PET/CT成像作为鉴别高分化脂肪肉瘤与去分化脂肪肉瘤的诊断工具

摘要

鉴于不同的治疗模式和化疗敏感性，区分高分化脂肪肉瘤（WDLPS）和去分化脂肪肉瘤（DDLPS）至关重要。经皮穿刺活检检测DDLPS的灵敏度较低。我们试图确定正电子发射断层扫描/计算机断层扫描（PET/CT）在鉴别WDLP和DDLP方面的诊断效用。一位独立的放射科医生检查了PET/CT图像，以确定靶病变并确定最大标准摄取值（SUVmax）。一个独立的病理学家回顾证实了WDLPS或DDLPS的组织学。使用分类和回归树（CART）算法确定SUVmax的二元截止点。我们确定了20例WDLPS或DDLPS患者，其中26例进行PET/CT检查，分别复发，然后进行手术取样。在26份记录中，12份为DDLP（46%），14份为WDLP（54%）。DDLPS患者的SUVmax显著高于WDLPS患者(价值 = 0.0035）。SUVmax为4被确定为临界点。使用该临界点，SUVmax识别DDLPS病例的敏感性为83.3%（95%可信区间：51.6%，97.9%），特异性为85.7%（95%可信区间：57.2%，98.2%）。PET/CT是识别肿瘤内是否存在去分化的敏感和特异性诊断工具。

1.介绍

脂肪肉瘤是脂肪细胞分化的恶性肿瘤，可分为多种亚型，具有不同的生物学特性、临床表现和治疗方法。总的来说，高分化脂肪肉瘤(WDLPS)和去分化脂肪肉瘤(DDLPS)占所有脂肪肉瘤的大多数，其中WDLPS约占所有脂肪肉瘤的40-50%，DDLPS约占15-20% [1.]．WDLPS和DDLPS是腹膜后的主要肉瘤亚型，通常表现为占据大部分腹腔或盆腔的大肿瘤，但也可多灶性。WDLPS和DDLPS常共存为异质肿瘤，但DDLPS可在WDLPS进展或复发期间出现。肿瘤内存在去分化/高分化成分时预后更差，Singer等人2003年的一项研究显示，与WDLPS相比，使用DDLPS的死亡风险增加了6倍[2.]．由于脱分化的存在影响预后，具有脱分化成分的肿瘤被标记为DDLPS。

手术是治疗WDLPS和DDLPS的主要方法;然而，5年局部复发率可高达80% [3.]。肿瘤可侵入周围结构，使重复手术具有挑战性，增加发病率和死亡率。切除邻近器官的积极手术并未显示出显著的生存效益，因此，应对每个病例进行单独评估，以确定手术范围[4.]．化疗对DDLPS是有益的，Livingston等人的一项研究显示，根据实体瘤反应评价标准(RECIST)， 21%的DDLPS患者有部分反应，40%的患者病情稳定。然而，单纯的WDLPS化疗并不能使其受益[5.,6.]．正如本文所指出的，考虑到这些肿瘤的巨大和异质性，反应通常表现为血管量减少，但大小没有明显缩小，这使得通过RECIST对这些患者的反应评估具有挑战性。考虑到DDLPS患者预后不良和反复手术的挑战，在考虑局部复发/局部晚期DDLPS的新辅助化疗时，通常采用多学科方法。鉴于WDLPS和DDLPS在预后、临床行为和治疗方法上的显著差异，在开始治疗前准确识别DDLPS至关重要。

由于这些肿瘤体积大且不均匀，活检常常会忽略肿瘤内高级别DDLPS区域。Ikoma等研究表明，经皮穿刺活检检测DDLPS的敏感性仅为36% [7.]。尽管计算机断层扫描（CT）特征通常有助于区分WDLP和DDLP，但这并不总是明显的，而且手术病理学常常与基于CT成像和活检的预期不匹配。研究表明，CT识别DDLP的灵敏度高（>90%），但特异性相对较差（52%），强调CT上的高密度区域并不总是与去分化相关[8.,9].鉴于准确识别直接影响治疗决定的DDLP面临的诊断挑战，我们进行了一项研究，以确定正电子发射断层扫描/CT（PET/CT）在识别肿瘤去分化区域中的效用。随着针对DDLP的新疗法进入临床领域，准确识别DDLP的重要性更加重要。通常需要对去分化进行病理确认，并且知道肿瘤的哪个部位需要引导活检针可以显著提高活检的敏感性和特异性。考虑到这些重要因素，我们试图确定PET/CT在鉴别WDLP和DDLP方面的诊断效用。本研究的工作假设是PET/CT检测DDLPS的敏感性和特异性高于之前CT引导经皮穿刺活检。

