18F-NaF PET/CT對初診肺癌患者骨轉移的價值*

朱艷，劉蘭，馮悅，張瑜，陳躍

18F-NaF PET/CT對初診肺癌患者骨轉移的價值*

朱艷，劉蘭，馮悅，張瑜，陳躍

（四川醫科大學附屬第一醫院核醫學科，四川瀘州646000）

目的：對比分析99mTc-MDP骨顯像（Bone Scintigraphy,BS）與18F-NaF PET/CT對初診肺癌患者骨轉移診斷的價值。方法：對49例初診肺癌患者在1周內行18F-NaF PET/CT、99mTc-MDP骨顯像檢查，分別對BS和18F-NaF PET/CT的診斷結果在病例水平和病灶水平進行受試者特征曲線（ROC）分析，ROC曲線下面積反映診斷系統的準確性。結果：在病例分析時，49例患者中27例發現骨轉移。18F-NaF PET/CT診斷真陽性27例（100%），真陰性22例（100%），無假陽性和假陰性。BS診斷真陽性24例（88.9%），假陽性4例，假陰性3例。在病灶分析時，138個病灶獲得最終診斷，其中轉移病灶100個，良性病灶38個。18F-NaF PET/CT診斷真陽性病灶100個，假陽性病灶2個，良性病灶36個，無假陰性病灶。BS診斷真陽性病灶62個(62%)，假陽性病灶6個，良性病灶15個，假陰性病灶2個,其余病灶被BS忽略。在病例分析和病灶分析時，18F-NaF PET/CT的ROC曲線下面積分別為1（BS為0.854，P＜0.05）和0.974（BS為0.731，P＜0.05）。結論：18F-NaF PET/CT對初診肺癌患者骨轉移診斷準確性優于BS。

肺癌；骨轉移；骨顯像；18F-NaF；PET/CT

肺癌是世界上惡性腫瘤死亡的首要原因[1]。肺癌是親骨性腫瘤，易發生骨轉移，發生率為20%～40%[2]。早期正確評價腫瘤骨轉移情況對腫瘤分期及選擇治療方案和預后評估至關重要[3]。99mTc-MDP骨顯像（bone scintigraphy，BS）是目前臨床診斷肺癌骨轉移的首選方法，但其診斷早期肺癌骨轉移的靈敏度仍較低[4-5]。18F-NaF作為骨顯像劑最早于1962年被報道，并在1972年被批準用于臨床，由于其來源不便曾經在臨床停止使用，隨著近年來回旋加速器的普及，在2011年被再次引進臨床。本研究通過與BS進行比較，觀察18F-NaF PET/CT在初診肺癌患者骨轉移診斷的價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

收集我院2014年1月至2014年7月初始診斷的患者49例，其中男性32例，女17例；年齡38～74歲，平均年齡59.98歲。肺癌診斷均通過組織病理學檢查證實，非小細胞肺癌45例，小細胞肺癌4例。所有患者均除外肺外腫瘤病史。排除肺癌廣泛性骨轉移難以計算病灶數的病例。

1.2 檢查方法

1.2.118F-NaF PET/CT顯像方法

采用Philips公司Gemini TF/16 PET/CT儀，18FNaF為本科室用西門子RSD回旋加速器自行制備的18F-NaF，放化純＞99%。靜脈注射18F-NaF 0.11 mCi/kg（5～10 mCi）后，囑患者多飲水，休息1 h行 PET/CT掃描。首先低劑量CT掃描（120kV，100 mA），CT掃描后立即行PET掃描，1 min/床位，掃描范圍從顱頂至股骨近段。儀器自動利用CT數據對PET圖像進行衰減校正、圖像重建和融合。采用有序子集最大期望值迭代（OSEM）法重建，獲得到橫斷面、冠狀面、矢狀面圖像。

1.2.299mTc-MDP骨顯像方法

采用GE公司Millennium VG5型雙探頭SPECT儀，配低能高分辨平行孔準直器。骨顯像劑99mTc-MDP為本科室自行制備，放化純＞95%。靜脈注射99mTc-MDP 740～925 MBq（20～25 mCi），囑患者多飲水，注射后3 h囑患者排空膀胱，行全身骨顯像，掃描速度15～20 cm/min，矩陣256×1024，對部分患者在骨轉移部位加做局部顯像或斷層顯像。

1.3 圖像分析

分別由2位有經驗的核醫學醫師根據Savelli等[6]介紹的標準獨立對PET與BS圖像分別解釋。閱讀PET圖像時結合相應層面的低劑量CT圖像得出PET/CT診斷。

