SPECT/CT融合圖像對脊柱單發病灶鑒別診斷的增益價值

張一秋 石洪成 陳曙光 顧宇參 朱瑋珉 修雁 李蓓蕾 劉文官

(復旦大學附屬中山醫院核醫學科,上海 200032)

骨骼是惡性腫瘤轉移的好發部位,尤其以脊柱多見。全身骨顯像是早期診斷惡性腫瘤骨轉移的重要方法[1]。99T cm-亞甲基二膦酸鹽(99Tcm-MDP)全身骨顯像靈敏度高,能早期發現腫瘤骨轉移。單光子發射計算機斷層(single photon emission computed tomography,SPECT)骨顯像提高了診斷的靈敏度,但由于無法準確辨認病灶的解剖部位,診斷準確性仍然有限。同時具有SPECT和診斷CT功能并可以實現圖像融合的SPECT/CT(single photon emission computed tomography/computed tomography)借助于CT的解剖定位及診斷信息,有效地提高了診斷骨骼病變的準確性,廣泛地應用于骨骼疾病的診斷[2-3]。本文對SPECT圖像與SPECT/CT融合圖像作對比分析,旨在探討SPECT/CT融合圖像較SPECT圖像在鑒別診斷脊柱單發病灶方面是否具有增益價值。

1 資料與方法

1.1 研究資料 2008年4月—2009年7月我科對193例具有明確骨骼以外惡性腫瘤病史(肺癌 78例,前列腺癌27例,乳腺癌 22例,原發性肝癌19例,甲狀腺癌 8例,腸癌 12例,胃癌 5例,食管癌 4例,腎癌4例,其他惡性腫瘤14例)、全身骨顯像表現為脊柱單發異常放射性濃聚灶但無法明確是否為腫瘤骨轉移的患者,進行了病灶部位的SPECT/CT檢查。其中男性108例,女性85例;年齡 30～83歲,平均年齡63.3歲。

1.2 顯像方法 靜脈注射99Tcm-MDP(上海欣科醫藥有限公司生產)1110 MBq后3～6 h,采用低能高分辨率準直器,按照常規方法行全身骨顯像。然后以脊柱病灶部位為中心,分別采集SPECT和CT圖像。CT采集條件是：120 kV,160 mAs,視野400 mm,層厚5 mm,層間距2.5 mm。SPECT圖像采集的條件是雙探頭平行采集,分別旋轉180°,15 s?幀-1,矩陣64×64。顯像儀器為荷蘭Philips公司生產的Precedence型SPECT/CT(16排)。采集的核醫學原始圖像應用廠家推薦的Astonish程序處理出斷層圖像,采用廠家配備的Syntegra軟件進行SPECT與CT圖像融合。

1.3 圖像分析 SPECT參考診斷依據[4]：①腫瘤骨轉移為異常放射性濃聚區位于椎體和(或)椎弓根;②良性病變為異常放射性濃聚區位于椎小關節、棘突或椎體邊緣呈"唇樣"異常放射性濃聚。SPECT/CT參考診斷依據[5]：①腫瘤骨轉移為異常放射性濃聚區位于椎體和(或)椎弓根以及CT圖像出現溶骨性改變和(或)成骨性改變;②良性病變為SPECT顯像異常放射性濃聚區,有手術、外傷病史,CT圖像未見溶骨性和成骨性改變或CT圖像表現為非病理性骨折,骨囊腫、骨島及其他良性骨腫瘤性病變(骨質增生、硬化、骨贅形成、椎體壓縮及其他退行性病變等)。對2名經驗豐富的核醫學科醫師進行規范性讀片培訓,分別分析圖像并達成一致結果。首先對SPECT圖像進行分析并給出診斷,然后再結合診斷CT圖像,分析SPECT/CT融合圖像并再次給出診斷。SPECT圖像和SPECT/CT融合圖像對脊柱病灶的診斷分為：腫瘤骨轉移、良性病變、不能確定診斷。并按SPECT/CT融合圖像較SPECT圖像對診斷是否具有增益價值分為：有幫助、不確定、無幫助。