2.材料和方法

2005年3月至2015年3月期间在德克萨斯大学MD安德森癌症中心就诊的WDLPS和DDLPS患者通过机构肿瘤登记和手术数据库确定。我们回顾性分析了所有WDLPS和DDLPS患者的图表，以确定那些在疾病过程中随时接受PET/CT成像的患者。我们记录了人口统计学数据，包括性别、种族和诊断时的年龄。这项研究是根据所有相关指南和程序进行的，并得到了德克萨斯大学MD安德森癌症中心机构审查委员会的批准。鉴于该研究的回顾性设计，我们放弃了知情同意的要求。

使用标准方案进行PET/CT成像。禁食6小时 给药F-18 FDG前需要数小时，以使血糖水平低于120 毫克/分升。静脉注射F-18 FDG（185-370 MBq/注射；5-10 进行mCi/注射），然后患者在安静的房间休息。采集60例PET/CT图像 F-18 FDG给药后几分钟。在Discovery ST、STE或RX上采集图像；GE医疗保健平台。使用供应商提供的标准重建算法重建PET图像。非对比增强CT图像从颅底到大腿近端，切片厚度为3.75 mm。重建衰减和非衰减校正数据集，并在MIM vista工作站上分析图像。

为了评估DDLPS和WDLPS靶病变SUVmax的有意义差异，我们仅包括在PET/CT前三个月内未接受治疗的PET/CT患者。患者还需要对WDLPS或DDLPS进行明确的病理确认。病理确认的首选方法是s PET/CT术后切除，PET/CT与手术切除时间之间无干预治疗/干预，这被认为是本分析的金标准。对于未经PET/CT术后切除的患者，如果在PET/CT术后60天内进行活检并显示DDLP，则允许活检作为病理确认。B由于我们不能排除去分化病灶，仅显示WDLPS的iopsy不能作为明确的病理证实[7.].在本分析中，描述具有局灶性DDLP的WDLP的病理学被视为DDLP。只有在不同的时间点识别和分析不同或新的病变/复发时，才包括来自同一患者的多个PET/CT。一名独立放射科医生审查PET/CT图像，以识别目标病变并确定SUVmax悬而未决的病理学家审查存档样本以确认WDLPS或DDLPS组织学。使用每位患者的所有记录以及每位患者的一份记录进行分析。对于仅使用每位患者一份记录的分析，选择每位患者的随机记录。

通过BLiP图总结SUVmax的分布[10]采用Wilcoxon秩和检验比较两种不同病理诊断之间SUVmax的差异[11].一个逻辑回归模型[12以评估SUVmax预测病理诊断的能力。在这个分析中使用了对数到SUVmax底2的转换，以减少离群值的影响。使用CART算法确定SUVmax的二进制截止点，该算法为每个预测变量确定一个截止点，这样两个结果子组的结果是最不同的。结合95%置信区间(CI)计算临界值的敏感性和特异性。

3.结果

我们从本院登记的1194例脂肪肉瘤患者中筛选出5例头颈部原发性脂肪肉瘤，840例四肢原发性脂肪肉瘤，349例腹膜后原发性脂肪肉瘤。在这些患者中，有20例WDLPS或DDLPS患者被确认为PET/ ct(26例单独的复发扫描)，符合我们的纳入标准。大多数PET/CT后的病理证实是通过手术切除的(21/ 26,81%)，只有5例PET/CT后的活检病理证实显示DDLPS。

另外10例患者进行了16次PET/ ct检查，以确定WDLPS或DDLPS的单独复发。这16项记录被排除在外的原因如下:6个记录的活检显示只有WDLPS而没有手术切除，1个记录缺少最大标准摄取值(SUVmax)的确认，因为缺乏可供独立影像学检查的可用图像，8个记录的诊断没有病理确认，其中一项记录被排除，因为它与之前的一项记录是相同的病变，而不是单独的个体复发。

在纳入研究的20例患者中，8例(40%)为女性，12例(60%)为男性。平均年龄和中位年龄分别为60岁和64岁(范围29-81岁)。大多数患者为白种人(16/20,80%)，两名西班牙裔患者(10%)，一名亚洲患者(5%)和一名非洲裔美国患者(5%)。在20例患者中，11例患者(55%)有DDLPS, 9例患者(45%)有WDLPS。只有3例患者进行了多次PET/ ct检查以满足我们的纳入标准(1例患者有5例记录，2例患者各有2例记录)。患者特征详见表1..

