定量99mmTc-MDP SPECT/CT 在老年骨質疏松性壓縮骨折中的診斷價值

翟威豪，何 薇

復旦大學醫學院附屬華東醫院核醫學科，上海200040

骨質疏松是老年人常見的代謝骨病［1］，而壓縮骨折作為骨質疏松嚴重的并發癥，患者長期腰背部疼痛，嚴重影響生活質量，骨質疏松及壓縮骨折受到了越來越多的關注［2］。由于新鮮骨折與陳舊骨折在治療方法上存在明顯差異［3］，術前如能通過影像學手段準確定位責任椎體并進行評估病情，可為患者治療提供主要價值。在臨床實踐中，磁共振成像被認為是鑒別新鮮和陳舊最準確的手段［4］，但也存在著諸多局限性［5］。隨著SPECT/CT技術的不斷發展，定量分析成為了可能，使SPECT/CT具有了與PET/CT 相似的量化指標——標準攝取值（SUV）［6］，用于量化放射性濃聚的程度。但是目前沒有用于骨質疏松性壓縮骨折診斷方面的研究。本研究旨在探討SPECT/CT骨定量分析在新鮮與陳舊椎體壓縮骨折鑒別診斷中的價值，并與T/NT進行對比，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2019年8月～2021年6月我院就診的65例骨質疏松椎體壓縮性骨折患者。納入標準：所有患者均通過雙能X 線骨密度檢查明確診斷為骨質疏松（T＜-2.5），行99mTc-MDP全身骨顯像、局部SPECT/CT斷層顯像及磁共振成像，SPECT/CT檢查與磁共振成像間隔5日內，并在SPECT/CT檢查后1周內擇期行手術。排除標準：因腫瘤或感染性疾病等所致的病理性骨折。65例患者中，男27例，女38例，年齡63～88（70.8±5.17）歲；共有107個椎體受累（其中胸椎65個、腰椎42個）。本研究已獲得本院醫學倫理委員會批準，所有患者對檢查過程均知情同意。

1.2 檢查設備與采集方法

本研究的顯像設備為飛利浦BrightView XCT雙探頭SPECT/CT顯像儀。顯像劑為99mTc-MDP（亞甲基二膦酸鹽，上海原子科興藥業有限公司）。患者經靜脈注射99mTc-MDP 顯像劑25～30 mCi 3～4 h 后飲水500～1000 mL，排空膀胱后上機檢查，患者仰臥位，采集全身骨平面圖像，采集矩陣256×1024，掃描速度20 cm/min，結合病史對懷疑為壓縮性骨折椎體另外行局部SPECT/CT斷層顯像，采用雙探頭，每個探頭旋轉180°，共旋轉60個角度，每個角度采集25 s。每名患者準確記錄注射前后99mTc-MDP注射器的放射性活度及測量時間、注射時間、掃描時間、患者的身高及體質量信息。

1.3 圖像后處理與分析

使用HERMES MEDICAL SOLUTIONS（瑞典）工作站對99mTc-MDP全身骨顯像及局部SPECT/CT斷層顯像進行圖像分析，分別勾畫兩種顯像受累椎體（T）及正常椎體（NT）的輪廓，測量感興趣區內的放射性計數，計算其比值從而求得T/N 值（圖1）。使用HERMES MEDICAL SOLUTIONS 工作站SUV-SPECT 軟件對SPECT斷層數據進行處理，通過重建算法將體素計數轉換為活性濃度，實現SPECT標準攝取值的測量，再與CT圖像進行融合顯示。勾畫患者正常椎體及受累椎體的VOI，并測量得到最大標準攝取值（SUVmax）及體積等信息（圖2）。根據相關文獻確定椎體壓縮骨折的鑒別診斷標準［7］：（1）急性期損傷（3周內）或亞急性期損傷（3～12周）；（2）MRI 脂肪抑制STIR-T2WI序列下顯示高信號水腫；（3）術中觀察未發骨質修復等征象，滿足以上3個條件可認為是新鮮組，任何1個條件不滿足則為陳舊組。將107個受累椎體按此標準分為新鮮組（n=60）及陳舊組（n=47），其中新鮮組急性期損傷36個，亞急性期損傷24個。

圖1 手動勾畫靶區及非靶區并計算斷層顯像T/NTFig.1 Manually outline target and non-target areas and calculate tomo T/NT.

