注射18F-FDG前測(cè)血糖，確保血糖水平＜7mmol/L，對(duì)糖尿病患者先行血糖控制再給予顯像。平靜狀態(tài)下通過(guò)靜脈三通管注射顯像劑18F-FDG259～444MBq，隨后在暗室靜臥50～60min，排尿后行PET/CT顯像。掃描范圍從大腿中段至頭頂。圖像重建采用OS-EM迭代法。將PET和CT圖像傳送到工作站進(jìn)行圖像對(duì)位融合顯示。采用CT掃描數(shù)據(jù)對(duì)PET圖像進(jìn)行衰減校正。全身

14、PET/CT顯像結(jié)束后，用同機(jī)CT對(duì)結(jié)節(jié)所在部位行薄層CT掃描。
　　3.圖像分析。所有PET/CT融合圖像、PET圖像和CT圖像都通過(guò)融合軟件進(jìn)行幀對(duì)幀對(duì)比分析。18F-FDG濃聚灶經(jīng)2位有多年P(guān)ET診斷經(jīng)驗(yàn)的核醫(yī)學(xué)科醫(yī)師目測(cè)確認(rèn)，根據(jù)病灶的濃聚程度對(duì)病灶進(jìn)行二分法劃分:0分:病灶放射性濃聚程度低于或等于縱隔血池放射性濃聚程度;1分:病灶放射性濃聚程度高于縱隔血池放射性濃聚程度。薄層CT病灶由2位有多年CT診斷經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)師目

15、測(cè)確認(rèn)，并記錄病灶的位置、大小、是否有鈣化、毛刺征、分葉征、血管集束征、胸膜牽拉征、空氣支氣管征、邊界是否清晰。
　　4.病灶確診。SPN的確診依據(jù)病理組織學(xué)檢查結(jié)果或2年以上的臨床影像學(xué)隨訪(fǎng)。隨訪(fǎng)時(shí)間為完成PET/CT檢查至有確切病理學(xué)診斷結(jié)果或至最后一次臨床影像學(xué)隨訪(fǎng)之間的時(shí)間。影像學(xué)隨訪(fǎng)主要是行多次胸部CT掃描。良性病變的確診為病理組織學(xué)確診為良性或臨床影像學(xué)隨訪(fǎng)中病灶消失、變小或無(wú)變化。惡性腫瘤病灶均經(jīng)病理組織學(xué)確診。

16、r>　　結(jié)果：
　　1.SPN患者的相關(guān)臨床信息。128例SPN患者中，81例為肺癌，47例為良性病變。所有肺癌患者均經(jīng)病理組織學(xué)確診;47例良性病變患者中，38例經(jīng)病理組織學(xué)證實(shí)，9例經(jīng)多次CT掃描隨訪(fǎng)發(fā)現(xiàn)病灶無(wú)變化或縮小而確定為良性病變。
　　2.二分法對(duì)SPN的診斷效能。用二分法繪制ROC曲線(xiàn)，AUC-ROC為0.71(95％CI:0.62～0.79)，18F-FDG PET/CT診斷肺癌的靈敏度和特異性分別為92.6

17、％(75/81)和48.9％(23/47)，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值分別為75.8％(75/99)和79.3％(23/29)。
　　3.新模型的驗(yàn)證。把128例SPN數(shù)據(jù)代入新模型，計(jì)算其惡性概率P，并繪制ROC曲線(xiàn)，所得AUC-ROC為0.86(95％ CI:0.79～0.92)。把P≥0.8475的結(jié)節(jié)判定為惡性腫瘤，新模型診斷肺癌的靈敏度和特異性分別為90.1％(73/81)和63.8％(30/47)，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值分