包括所有26例PET/CT记录，12例为DDLPS(46%)， 14例为WDLPS(54%)。SUVmax的范围从1.7到29.5。比较DDLPS和WDLPS的SUVmax值，我们发现DDLPS患者的SUVmax明显高于WDLPS患者。DDLPS组的平均SUVmax和中位SUVmax分别为9.23和6.9,WDLPS组的平均SUVmax和中位SUVmax分别为3.15和3.2 (值= 0.0035，表2.)。DDLP的SUV最大范围为2.3–29.5，WDLP的SUV最大范围为1.7–4.6。图形1.病理诊断为SUVmax分布。

对3例患者进行了两次或两次以上PET/ ct检查，并进行了病理证实，结果显示病理和SUVmax之间存在相对一致性。1例患者分别进行了两次PET/CT检查(SUVmax 2.4和3.3)，每次PET/CT显示WDLPS后进行手术切除。另一名患者分别4个月做了两次PET/CT (SUVmax 6.4和7.4)，每次PET/CT后活检显示DDLPS。最后一位患者在5.5年的病程中进行了5次PET/ ct检查(SUVmax范围1.7-4.6)，每次手术切除后显示WDLPS。

当SUVmax作为唯一的自变量被纳入病理诊断的逻辑回归模型（DDLPS与WDLPS）时，曲线下面积为0.875（95%可信区间：0.719,1.0，图1）2.).图中所示接收器工作特性（ROC）曲线上的每个点2.表示对应于特定决策阈值的敏感性/特异性对。采用分类回归树(CART)算法确定了SUVmax为4的最佳截断点。使用该临界值，14例患者SUVmax小于4,12例患者WDLPS(86%)， 2例患者DDLPS(14%)。2例SUVmax小于4和DDLPS的患者，SUVmax分别为2.3和3.5。SUVmax≥4的患者12例，WDLPS患者2例(17%)，DDLPS患者10例(83%)。2例SUVmax≥4和WDLPS的患者，SUVmax均为4.6。SUVmax诊断DDLPS的敏感性为83.3% (95% CI: 51.6%， 97.9%)，特异性为85.7% (95% CI: 57.2%， 98.2%)。

上述分析也只使用了一个记录每个病人，因此只包括20个记录。仅使用20例患者的20条记录，我们再次发现，DDLPS的SUVmax显著高于WDLPS, DDLPS的平均SUVmax和中位SUVmax分别为9.49和7.4，而WDLPS的SUVmax分别为3.22和3.3 (值= 0.0142)。DDLPS的SUVmax范围为2.3-29.5,WDLPS的SUVmax范围为2.3-4.6。仅使用这20条记录，将SUVmax作为唯一自变量纳入病理诊断的logistic回归模型(DDLPS vs . WDLPS)时，曲线下面积为0.864 (95% CI: 0.683, 1.0)。SUVmax为4的点被确定为截止点。SUVmax诊断DDLPS的敏感性为81.8% (95% CI: 48.2%， 97.7%)，特异性为88.9% (95% CI: 51.8%， 99.7%)。

4.讨论

WDLPS和DDLPS是最常见的脂肪肉瘤亚型，占所有软组织肉瘤的11%。区分WDLPS和DDLPS的能力是很重要的，因为这些患者有不同的预后和治疗结果，特别是化疗。考虑到这些肿瘤的异质性，手术切除和病理检查是鉴别DDLPS的金标准。然而，在不可切除的疾病或正在使用新辅助化疗方法时，找到非手术方法来区分WDLPS和DDLPS是至关重要的。如前所述，在这些大的、异质性的、多灶性肿瘤中，经皮穿刺活检检测DDLPS的敏感性较低[7.]．

我们使用20例病理证实为DDLPS或WDLPS的患者，这些患者在3个月前接受了PET/CT治疗，没有接受治疗，我们能够显示出使用PET/CT SUVmax截断值为4来识别DDLPS的高敏感性和特异性。我们注意到，较高的SUVmax与DDLPS集中的可能性较高相关(WDLPS的SUVmax范围:1.7-4.6,DDLPS的SUVmax范围:2.3-29.5)。使用SUVmax检测DDLPS的敏感性(81.8%)远高于经皮活检检测DDLPS的敏感性(36%)[7.]。这些数据支持评估PET/CT在脂肪肉瘤患者诊断策略中的作用。具有挑战性的大型异质性肿瘤病例可以利用PET/CT提供关于去分化存在的指导，并帮助选择活检部位。例如，在我们的患者队列中，21名经病理证实的患者中通过PET/CT手术切除后的信息，13名患者在PET/CT之前进行了活检，以便比较活检和手术切除病理学。在这13名患者中，只有2名患者在活检时有DDLPS证据，而5名患者在手术切除时有DDLPS证据（3/5，60%的活组织检查为DDLPS假阴性）。活检前使用PET/CT可能有助于提高经皮穿刺活检的诊断准确性，如果直接定位于最高SUV的区域。作为一个说明性的例子，我们机构数据库中的一名患者对邻近胰头的较大肿块进行了活检，显示WDLPS，但后来的PET/CT显示该肿块只有小面积结节状活动（图3.）.右肾极后方肿块FDG活性最高，SUVmax为9.05，随后活检证实为DDLPS。