圖2 勾畫受累椎體濃聚VOI并測量病灶SUVmaxFig.2 Draw the concentrated VOI of the vertebrae and measure the SUVmax.

1.4 統計學分析

采用SPSS22.0軟件進行統計學分析。計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。采用ROC曲線確定SUVmax的最佳臨界值。將SUVmax及T/NT診斷結果與綜合評估結果進行Kappa檢驗，對比檢查結果的一致性。

2 結果

2.1 正常組、新鮮組及陳舊組的SUVmax、平面T/NT和斷層T/NT比較

勾畫并測量80個正常胸椎及腰椎的SUVmax作為正常組。新鮮組受累椎體SUVmax為43.20±17.17（急性期53.90±17.12vs亞急性期29.16±6.78），平面顯像T/NT為2.22±0.70，斷層顯像T/NT為5.06±3.52；陳舊組受累椎體SUVmax為10.71±3.17，平面顯像T/NT 為1.41±0.45，斷層顯像T/NT為2.08±0.73；正常組椎體SUVmax為9.78±2.95，其中胸椎為9.47±3.05、腰椎為9.86±2.54。新鮮組與陳舊組SUVmax差異有統計學意義（t=9.925，P＜0.01），陳舊組與正常組SUVmax差異無統計學意義(t=1.568，P=0.122)；新鮮組與陳舊組平面顯像T/NT差異有統計學意義(t=6.871，P＜0.01)；新鮮組與陳舊組斷層顯像T/NT 差異有統計學意義(t=6.381，P＜0.01)。新鮮組受累椎體SUVmax與損傷時間呈負相關關系（r=-0.681，P＜0.01），陳舊組椎體SUVmax與損傷時間無相關性(r=0.213，P=0.265)。

2.2 ROC曲線及診斷效能對比

ROC曲線結果示SUVmax最佳臨界值為18.50，ROC曲線下面積（AUC）為0.997；平面顯像T/NT最佳臨界值為1.738，AUC為0.857；斷層顯像T/NT最佳臨界值為2.573，AUC為0.897（圖3）。

圖3 受累椎體SUVmax、平面顯像T/NT及斷層顯像T/NT的ROC曲線Fig.3 ROC curves of SUVmax,planar T/NT and tomo T/NT of the vertebrae.

分別以SUVmax、平面顯像T/NT及斷層顯像T/NT對受累椎體進行鑒別診斷，與患者病史、MRI及術中所見等綜合評估結果進行比較。SPECT/CT 骨定量SUVmax的診斷敏感度為0.983，特異性為0.983；平面顯像T/NT的診斷敏感度為0.800，特異性為0.787；斷層顯像T/NT的診斷敏感度為0.883，特異性為0.851。將三種診斷結果與綜合評估結果進行Kappa檢驗，SUVmax診斷的一致性程度很強（Kappa=0.943，P＜0.01），高于平面顯像T/NT（Kappa=0.585，P＜0.01）及斷層顯像T/NT診斷（Kappa=0.715，P＜0.01，表1）。

表1 骨定量SUVmax、平面顯像T/NT及斷層顯像T/NT的診斷效能對比Tab.1 Comparison of the diagnostic efficacy of bone quantification SUVmax,planar T/NT and tomo T/NT