1.4 診斷標準

參考標準：綜合評估病史、其他影像學檢查和隨訪6個月以上結果，作為診斷肺癌骨轉移的標準。BS及18F-NaF PET/CT圖像上多發隨機分布的濃聚灶或稀疏灶，診斷為骨轉移[7]；PET圖像上異常濃聚灶、相應部位CT示有特異性骨質改變（成骨或溶骨）時排除良性病變可能，診斷為骨轉移；隨訪過程中患者骨骼病灶數量增多或病灶增大，診斷為骨轉移；CT及MRI見骨質破壞或合并軟組織腫塊，診斷為骨轉移；18F-FDG PET/CT檢查結果陽性，診斷為骨轉移。BS及PET圖像異常濃聚灶位于骨贅、椎體前緣、關節周圍，肋骨長條形濃聚灶，診斷為良性病灶[8-9]。BS病灶無惡性或良性病變典型征象、PET濃聚灶相應CT無惡性或良性病變典型征象時為性質待定[9-10]，為方便研究，統計分析時將其歸為骨轉移[11]。

1.5 數據分析和統計學處理

在病例水平和病灶水平對BS和18F-NaF PET/ CT診斷結果，進行受試者操作特征曲線（ROC）分析，ROC曲線下面積反映診斷系統的效能，P＜0.05為差異有統計學意義。

圖1 18F-NaF PET/CT診斷早期肺癌骨轉移

2 結果

2.1 病例分析

27例患者（55.1%）證實有骨轉移，其中多發骨轉移21例，單發骨轉移6例。18F-NaF PET/CT真陽性27例（100%），真陰性22例(100%)，無假陽性和假陰性。BS診斷了28例患者肺癌骨轉移，22例患者未發生肺癌骨轉移，BS真陽性24例（88.9%），真陰性19例（86.4%），假陽性4例，假陰性3例（圖1）。18F-NaF PET/CT和BS的ROC曲線下面積分別為1和0.854（圖2，P＜0.05）。12例患者18F-NaF PET/ CT較BS發現了更多的轉移病灶（圖3）。

圖2 18F-NaF PET/CT和BS的ROC曲線（18F-NaF PET/CT ROC曲線與參考曲線重疊）

圖3 18F-NaF PET/CT對骨轉移病灶的診斷

2.2 病灶分析

138個病灶獲得最終診斷，其中轉移病灶100個，良性病灶38個。18F-NaF PET/CT診斷了轉移病灶102個，真陽性病灶100個，其中87個轉移病灶在PET/CT的低劑量CT上有轉移瘤的特征性表現（溶骨性病灶34個，成骨性病灶31個，混合型病灶22個），其余13個轉移病灶在低劑量CT上骨質密度未見異常或呈非特異性改變；假陽性病灶2個，真陰性病灶36個，無假陰性病灶。BS發現了138個病灶中的83個（60.1%），其中準確診斷了75個病灶（62個轉移，13個良性），6個假陽性，2個假陰性，另外個55病灶被漏診（36個轉移，19個良性）。病灶分析時，18F-NaF PET/CT ROC曲線下面積分別為0.974和0.731（圖4，P＜0.05）。

圖4 病灶分析時18F-NaF PET/CT和BS的ROC曲線

3 討論

肺癌易發生骨轉移，早期準確評價腫瘤骨轉移情況對腫瘤分期及治療方案的制定至關重要。骨顯像因其較高的敏感性而成為當前核醫學早期探查骨轉移的主要診斷技術。目前對于腫瘤骨轉移尚無敏感度及特異度均令人滿意的評價單一方法，需應用多種手段進行綜合評價。正電子示蹤劑的出現以及PET/CT的推廣應用，提高了對腫瘤骨轉移的診斷準確性。本研究綜合評估病史、其他影像學檢查和隨訪6個月以上結果，以之作為診斷肺癌骨轉移的標準。