本研究的局限性包括其回顾性和小样本量。小样本量是因为PET/CT未被批准用于该适应症，因此在我们机构手术前未作为标准实践获得。此外，许多进行PET/CT的DDLPS或WDLPS患者被排除在外他们在手术前接受过干预治疗或未接受手术。然而，研究结果支持进一步评估PET/CT在术前鉴别这些肿瘤中的作用。将PET/CT纳入对DDLPS和WDLPS患者的未来研究中，可以帮助我们更好地完善诊断算法，进一步优化/确认最佳治疗方案SUVmax截止值，并且它也可能是一个有用的工具，以确定肿瘤对未来治疗的反应。

5.结论

在手术切除前，准确鉴别去分化脂肪肉瘤和纯高分化脂肪肉瘤的能力是至关重要的，因为它不仅会改变预后，也会改变治疗方法。由于高复发率，新辅助化疗常被考虑用于复发的去分化脂肪肉瘤，偶尔也用于原发肿瘤，特别是当手术可能导致肾切除术时。然而，对于纯高分化脂肪肉瘤，新辅助化疗没有作用，因为它对目前标准的全身治疗没有反应。我们目前的工作表明，PET/CT在鉴别肿瘤中是否存在去分化脂肪肉瘤方面具有很高的敏感性和特异性，使用SUVmax截断值4来帮助区分两种脂肪肉瘤亚型。我们相信这些发现是非常重要的，这些数据支持将PET/CT纳入脂肪肉瘤患者的初始诊断策略，其中脱分化的存在或不存在可能改变治疗决定。PET/CT也可以特别有助于指导这些异质肿瘤的活检位置。

数据可用性

本研究中生成和/或分析的数据集可由通讯作者根据合理要求提供。

的利益冲突

作者声明没有利益冲突。

参考文献

1. A. T. J. Lee, K. Thway, P. H. Huang, R. L. Jones，“脂肪肉瘤的临床和分子谱”，临床肿瘤学杂志第36卷第2期2, pp. 151-159, 2018。视图:出版商的网站|谷歌学者
2. S. Singer, C. Antonescu, E. Riedel, M. F. Brennan，“组织学亚型和切除边缘预测腹膜后脂肪肉瘤的复发和生存模式，”年报的手术，第238卷，第358 - 370,2003年。视图:谷歌学者
3. S. Singer, J. M. Corson, G. D. Demetri, E. A. Healey, K. Marcus, and T. J. Eberlein，“预测截瘫和腹膜后软组织肉瘤生存的预后因素”，年报的手术，第221卷，第2期，第185-195页，1995年。视图:出版商的网站|谷歌学者
4. ww . Tseng, J. E. Madewell, W. Wei等，“高分化和去分化腹膜后脂肪肉瘤的局部疾病模式:对切除范围的影响?”外科肿瘤学年鉴第21卷第2期7, pp. 2136-2143, 2014。视图:出版商的网站|谷歌学者
5. J. A. Livingston, D. Bugago, A. Barbo等，“化疗在腹膜后去分化脂肪肉瘤中的作用:定义标准的益处和挑战，”科学报告，第7卷，第11836页，2017年。视图:出版商的网站|谷歌学者
6. A. Italiano, M. Toulmonde, A. Cioffi等，“晚期高分化/去分化脂肪肉瘤:化疗和生存的作用，”《肿瘤学，第23卷，第6期，第1601-1607页，2012年。视图:出版商的网站|谷歌学者
7. N.Ikoma，K.E.Torres，N.Somaiah等人，“腹膜后脂肪肉瘤亚型术前经皮活检诊断的准确性，”外科肿瘤学年鉴第22卷第2期4, pp. 1068-1072, 2015。视图:出版商的网站|谷歌学者
8. P. Bhosale, J. Wang, D. Varma等，“腹部计算机断层成像能帮助准确识别高分化脂肪肉瘤中的去分化成分吗?”计算机辅助断层摄影杂志，第40卷，第872-879页，2016。视图:谷歌学者
9. G.Lahat，J.E.Madewell，D.A.Anaya等人，“腹膜后脂肪肉瘤组织学亚型治疗的计算机断层扫描驱动选择，”癌症， vol. 115, pp. 1081-1090, 2009。视图:谷歌学者
10. J. J. Lee和Z. N. Tu，《一个多功能的一维分布图:BLiP图》美国统计学家第51卷第1期4，第353-358页，1997。视图:出版商的网站|谷歌学者
11. r·f·伍尔森和w·r·克拉克，生物医学资料分析的统计方法， John Wiley & Sons，霍博肯，新泽西州，美国，第二版，2000。
12. 霍斯默和莱梅肖，应用逻辑回归， John Wiley & Sons，霍博肯，新泽西州，美国，第二版，2000。

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