TNM分期系统是肿瘤诊断、治疗和研究的通用分期系统。肺癌第9版TNM分期系统已在2023年世界肺癌大会公布,并于2024年1月1日起施行。
第9版分期系统的改动重点包括两点:将N2期细分为N2a期和N2b期,将M1c期分为M1c1期和M1c2期。T分期虽未发生更改,但验证了第8版T分期的有效性。N2期的细分使部分第8版分期系统的ⅢA期患者发生升期或降期,有助于更准确地评估纵隔淋巴结转移患者的病情和预后;M1c分期的改动则有助于未来准确定义寡转移和探索新型治疗模式(图1)。
图1第9版肺癌TNM分期系统中因N2期细分出现的部分变化
注:T3Inv:侵犯胸壁、心包、膈神经;T3Sat:出现位于原发性肿瘤同一肺叶的孤立转移结节
对于多数恶性实体肿瘤,TNM分期系统是现今国际通用的分期系统,基于肿瘤、淋巴结和远处转移3个维度,形成以肿瘤解剖学为基础的标准化体系,为评价治疗结果和设计临床研究方案提供“通用语言”。
NCCN的指南、美国放射学会的指南、核医学和分子成像学会的指南、美国胸科医师学会的指南都建议对I期至IV期NSCLC患者进行从颅底到膝盖的FDGPET/CT或全身FDGPET/CT评估。对于放射科医师、核医学医师、呼吸科医师、胸外科医师、肿瘤科医师了解FDGPET/CT在TNM分期系统中应用的优势和局限性非常重要。
01.使用FDGPET/CT进行肺癌分期的证据
FDGPET/CT将解剖数据与功能、代谢信息相结合。CT提供的解剖细节(如肿瘤大小和局部侵袭性)与PET的代谢信息相得益彰。尽管常规CT仍广泛用于NSCLC分期,但这种方式对淋巴结转移的评估价值有限。
在一项前瞻性多中心随机试验的结果中,研究人员表明,与仅进行常规检查相比,将FDGPET与常规检查相结合可以使无效开胸手术相对减少51%,不必要的手术[即,如果患者患有良性疾病、病理分期为IIIA-N2/IIIB(非小细胞肺癌TNM分期第八版),或术后12个月内复发或死亡,以及探查性开胸手术]总体减少五分之一。
一项前瞻性多中心试验发现,使用FDGPET/CT检查后,约72%的肺癌病例的治疗策略发生了改变。2013年的一项荟萃分析纳入了56项研究,旨在评估FDGPET/CT对NSCLC患者的诊断价值,结果显示FDGPET/CT在确定纵隔淋巴结分期方面的综合敏感性和特异性分别为72%和91%。FDGPET/CT对所有胸外转移的检测综合敏感性和特异性分别为77%和95%。
NCCN影像学适用性标准建议对I-IV期NSCLC患者进行从颅底到膝盖的FDGPET/CT或全身FDGPET/CT检查。根据NCCN指南,对远处病变呈阳性的PET/CT结果需要组织病理学或其他放射学确认,纵隔淋巴结的FDG摄取需要组织病理学确认。NCCN指南还建议对偶然发现的大于8毫米的肺结节进行FDGPET/CT检查。阳性PET结果定义为标准化摄取值大于基线纵隔血池的摄取值。
02.FDGPET/CT在评估T分类中的作用
表1肺癌第9版TNM分期系统中关于T分期定义
NSCLC包括一组异质性癌症,其肿瘤生物学和预后各异。一些研究者发现FDG摄取与肿瘤大小、组织学亚型、生物侵袭性和预后之间的关系(图9)。
图9.一名78岁女性的中度分化肺腺癌(T2a)。轴向融合FDGPET/CT图像显示右上叶肿块中FDG摄取增加(箭头)。
PET假阴性结果可见于小结节(通常直径小于8至10毫米)、细胞数量相对较少的粘液腺癌以及低级别恶性肿瘤,例如原位癌(Tis)和微浸润腺癌[T1a(mi)]。
原位癌(Tis)和微浸润性腺癌[T1a(mi)]在CT图像上可表现为磨玻璃影(图10、11)。以贴壁生长为主的浸润性腺癌也可表现为部分实性结节/混合磨玻璃结节。对于亚实性肿瘤,国际抗癌联盟建议测量肿瘤的实性侵袭性成分以确定其T分类。仅当实性成分大于8毫米时,FDGPET/CT才适用于评估亚实性结节。小于8-10毫米的实性肺癌病变,鳞癌和高分化腺癌与PET/CT假阴性结果有关。
