定量SPECT/CT（SUVmax）在骨良惡性病灶中的鑒別診斷及增益價(jià)值

杜 芬，羅小毛，劉 明，李太創(chuàng)，陳 煒，張廷杰，劉 琳，黃德華，盧洪輝，梁 穎

1國家癌癥中心/國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心/中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院腫瘤醫(yī)院深圳醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，廣東 深圳 518116；2香港大學(xué)深圳醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，廣東 深圳 518000；3國家癌癥中心/國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心/中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院腫瘤醫(yī)院PET/CT中心，北京 100021

骨顯像已被廣泛用于骨轉(zhuǎn)移灶的檢出，且隨著技術(shù)的更新逐漸由全身骨掃描（WBS）發(fā)展為SPECT/CT，診斷效能也逐步提高，薈萃分析顯示W(wǎng)BS的敏感度及特異性分別為78.0%和79.0%［1］，而SPECT/CT可提高到89.5%和92.1%［2］，仍對部分無明顯骨質(zhì)密度異常或非典型骨轉(zhuǎn)移影像學(xué)表現(xiàn)的濃聚灶診斷存在困難［3］。定量分析較傳統(tǒng)定性分析具有客觀性、準(zhǔn)確性及可重復(fù)性更高等優(yōu)勢，且在PET/CT中已被廣泛應(yīng)用［4］，近年來定量分析在SPECT/CT的應(yīng)用也逐漸步入臨床，包括骨與關(guān)節(jié)疾病的鑒別診斷、甲狀腺攝锝率及腎小球?yàn)V過率的測定等方面，而在骨與關(guān)節(jié)方面的研究主要集中在良惡性的鑒別診斷、關(guān)節(jié)功能障礙嚴(yán)重程度評估等方面［5］，也有個案病例報(bào)道其在骨原發(fā)惡性腫瘤或肺癌骨轉(zhuǎn)移灶化療療效的評估的應(yīng)用［6-7］。但對于SPECT/CT定量分析是否在常規(guī)SPECT/CT的基礎(chǔ)上具有潛在增益價(jià)值國內(nèi)外均尚無相關(guān)研究報(bào)道。本研究旨在分析定量SPECT/CT中最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值（SUVmax）在骨良惡性病灶的鑒別診斷價(jià)值及潛在的臨床增益價(jià)值，以助于無明顯骨質(zhì)密度異常或非典型骨轉(zhuǎn)移影像學(xué)表現(xiàn)的濃聚灶診斷。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2019年4～12月919例病理證實(shí)為非骨原發(fā)惡性腫瘤并于本院行WBS的患者。所有患者均簽署SPECT/CT斷層融合顯像知情同意書，該研究符合符合《赫爾辛基宣言》原則。納入標(biāo)準(zhǔn)：WBS檢出異常放射性濃聚灶并同意行局部SPECT/CT者。排除標(biāo)準(zhǔn)：靶向及內(nèi)分泌治療中患者；近1月放化療史者；臨床影像隨訪不足12月或失訪者。共納入124例患者，其中男性80例，女性44例，年齡22～86歲（57.07±10.87歲）。病例包括肺癌64例，鼻咽癌15例，乳腺癌11例，食管癌9例，宮頸癌4例，甲狀腺癌4例，腎癌3例，子宮內(nèi)膜癌2例，口腔癌2例，前列腺癌、胃癌、直腸癌、左鼓室鱗癌、膀胱癌、黑色素瘤、淚腺癌各1例，雙原發(fā)癌3例（喉癌和舌癌、甲狀腺癌和肺癌、食管癌和肺癌各1例）。

1.2 顯像方法

靜脈注射99Tcm-MDP（亞甲基二膦酸鹽，廣州市原子高科同位素醫(yī)藥有限公司）740～1110 MBq，3～4 h后進(jìn)行WBS，采集前排空膀胱，采用低能高分辨準(zhǔn)直器，采集速度為20 cm/min，然后對異常攝取灶局部行SPECT 采集和CT 掃描。SPECT 采集條件：利用GE Discovery NM/CT 670 Pro進(jìn)行雙探頭平行采集，分別旋轉(zhuǎn)180°，3°/步，10 s/幀，矩陣256×256，采用有序子集最大期望值法重建圖像，子集水平為10，迭代次數(shù)為2次。CT掃描條件：120 kV，150 mA，圖像重建層厚3.75 mm。

1.3 圖像分析及診斷標(biāo)準(zhǔn)