1.4 統計學處理 計算每個評價指標的不同等級百分率并進行描述,將每項觀察指標中予以肯定意見的歸為一組,不確定和否定的歸為另一組,計算其百分率及95%可信區間。

2 結 果

193例腫瘤患者中,SPECT圖像能明確診斷為腫瘤骨轉移和非腫瘤骨轉移(良性病變和污染)的病灶共59處,占30.6%,其95%可信區間為24.1%～37.1%;不能明確診斷的病灶共 134處,占69.4%,其 95%可信區間為 62.9%～75.9%;SPECT/CT融合圖像能明確診斷為腫瘤骨轉移和非腫瘤骨轉移(良性病變和污染)的病灶共175處,占90.7%,其95%可信區間為 86.6%～94.8%;不能確定診斷的病灶共18處,占9.3%,其95%可信區間為5.2%～13.4%(表1)。SPECT/CT融合圖像較 SPECT圖像對診斷有幫助者共 173處,占89.6%,其95%可信區間為 85.3%～93.9%;不確定者18處和無幫助者2處共占10.4%,其95%可信區間為6.1%～14.7%。

表1 SPECT圖像和SPECT/CT圖像對病灶的診斷結果

SPECT/CT融合圖像對診斷有增益價值的173處病灶中,39處SPECT/CT融合圖像診斷為腫瘤骨轉移,明確了轉移病灶致骨質破壞的CT表現。28處病灶表現為溶骨性改變,其中有9處SPECT顯像僅表現為輕微、小范圍的放射性異常濃聚,CT發現椎體大范圍溶骨性破壞且部分病例伴有軟組織腫塊,表現為周邊部分骨質放射性異常濃聚(圖1);9處病灶表現為成骨性改變;2處病灶表現為溶骨和成骨混合性改變。其中1例全身骨顯像單發濃聚病灶,SPECT/CT融合圖像表現為椎弓根處溶骨性破壞伴放射性異常濃聚,另外2處全身骨顯像無異常濃聚的部位1處CT表現為溶骨性改變而SPECT圖像無放射性異常濃聚,1處CT表現為溶骨和成骨混合性改變而SPECT圖像僅表現為輕微的放射性濃聚(圖2),因而SPECT/CT檢查相比于全身骨顯像和SPECT骨顯像提供了更多的診斷信息。另134處SPECT/CT融合圖像診斷為良性病變,其中9處CT表現為椎體骨折引起的放射性異常濃聚累及整個椎體甚至椎弓根以至于SPECT圖像無法鑒別其性質(圖3);77處SPECT/CT融合圖像顯示骨質增生、硬化、骨贅形成(共73處)、許莫氏結節(2處)、椎體壓縮(2處)等椎體退行性變,其中38處因骨質增生、硬化并伴有較大范圍的椎體骨皮質放射性異常濃聚,SPECT圖像無法與轉移性病灶相鑒別(圖4);1處肋橫突關節退行性病變、3處棘突退行性病變和44處椎小關節退行性病變導致的放射性異常濃聚,SPECT/CT融合圖像提供了精確的解剖定位(圖5)。

SPECT/CT融合圖像較SPECT圖像對診斷無增益價值的2處病灶是體外污染所致的異常放射性濃聚。

SPECT/CT融合圖像較SPECT圖像對診斷增益價值不確定的18處病灶是因為核醫學影像表現不典型,而CT圖像表現為無明顯形態學改變、骨皮質膨脹性改變以及不能確定診斷的骨質密度的增高或減低,最終還是無法確定診斷。