正常骨骼對18F-NaF的攝取是99mTc-MDP的2倍以上，而病變骨骼的骨轉換增加，其對18F-NaF的攝取相對更高,可達正常骨骼的3～10倍[12-14]；同時18F-NaF能更迅速的從血池中清除[15]。因此,18F-NaF PET圖像具有更高的靶/本比值,能夠探測骨轉移早期尚不能被BS所發現的輕微骨轉換增加病變[16]。PET圖像為高分辨三維容積采集,避免了椎體等處重疊干擾,而這些部位BS最易產生假陰性[17]。本研究也發現BS具有較高的假陰性結果，在病例水平BS準確診斷了27例骨轉移中的24例真陽性（85.7%），假陰性3例。而18F-NaF PET/CT準確診斷了27例真陽性（100%），真陰性22例（100%），無假陽性和假陰性。在病灶水平，BS發現了138個病灶中的83個（60.1%），其中準確診斷了75個病灶（62個轉移，13個良性），另外個55病灶被漏診（36個轉移，19個良性）。18F-NaF PET診斷了轉移病灶102個，真陽性病灶100個，假陽性病灶2個。12例患者18F-NaF PET/CT較BS發現了更多的轉移病灶。18F-NaF PET圖像對良、惡性病變高度敏感[18]，同時也帶來更多的假陽性，此時需結合形態學手段分析[17]。PET/CT中的低劑量CT除了用于進行PET圖像的衰減校正之外還具有一定的診斷信息,因而可能減少假陽性結果，使診斷準確率明顯提高。Even-Sapir等[19]通過18F-NaF PET/CT評價骨轉移病灶，發現低劑量CT上密度正常或特異性改變的顯像劑異常濃聚病灶是正確診斷骨轉移的可靠征象；大多數PET上的病變結合低劑量CT就可得到正確診斷，從而避免多數病變進行正常劑量CT掃描。本研究中38個良性病灶在低劑量CT上均有相應的良性表現，從而得到明確診斷。100個轉移病灶中有87個病灶在低劑量CT上有轉移瘤的特征性表現（溶骨性病灶34個，成骨性病灶31個，混合型病灶22個），其余13個轉移病灶在低劑量CT上骨質密度未見異常或呈非特異性改變。

本研究中18F-NaF PET/CT在病例水平的診斷效能達到與參考方法一樣的水平。按病例水平和病灶水平分析時18F-NaF PET/CT的ROC曲線下面積分別為1（BS為0.854，P＜0.05）和0.974（BS為0.731，P＜0.05）。本研究結果表明18F-NaF PET/CT在病例水平和病灶水平診斷肺癌骨轉移的準確性均優于BS，能為臨床腫瘤分期及治療方案的制定提供更可靠的依據。

目前，BS由于經濟實用仍然是評價肺癌骨轉移的常規方法。由于18F-NaF PET/CT明顯優于99mTc-MDP骨顯像的診斷性能，并隨著回旋加速器和PET/ CT設備的推廣應用，18F-NaF PET/CT檢查成本下降。使得18F-NaF PET/CT越來越廣泛的應用于臨床。

1．Siegel R,Ward E,Brawley O,et al.Cancer statistics,2011:the impact of eliminating socioeconomic and racial disparities on premature cancer deaths[J].CA Cancer JClin, 2011,61(4):212-236.

2．Park JY,Kim KY,Lee J,et al.Impact of abnormal uptakes in bone scan on the prognosis of patients with lung cancer[J].Lung Cancer,2000,28(1):55-62.

3．于樹鵬,劉軍,辛軍,等.SPECT及CT對首診肺癌患者骨轉移的診斷價值[J].中國醫學影像技術,2011,(04): 822-825.

4．Tateishi U,Morita S,Taguri M,et al.A meta-analysis of18F-Fluoride positron emission tomography for assessment of metastatic bone tumor[J].Ann Nucl Med,2010,24(7): 523-531.

5．Kruger S,Buck AK,Mottaghy FM,et al.Detection of bone metastases in patients with lung cancer:99mTc-MDP planar bone scintigraphy,18F-fluoride PET or18F-FDG PET/CT[J].Eur J Nucl Med Mol Imaging,2009,36(11): 1807-1812.

6．Savelli G,Maffioli L,Maccauro M,et al.Bone scintigraphy and the added value of SPECT(single photon emission tomography)in detecting skeletal lesions[J].Q J Nucl Med,2001,45(1):27-37.

7．Krasnow AZ,Hellman RS,Timins ME,et al.Diagnostic bone scanning in oncology[J].Semin Nucl Med,1997,27 (2):107-141.

8．Romer W,Nomayr A,Uder M,et al.SPECT-guided CT for evaluating foci of increased bone metabolism classified as indeterminate on SPECT in cancer patients[J].J Nucl Med,2006,47(7):1102-1106.

9．Even-Sapir E,Metser U,Mishani E,et al.The detection of bone metastases in patients with high-risk prostate cancer:99mTc-MDP Planar bone scintigraphy,single-and multi-field-of-view SPECT,18F-fluoride PET,and18F-fluoride PET/CT[J].JNucl Med,2006,47(2):287-297.