由2位核醫(yī)學(xué)科主任醫(yī)師采用獨(dú)立、盲法閱片原則，分析全身骨顯像和SPECT/CT骨融合圖像，在結(jié)果不一致時(shí)再結(jié)合第3位醫(yī)師的判定下結(jié)論。主要根據(jù)下述標(biāo)準(zhǔn)對異常濃聚灶進(jìn)行診斷（主要參考趙禎等［8］研究標(biāo)準(zhǔn)并做適當(dāng)修改）：良性及良性可能病灶（評分1分）：異常濃聚灶部位CT圖像上示骨質(zhì)密度異常但無骨質(zhì)破壞，表現(xiàn)為局部骨皮質(zhì)增厚、骨痂和/或骨折線形成、骨質(zhì)增生、骨贅或骨橋形成等；不確定病灶（評分2分）：異常濃聚灶部位CT中無明顯密度改變或密度改變表現(xiàn)介于1～3分；惡性及惡性可能病灶（評分3分）：異常濃聚灶部位CT圖像示相應(yīng)部位成骨性、溶骨性或/和混合性骨質(zhì)破壞。

正常對照組選擇SPECT圖像示椎體放射性分布均勻，CT示骨質(zhì)完整，密度均勻，無骨質(zhì)增生、終板炎等改變。在Xeleris工作站中選取病灶及對照部位感興趣區(qū)（ROI）測定SUVmax。同時(shí)對成骨性、溶骨性或混合性惡性病灶依據(jù)CT測量最大徑；無明顯骨質(zhì)密度改變病灶以40%SUVmax閾值由系統(tǒng)自動勾畫病灶并測定最大徑。以病理和/或12月及以上的影像學(xué)（WBS、CT和/或MRI、PET/CT）隨訪為判斷金標(biāo)準(zhǔn)。臨床影像學(xué)提示進(jìn)展或經(jīng)抗腫瘤治療后好轉(zhuǎn)為診斷惡性病灶主要依據(jù)［8］。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t檢驗(yàn)或非參數(shù)檢驗(yàn)。通過繪制ROC曲線確定SUVmax的惡性病灶診斷閾值并比較各自的診斷效能。以P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 定量SPECT/CT在骨良惡性病灶中鑒別診斷價(jià)值

經(jīng)病理和/或12 月及以上WBS、CT、MRI 和/或PET/CT的影像學(xué)隨訪證實(shí)，294個病灶中，惡性137個（均為骨轉(zhuǎn)移瘤），良性157個，包括30個骨折和127個非骨折病灶［骨性關(guān)節(jié)炎67例，骨纖維異常增殖癥1例，骨血管瘤1例，其他良性病灶58例（包括術(shù)后改變、上頜竇炎、牙槽炎等）］。

惡、良性病灶和對照組SUVmax分別為27.29±14.44、16.28±10.21和6.91±1.41 g/mL，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=190.20，P=0.00）。惡性病灶SUVmax明顯高于良性病灶（Z=-7.45，P<0.01）及對照組（Z=-11.90，P<0.01）。良性病灶中骨折與非骨折病灶SUVmax分別為26.43±15.40 g/mL和13.89±6.65 g/mL，惡性病灶明顯高于非骨折病灶（Z=-10.17，P<0.01），但與骨折間SUVmax差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=-0.70，P=0.49）。

137個惡性病灶中，溶骨性病灶50個，成骨性病灶81 個，無明顯骨質(zhì)密度改變病灶6 個，SUVmax分別為28.62±16.87、26.26±12.99和29.98±11.70 g/mL，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=0.67，P=0.71）。以病灶大小分為dmax≥2 cm組79 個病灶，dmax<2 cm 組58 個病灶，SUVmax分別為31.25±15.12 g/mL、21.88±11.54 g/mL，dmax≥2 cm 組SUVmax明顯高于<2 cm組（t=-4.15，P<0.01）。

2.2 定量SPECT/CT在骨良惡性病灶診斷中的增益價(jià)值

將294個病灶根據(jù)檢查時(shí)間前后分為兩組：第1組收集2019年4～7月共46例檢查者108個病灶，其中惡性59個，良性49個；第2組收集2019年8～12月共78例檢查者186個病灶，其中惡性78個，良性108個。以第1組數(shù)據(jù)繪制ROC曲線獲得SUVmax診斷界值為18.2 g/mL，曲線下面積為0.70(95%CI：0.60～0.80)，敏感度69.5%，特異性71.4%（圖1）。在第2組中，以1+2分組歸為良性病灶，常規(guī)SPECT/CT定性分析的診斷敏感度、特異性及準(zhǔn)確度分別為88.5%、93.5%和91.4%（表1）。在常規(guī)SPECT/CT定性分析的基礎(chǔ)上，對2分組以定量分析指標(biāo)SUVmax≥18.2 g/mL為惡性重新分組，診斷敏感度、特異性和準(zhǔn)確度分別為94.9%、93.5%和94.1%（表1）。常規(guī)SPECT/CT 定性分析、常規(guī)SPECT/CT 定性分析+SUVmax定量分析診斷效能的ROC 曲線AUC 分別為0.91（95%CI：0.86～0.95）和0.96（95%CI：0.94～0.98），差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=2.76，P=0.01）。

表1 第2組中SPECT/CT定性分析與SPECT/CT定性+SUVmax定量分析的診斷效能Tab.1 The diagnostic efficacies of SPECT/CT qualitative analysis,and SPECT/CT qualitative+SUVmax analysis of the second group

圖1 第1組中良惡性病灶間SUVmax ROC曲線Fig.1 The ROC curve of the SUVmax between malignant and benign lesions in the first group.