3 討論

臨床中將MRI作為診斷椎體壓縮骨折、定位責任椎體和鑒別新鮮與陳舊骨折的金標準，因在新鮮的椎體壓縮骨折的急性期和亞急性期，骨折部位的的組織出現水腫，符合MRI成像的原理，MRI圖像表現為長T1長T2信號，具有高敏感度［8］。然而MRI檢查在臨床應用中存在一定的局限性，如患者有植入動脈支架、內固定鋼板、人工關節或鑲嵌烤瓷牙等情況均是MRI檢查的禁忌證，且MRI檢查只能局部檢查，無法對患者進行整個脊柱的評估，可能出現漏診的情況［9］。針對椎體壓縮骨折患者新鮮或陳舊的鑒別及責任椎體的定位能為患者的手術治療方案提供重要價值。隨著核醫學SPECT/CT檢查的發展，臨床中常用99mTc-MDP SPECT/CT骨顯像作為MRI的替代，已有研究表明SPECT/CT顯像結合半定量參數T/NT可以較準確的判斷壓縮骨折是否為新發骨折［10］，本研究結果顯示新鮮組椎體平面顯像T/NT 及斷層顯像T/NT 均高于陳舊組。近年來隨著SPECT/CT重建算法的不斷優化，SPECT/CT定量分析能獲得SUV，使SPECT/CT克服了以往定性診斷的不足，提供客觀的量化參考指標［11-12］。99mTc-MDP在靜脈注射后進入患者體內，通過離子交換或化學吸附的方式作用于患者骨組織［13］，骨組織對顯像劑的攝取與血流量及骨鹽代謝水平成正比［14］，SPECT骨顯像被證明能早期準確診斷骨骼病變和用于評價療效［15］。骨顯像在成骨細胞活躍或血流量增加的病灶中表現為高濃聚，而在SPECT/CT定量分析中表現為相應的高SUVmax。本研究中，新鮮組椎體SUVmax高于陳舊組椎體，而陳舊組椎體SUVmax與正常組椎體SUVmax對比差異無統計學意義，原因是在新鮮壓縮骨折的急性期和亞急性期中，血流量及成骨細胞活性均增加，且周圍組織會出現出血及炎癥等，導致SUVmax升高；陳舊骨折中血流減少成骨細胞活性降低，周圍出血及炎癥消退，表現為SUVmax較正常椎體升高不明顯。既往研究顯示，椎體壓縮骨折患者在創傷72 h后可在骨顯像中發現異常濃聚，并且在創傷1年后骨顯像表現為陰性［16］。有學者發現骨折部位的放射性濃聚在創傷后2～5周達到高峰，年齡和性別不影響放射性核素濃聚［17］。本研究結果中急性期SUVmax為53.90±17.12，亞急性期SUVmax為29.16±6.78，新鮮組受累椎體SUVmax與損傷時間呈負相關關系，陳舊組椎體SUVmax與損傷時間無相關性，與前述既往研究結果相符合。

臨床上經皮椎體后凸成形術治療創傷3周內新鮮椎體骨折的療效已得到廣泛認可［18-20］。有學者認為當患者無法進行MRI檢查時，核醫學SPECT/CT可作為替代檢查來確定責任椎體［21］，但其僅是定性研究，隨著SPECT/CT骨定量分析的發展，定量研究已成為了可能。本研究中通過ROC曲線確定SUVmax及T/NT的臨界值，分析SPECT/CT 骨定量分析診斷的敏感度為0.983，特異性為0.979，診斷一致性程度很強，均高于平面顯像T/NT及斷層顯像T/NT，具有更高的診斷價值，對于不能行MRI檢查的老年壓縮骨折患者具有較好的臨床應用價值。在核醫學醫師的圖像處理過程中，SPECT/CT骨定量分析可以通過軟件對感興趣區進行自動勾畫并測量SUVmax，而T/NT需要手動勾畫靶區及非靶區并加以計算，無法排除操作者之間的主觀差異性，測量數據的可重復性較差且增加了核醫學醫師的負擔，所以骨定量分析SUVmax更便于開展臨床應用。而能否通過SPECT/CT定量分析來評估新鮮椎體骨折術后的療效則是未來研究的內容。

SPECT/CT骨定量分析的出現，在常規骨顯像及T/NT分析診斷新鮮椎體骨折敏感度高的基礎上，提高了特異性，能夠更準確地定位壓縮骨折的椎體并可定量判斷是否為新鮮骨折，為臨床手術提供重要的參考依據，具有一定的增益價值，可以作為MRI檢查的替代。

綜上，定量SPECT/CT標準攝取值在老年骨質疏松性壓縮骨折的診斷與中具有重要的參考價值，對于不能行MRI檢查的患者，可以為臨床診斷及治療提供客觀依據。