3 討 論

包括核醫學檢查在內的影像學診斷是基于診斷醫師分析圖像后,結合相關信息和個人經驗得出的結論,診斷的準確性受到很多因素的影響。影像資料提供的信息越充分、可靠,則讀片者所得出的結論就越準確。SPECT/CT是基于全身骨顯像發現陽性病變后,對局部病變進行更加細致的檢查。其所提供的有價值的診斷信息明顯增加,為進一步提高診斷的準確性奠定了基礎。在圖像分析中,讀片者首先在診斷標準上達成一致,最大程度減少了因讀片者主觀因素對診斷結果造成的影響。

一般認為,骨骼病變的性質與病灶的部位有關。全身骨平面顯像可一次完成全身骨骼顯像,但脊柱、胸廓前后骨結構重疊,難以將好發于椎體邊緣的骨贅、椎小關節增生等因素所導致的生理性攝取增高與好發于椎體或者椎弓根部位的腫瘤骨轉移病灶所導致的病理性的異常攝取作鑒別,因此,它具有高敏感性和低特異性[6]。SPECT克服了平面圖像的諸多缺點,在一定程度上可以辨別病變位置,還可以發現部分放射性分布差異不明顯的病灶,使診斷準確性得到一定程度提高。但由于核醫學影像的空間分辨率較低,加上散射作用,當病灶放射性聚集明顯或者濃聚病灶范圍較大時,SPECT就無法在準確定位的基礎上進行定性診斷。惡性腫瘤患者經常會伴有一定程度的脊柱退行性變,而全身骨顯像多數轉移灶和退行性改變的病灶均可都表現為異常濃聚灶,SPECT對這些病灶鑒別診斷的確定性較低。本研究顯示,SPECT圖像能確定診斷的病灶僅占30.6%,而不能確定診斷的高達69.4%,也充分證明了這一點。配備有診斷功能CT的SPECT/CT,可同時獲得CT圖像與SPECT圖像,依靠其良好的空間分辨率和密度分辨率,提供了準確的定位,使得融合圖像能夠清晰顯示核醫學的濃聚病灶位于骨皮質或髓質。診斷性CT圖像還可以準確顯示溶骨和成骨性改變,為明確診斷提供重要的信息,對常見的易與腫瘤骨轉移相混淆的退行性變有較好的識別能力。本研究顯示,SPECT/CT融合圖像較SPECT圖像對診斷更有幫助者占89.6%,能確定診斷者達到90.7%,驗證了SPECT/CT檢查對確定診斷的促進作用,也充分體現了其在脊柱單發病灶中的鑒別診斷價值。SPECT/CT顯像的另一個特點是可以發現一些平面顯像無法顯示的、放射性分布輕微異常的病灶,通過病灶部位形態變化與局部骨質代謝異常信息的結合,較單純SPECT或CT檢查提供更多的診斷信息,提高診斷的準確性。SPECT/CT顯像根據全身骨顯像異常濃聚的部位,有的放矢地進行局部SPECT/CT顯像,可有效控制CT掃描范圍并減少輻射劑量,實現了核醫學檢查技術與CT檢查技術的優勢互補。SPECT/CT對脊柱病變的診斷,既保留了常規核醫學無創、高靈敏度的特點,又明顯提高了診斷的特異性[7-8]。但SPECT/CT并不能解決所有的問題,如本研究中仍有18處病灶因為核醫學影像表現不典型,又缺乏CT提供明確的形態學方面證據,最終還是無法明確診斷。但這些病例,還是具有為后續的影像學檢查提供準確定位的作用。

惡性腫瘤一般以組織病理學結果為診斷的"金標準",但在大多數情況下,對所有病灶取得病理學結果常是不切合實際,也是不必要的[9-10]。本研究結果表明就影像學診斷而言,SPECT/CT比單純的SPECT或CT骨顯像能提供更多的診斷信息,因而SPECT/CT檢查在對脊柱單發病灶是否為腫瘤骨轉移的鑒別診斷方面較SPECT具有更高的診斷價值。

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