3 討論

隨著SPECT/CT在衰減校正、散射校正及探測性能方面的提升，SPECT/CT定量分析逐漸走上臨床。盡管有研究提示SUVmax的準(zhǔn)確度會受到設(shè)備硬件、采集條件、重建方法、部分容積效應(yīng)、檢查者的腎臟功能甚至是性別［5,9-12］等影響，但相關(guān)臨床研究表明SPECT/CT定量分析具有臨床應(yīng)用的潛力。有學(xué)者將乳腺癌及前列腺癌患者同一部位骨病變中18F-NaF PET/CT 與99mTc-HDP SPECT/CT中所測SUVs值，包括SUVmax、SUV平均值、SUV峰值及病灶與鄰近正常骨組織SUV比值進(jìn)行研究，證實(shí)兩者SUVs 值具有極強(qiáng)正相關(guān)性（R2≥0.80），而病灶與鄰近正常骨組織SUV 的比值基本相仿［13］。Yamane 等［14］也證明SPECT/CT定量指標(biāo)SUVmax、SUV峰值具有好的重復(fù)性，可作為患者管理的一個臨床參考指標(biāo)。另有研究顯示在顳頜關(guān)節(jié)紊亂癥、骶髂關(guān)節(jié)功能障礙、軟骨源性腫瘤的診斷、病理性骨折的風(fēng)險(xiǎn)評估等均得到較高的應(yīng)用價(jià)值［15-18］。

Tabotta等［19］對26例前列腺癌患者265個骨轉(zhuǎn)移灶與13例對照者24個椎體骨關(guān)節(jié)炎性病灶進(jìn)行對比研究，結(jié)果顯示骨轉(zhuǎn)移灶SUVmax（34.6±24.6 g/mL）明顯高于骨關(guān)節(jié)炎性病灶（14.2±3.8 g/mL）。王海巖等［20］對比研究42個肋骨轉(zhuǎn)移灶與22個良性損傷性病灶（骨折、手術(shù)或外傷等）SUVmax的差異性，肋骨轉(zhuǎn)移灶SUVmax（24.05±11.84 g/mL）明顯高于良性損傷病灶（13.71±5.61 g/mL）。Zhang等［11］對51例骨外惡性腫瘤患者48個骨轉(zhuǎn)移灶及40個骨良性病灶進(jìn)行研究顯示，骨轉(zhuǎn)移病灶SUVmax（24.77±16.32 g/mL）明顯高于良性病灶（15.89±8.51 g/mL）。上述研究均提示骨惡性病灶SUVmax高于骨良性病灶及正常骨，對良惡性病灶的鑒別診斷有臨床應(yīng)用價(jià)值。本研究結(jié)果顯示惡性病灶SUVmax（27.29±14.44 g/mL）明顯高于良性病灶（16.28±10.21 g/mL），尤其是良性病灶中非骨折病灶（13.89±6.65 g/mL），與國內(nèi)外兩項(xiàng)相關(guān)研究結(jié)果相一致［19-20］。本研究中正常椎體對照組SUVmax為6.91±1.41 g/mL。這與Kaneta 等［21］測定的189 個正常胸腰椎體SUVmax（7.1±1.5 g/mL）相一致，但高于Zhang等［11］的研究結(jié)果（5.88±2.36 g/mL），主要因其研究中對照組所測ROI并非只有椎體，還包括其他正常部位，如肋骨、肩胛骨等。這也說明在不同人體中同一部位SUVmax定量分析具有較好的客觀性。

本研究結(jié)果顯示良性骨折病灶（特別是新鮮骨折病灶）及骨纖維異常增殖癥SUVmax均較高，與惡性病灶相近，故本研究將良性病灶進(jìn)行再分類，即骨折和非骨折病灶（因本研究中骨纖維異常增殖癥僅有1例暫未單獨(dú)分類），并分別與惡性病灶進(jìn)行對比分析，結(jié)果顯示惡性病灶SUVmax（27.29±14.44 g/mL）與骨折（26.43±15.40 g/mL）相仿，但均高于非骨折病灶（13.89±6.65 g/mL）。這也提示骨折是造成良、惡性病灶SUVmax重疊的重要原因。而對骨折病灶的診斷，隨著常規(guī)SPECT/CT的應(yīng)用，結(jié)合相應(yīng)部位外傷史及特有影像學(xué)特征（骨折線、骨痂形成等）不難做出診斷，對隱匿性骨折亦可參考臨床病史、職業(yè)及好發(fā)部位等做出診斷［22］。這也一定程度上降低了SUVmax診斷的假陽性率。