10．Apostolova I,Golcuk E,Bohuslavizki KH,et al.Impact of additional SPECT in bone scanning in tumor patients with suspected metastatic bone disease[J].Ann Nucl Med,2009, 23(10):869-875.

11．饒良俊,王曉燕,陳志豐,等.對比分析99mTc-MDP SPECT與18F-NaF PET/CT術前診斷肺癌骨轉移的價值[J].中國醫學影像技術,2012,(12):2233-2238.

12．Blake GM,Park-Holohan SJ,Cook GJ,et al.Quantitative studies of bone with the use of18F-fluoride and99mTc-methylene diphosphonate[J].Semin Nucl Med, 2001,31(1):28-49.

13．Kawaguchi M,Tateishi U,Shizukuishi K,et al.18F-fluoride uptake in bone metastasis:morphologic and metabolic analysis on integrated PET/CT[J].Ann Nucl Med,2010, 24(4):241-247.

14．李林,趙禎,郭興.惡性腫瘤骨轉移影像學診斷[J].中華核醫學雜志,2006,(05):315-318.

15．Schirrmeister H,Glatting G,Hetzel J,et al.Prospective evaluation of the clinical value of planar bone scans, SPECT,and(18)F-labeled NaF PET in newly diagnosed lung cancer[J].JNucl Med,2001,42(12):1800-1804.

16．Fogelman I,Cook G,Israel O,et al.Positron emission tomography and bone metastases[J].Semin Nucl Med,2005, 35(2):135-142.

17．Even-Sapir E.Imaging of malignant bone involvement by morphologic,scintigraphic,and hybrid modalities[J].JNucl Med,2005,46(8):1356-1367.

18．Damle NA,Bal C,Bandopadhyaya GP,et al.The role of18F-fluoride PET-CT in the detection of bone metastases in patients with breast,lung and prostate carcinoma:a comparison with FDG PET/CT and99mTc-MDP bone scan[J].Jpn J Radiol,2013,31(4):262-269.

19．Even-Sapir E,Metser U,Mishani E,et al.The detection of bone metastases in patients with high-risk prostate cancer:99mTc-MDP Planar bone scintigraphy,single-and multi-field-of-view SPECT,18F-fluoride PET,and18F-fluoride PET/CT[J].JNucl Med,2006,47(2):287-297.

（2015-04-01收稿）

Value of18F-NaF PET/CT in detection of bone metastasis in initial lung cancer

Zhu Yan,Liu Lan,Feng Yue,Zhang Yu,Chen Yue
Departmentof Nuclear Medicine,the First Affiliated Hospitalof Sichuan Medical University

Lung cancer;Bone metastasis;Bone scintigraphy;18F-NaF;PET/CT

R817

A

10.3969/j.issn.1000-2669.2015.04.009

*四川省科技廳-瀘州市政府-瀘州醫學院聯合科研專項資金項目（編號：14ZC0062）

朱艷（1986-），女，醫師，碩士。

陳躍（1968-），男，主任醫師，碩士，博士生導師，E-mail：chenyue5523@126.com

AbstractObjective：To compare the value of preoperative99mTc-MDP bone scintigraphy(BS)and18F-NaF PET/CT in diagnosis of bone metastasis in patients with initial lung cancer.Methods:49 patients with recently diagnosed lung cancer were examined with18F-NaF PET/CT and BS within 1 week.The diagnosed results of both imaging modalities were compared at the level of patient and lesion for receiver operating characteristic curve（ROC）analysis.The area under the ROC curve represented the efficacy of diagnosis system.Results：At the patient level,27 of the 49 patients were proved to have bone metastasis.18F-NaF PET/CT correctly diagnosed all 27 patients with bone metastasis,while BS correctly detected 24 of them（88.9%）.18F-NaF PET/CT had no false diagnosis.While BS produced 4 false-positives and 3 false-negatives.At the lesionlevel,final diagnosis was obtained in 138 lesions,including 100 metastatic lesions and 38 benign lesions.18F-NaF PET/CT correctly diagnosed 100 metastatic lesions and 36 benign lesions,with 2 false-positive lesions.BS diagnosed 62（62%）metastatic lesions and 15 benign lesions,with 6 false-positive and 2 false-negative,and the rest lesions were missed.For18F-NaF PET/CT,the area under the ROC curve was 1 atpatientlevel（for BS it was 0.854,P＜0.05）and 0.974 at lesionlevel（for BS it was 0.731,P＜0.05）.Conclusion：The diagnostic accuracy of18F-NaF PET/ CT on bone metastasis in initiallung cancer patients is higher than thatof BS.