图10.66岁女性原位腺癌(Tis)
(a)轴向CT图像显示右上叶有一个7毫米的磨玻璃结节(箭头),经组织病理学检查证实为原位腺癌。
(b)轴向FDGPET/CT融合图像显示病变内FDG摄取无增加(箭头)。
图11.一名69岁女性右上叶微浸润性腺癌[T1a(mi)]。
(a)轴向CT图像显示12毫米磨玻璃影(箭头)。
(b)轴向FDGPET/CT融合图像显示该病变中没有FDG积聚(箭头),组织病理学检查时测量结果小于3.0厘米,侵袭成分小于5毫米。
FDGPET/CT在区分肿瘤和阻塞性肺不张方面优于CT,这一区别对于局部疾病分期、经皮活检、放射治疗计划和治疗反应评估非常重要。研究人员已经证明,肺不张区域的FDG摄取量高于正常肺,而肺不张区域的FDG摄取量低于肿瘤组织(图12)。PET对大体肿瘤体积的定义在13%–17%的患者中小于CT测量的肿瘤体积。由于出现散射伪影,FDGPET/CT不适合评估胸壁侵袭。对比剂增强CT和MRI在评估胸壁或膈肌侵袭方面更准确(图13)。
图12.一名65岁男性的低分化鳞状细胞癌(T2)
(a)轴向CT图像显示右上叶肺不张和阻塞右主支气管的肿块(箭头),边界不清,以及右侧气管旁淋巴结肿大(箭头)。
(b)轴向融合FDGPET/CT图像显示阻塞右主支气管的肿块(箭头)中FDG摄取,前部的肺不张FDG摄取相对较少(*)。FDG摄取也显示在扩大的右侧气管旁淋巴结中(箭头)。
图13.61岁女性的原发性肺腺癌(T3)
(a)轴向FDGPET/CT图像显示FDG阳性的左上叶肿块(箭头)紧邻相邻的胸壁。
(b)轴向增强T1加权MR图像清楚地显示左上叶肿块浸润胸壁肌肉(箭头)和肋骨(箭头)。
胸部CT(无论是否注射造影剂)是评估肿瘤大小和侵袭性的首选方法。在目前的临床实践中,PET/CT期间进行的CT采用低剂量自由呼吸技术,重建间隔较厚,可能不适合分析结节的形态结构。
癌性淋巴管炎是一种预后不良的指标,FDGPET/CT可通过显示结节性小叶间隔增厚的代谢增加来增加癌性淋巴管炎CT表现的特异性。PET/CT对癌性淋巴管炎的敏感性和特异性分别为86%和100%。
03.FDGPET/CT在评估N分类中的作用
表2第9版肺癌TNM分期系统中关于N分期的定义
对于NSCLC患者,CT或MRI图像上短轴长度超过1cm的淋巴结被认定为转移。据报道,CT检测病变淋巴结的敏感性和特异性分别为51%–64%和74%–86%。
图14.60岁男性中度分化鳞状细胞癌的N描述
FDGPET/CT最大强度投影图像显示FDG阳性的右上叶肿块(T)和增大的FDG阳性的右肺门淋巴结(N1)(箭头)、右纵隔淋巴结(N2)(黑色*)、隆突下淋巴结(N2)(白色*)、对侧纵隔淋巴结(N3)(白色箭头)和锁骨上淋巴结(N3)(黑色箭头)。
图15.一名58岁男性,患有大细胞癌,正常大小淋巴结中出现假阴性FDGPET/CT表现
(a)轴向CT图像显示左上叶肿瘤(箭头)和未增大的5站淋巴结(箭头)。
(b)轴向融合FDGPET/CT图像显示左上叶大细胞癌中存在FDG摄取(箭头),而正常大小的5站淋巴结中不存在FDG摄取(箭头)。这些淋巴结在手术活检标本的组织病理学检查中显示转移性疾病。
04.FDGPET/CT在评估M分类中的作用表3第9版肺癌TNM分期系统中关于M分期的