惡性骨轉(zhuǎn)移病灶中不同病灶大小、轉(zhuǎn)移類型間SUVmax差異性的研究目前尚未報(bào)道。本研究顯示惡性骨轉(zhuǎn)移病灶SUVmax在不同大小病灶間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但不同轉(zhuǎn)移類型間無差異。dmax≥2 cm 組病灶SUVmax明顯高于dmax<2 cm組，但溶骨性病灶與成骨性、無明顯骨質(zhì)密度改變病灶間SUVmax差異較小。這提示SUVmax可能受病灶大小影響，這與Tabotta等［19］研究提及的不同部位病變SUVmax不同相互驗(yàn)證。出現(xiàn)這一結(jié)果可能是由于病灶大、腫瘤細(xì)胞多，通過相關(guān)細(xì)胞因子所致骨鹽代謝越活躍、局部血流量越大，顯像劑攝取越多，所測SUVmax越大；亦或是因小病灶受部分容積效應(yīng)影響而被低估［10］。而在臨床實(shí)踐中溶骨性轉(zhuǎn)移灶濃聚程度常低于成骨性，在骨顯像中常會表現(xiàn)為放射性缺損或減低，但部分亦會出現(xiàn)放射性增高，而本研究所得結(jié)果與之不同，首先這與該研究只選擇放射性濃聚病灶進(jìn)行SUVmax定量分析有密切關(guān)系；另外這些原因也會使溶骨性轉(zhuǎn)移灶放射性攝取增高導(dǎo)致SUVmax增高，而出現(xiàn)不同骨轉(zhuǎn)移灶類型間無差異：轉(zhuǎn)移灶骨質(zhì)破壞與修復(fù)同時(shí)并存，即發(fā)生溶骨性骨質(zhì)破壞的同時(shí)常伴有新骨的形成；99mTc-MDP能與骨質(zhì)破壞組織中未成熟的膠原纖維相結(jié)合而表現(xiàn)放射性濃聚；溶骨性轉(zhuǎn)移病灶放射性分布稀疏區(qū)易被骨質(zhì)修復(fù)放射性濃聚灶掩蓋［23］。

既往及本研究結(jié)果均提示定量SPECT/CT對有助于骨良惡性病灶的鑒別診斷，在此研究結(jié)論基礎(chǔ)上，本研究率先初步探索其潛在的增益價(jià)值，結(jié)果表明常規(guī)SPECT/CT定性+SUVmax定量分析后具有一定的臨床增益價(jià)值。研究中常規(guī)SPECT/CT骨顯像所得敏感度、特異性、準(zhǔn)確度達(dá)88.5%、93.5%和91.4%。進(jìn)一步以第1組確定的SUVmax≥18.2 g/mL為惡性病灶診斷閾值，在第2 組中對比分析常規(guī)SPECT/CT 定性分析與常規(guī)SPECT/CT定性+SUVmax定量分析的診斷效能，結(jié)果顯示常規(guī)SPECT/CT定性+SUVmax定量分析的診斷效能稍高于前者，主要表現(xiàn)在診斷敏感度和準(zhǔn)確度的提高，特別是對6個等密度骨轉(zhuǎn)移灶的診斷準(zhǔn)確率達(dá)100%。這也提示定量SPECT/CT SUVmax可提供更多有關(guān)腫瘤成骨活動的相關(guān)信息，具有一定的臨床增益價(jià)值。而研究中所得診斷閾值與Zhang 等［11］（SUVmax≥17.705）及Tabotta等［19］（SUVmax≥19.5）研究有所差異，這可能與病灶部位的選擇、樣本量差異所致有關(guān)，需進(jìn)一步研究驗(yàn)證。

本研究的局限性主要有以下幾點(diǎn)：病灶良惡性的判定主要通過12月及以上影像學(xué)隨診證實(shí)，僅2個病灶通過手術(shù)病理證實(shí)；病例以肺癌為主，未能對不同原發(fā)腫瘤類型病灶的SUVmax進(jìn)行對比；本研究第2組中2分組不確定病灶樣本量有限。

綜上所述，定量SPECT/CT在骨良惡性病灶鑒別診斷中具有重要臨床應(yīng)用價(jià)值，并且在以SUVmax≥18.2 g/mL為診斷閾值，定量SPECT/CT分析指標(biāo)—SUVmax具有一定的診斷增益價(jià)值。