FDGPET/CT是评估NSCLC患者脑外转移的首选方法。11%–36%的NSCLC患者会发生远处转移,常见部位包括肾上腺、肝脏、脑、骨骼和腹部淋巴结。2013年对9项研究的荟萃分析结果显示,FDGPET/CT对检测远处转移的敏感性为93%,特异性为96%。根据NCCN指南,任何FDG摄取增加的可疑转移病变都需要通过活检或其他横断面成像进行确认,以确定其最高分期。对于临床侵袭性晚期肿瘤,NCCN指南建议在诊断性活检之前进行PET成像,以选择可确定最高分期的异常区域。单个器官(脑、肝、骨、远处淋巴结、皮肤、腹膜或肾上腺)中存在单个胸外转移性病变的患者比存在多个胸外病变的患者存活率更高,可能适合手术切除或局部消融治疗。对于具有单个非典型病变的手术候选者,需要进行组织病理学确认(图16)。
图16.一名57岁男性的低分化鳞状细胞癌(M1b)
(a)冠状FDGPET/CT最大强度投影图像显示左上叶肿块(黑色箭头)和单个肾上腺转移(白色箭头)。
(b)胸部轴向融合FDGPET/CT图像显示左上叶有一个6.5厘米的肿块(箭头)。注意相邻的肺不张(*)没有FDG摄取。
(c)腹部轴向融合FDGPET/CT图像显示左肾上腺中有一个2.6厘米的FDG高摄取转移结节(箭头)。
对于适合以治愈为目的的局部晚期NSCLC患者,FDGPET/CT可用于识别未怀疑的转移,从而减少无用开胸手术的频率。PET/CT上调疾病的无进展生存率和总生存率明显更差(P<.001)。NCCN指南不建议常规使用骨闪烁显像对NSCLC进行分期。
胸膜转移
FDG在恶性胸膜积液中积聚,可能在恶性细胞中。几组研究人员已经报告称FDGPET/CT在恶性胸腔积液诊断中具有较高的准确性。在没有胸腔积液的情况下,多个小胸膜结节可能FDG不摄取,但仍应怀疑NSCLC患者存在干性胸膜播散(图17)。
图17.一名53岁女性的低分化腺癌胸膜转移
(a)轴向融合FDGPET/CT图像显示多个FDG高摄取胸膜结节(箭头)。
(b)FDGPET/CT最大强度投影图像显示左上叶肿瘤(箭头)和多个FDG高摄取左胸膜结节(箭头)。
脑转移瘤
NSCLC患者脑转移的发生率很高。增强MRI在评估肺癌患者脑转移瘤方面的灵敏度高于FDGPET/CT。前瞻性研究的荟萃分析结果显示,PET和MRI的综合灵敏度分别为21%和77%,特异性分别为100%和99%。由于脑实质内在强烈的FDG摄取可能会掩盖FDG高摄取病变,NCCN指南建议使用MRI排除II期至IV期NSCLC患者的脑转移瘤(图18)。
图18.一名56岁女性肺腺癌患者的脑转移
(a)MR轴向T2FLAIR图像显示右侧小脑中的坏死性转移(箭头)。
(b)轴向FDGPET图像显示右侧小脑病变中有轻度的FDG摄取(箭头)。
骨转移
FDGPET/CT对骨髓转移瘤检出的灵敏度和特异性比骨闪烁显像更高,如果PET和CT的结果一致,阳性预测值为98%。在一项针对肺癌患者的荟萃分析结果中,FDGPET/CT和FDGPET是诊断骨转移瘤比MRI或骨闪烁显像更准确的方法,FDGPET/CT的诊断价值高于任何其他方法(图19)。
图19.49岁男性,中度分化肺腺癌,骨转移
(a)轴向融合FDGPET/CT图像显示右耻骨联合附近有FDG摄取区域(箭头),活检标本的组织病理学检查证实该发现为转移。
胸外淋巴结转移
FDGPET/CT可用于识别未被怀疑的转移。PET/CT可用于识别正常大小淋巴结(CT下小于1厘米)以及具有脂肪门的淋巴结中的转移。如果淋巴结对FDG的摄取高于血池中的FDG摄取,则可能存在淋巴结转移,如果淋巴结对FDG的摄取高于肝脏的FDG摄取则高度怀疑淋巴结转移。需要对FDG阳性淋巴结进行活检,以确认其最高病理分期,从而指导治疗决策(图20)。
图20.一名58岁肺腺癌男性的胸外淋巴结转移
(a)冠状融合FDGPET/CT图像显示FDG高摄取左肺癌(白色箭头)。请注意左颈部FDG高摄取淋巴结(黑色箭头),在活检标本的组织病理学检查中显示转移瘤。
(b)颈部轴向增强CT图像显示这些淋巴结(箭头)小于1厘米。
肾上腺转移
20%的非小细胞肺癌患者偶然发现肾上腺结节;大多数结节是良性肾上腺腺瘤。在一项对已知或怀疑患有肺癌的患者的研究中,平均CT衰减大于10HU且最大标准化摄取值大于3.1的组合对识别转移性疾病的敏感性和特异性分别为97%和86%。肾上腺结节的最大标准化摄取值与肝脏平均标准化摄取值的截止比为2.5,恶性肿瘤的阴性预测值为100%。有研究人员对9项研究进行了荟萃分析,以评估FDGPET/CT对肺癌患者肾上腺转移的诊断准确性,结果显示,综合敏感性为89%,特异性为90%。在伴有出血或坏死的转移灶以及小于1cm的病变中,PET/CT可能出现假阴性结果。肾上腺增生、肾上腺腺瘤和结核病等感染可导致假阳性结果。如果肾上腺是转移性疾病的唯一部位,建议进行组织学诊断。
05.检测第二原发性恶性肿瘤
全身FDGPET/CT可检测出约4%NSCLC患者中可能存在疑似第二原发性肿瘤的偶然FDG摄取区域,其中约25%的发现对应于第二恶性肿瘤。最常见的摄取部位是结肠、甲状腺、近端呼吸道及消化道和卵巢。恶性肿瘤的风险取决于部位,如果乳腺、结肠、甲状腺或前列腺中存在局部FDG摄取,则风险最大。约30%的局部FDG摄取可提示恶性肿瘤,而弥漫性FDG摄取通常提示良性病变。一项研究发现,FDGPET/CT在3%的NSCLC患者中发现了第二原发性恶性肿瘤或癌前病变,这一发现使27%患者的治疗从治愈性转为姑息性治疗。
06.FDGPET/CT在NSCLCTNM分期中的局限性假阳性病变
炎症性疾病是FDGPET/CT研究中已知的干扰因素,阳性PET结果可能是由感染或炎症引起的。一项对肺癌患者的回顾性研究结果显示,PET/CT的假阳性率为7%。假阳性结果的原因包括炎性假瘤(43%)、结核瘤(37%)和机化性肺炎(6%)。在多变量分析中,假阳性率与较高水平的白细胞介素6、结核病干扰素γ释放试验的阳性结果、年龄小于50岁和非糖尿病状态有关。非腺癌组织学和年龄超过65岁是PET/CTNSCLC分期中肺门和纵隔淋巴结转移假阳性的独立因素。淋巴结转移假阳性也可能与间质性肺炎、既往结核病、矽肺病和肺气肿有关(图21)。
图21.一名78岁女性因腺癌接受右上叶切除术后,FDGPET/CT出现假阳性结果。
(a)轴向融合FDGPET/CT图像显示左上叶肿块的FDG摄取增加(箭头)。活检标本的组织病理学检查显示肺炎,培养结果显示支孢瓶霉菌阳性。
(b)接受一疗程抗生素治疗后获得的轴向CT图像显示左上叶肿块缩小(箭头)。
假阴性病变
PET的假阴性结果可能是结节较小、原位癌等病变的细胞密度低或肿瘤对FDG的亲和力低所致。风险评估最重要的放射学因素是与先前影像学检查结果相比的变化或稳定性。对于PET呈阴性结果的孤立性肺结节,可对恶性肿瘤预测可能性较低的患者进行连续CT随访成像。对于恶性肿瘤预测可能性较高的患者,应考虑组织取样或切除(图22)。
图22.一名68岁男性粘液腺癌患者的假阴性FDGPET/CT发现
(a)轴向CT图像显示右上叶1.6厘米肿块(箭头)。
(b)轴向融合FDGPET/CT图像显示右上叶1.6厘米粘液肿瘤中FDG摄取无增加(箭头)。
参考文献
1.李函玥,王奕洋,刘慧,等.第九版肺癌TNM分期系统:精细分期指导精准诊疗.中华外科杂志,2024,62(06):537-542.DOI:10.3760/cma.j.cn112139-20231210-00262
2.Kandathil,A,Kay,FU,Butt,YM,etal.RoleofFDGPET/CTintheEighthEditionofTNMStagingofNon-SmallCellLungCancer.RADIOGRAPHICS.2018;38(7):2134-2149.doi:10.1148/rg.2018180060