SPECT/CT融合顯像與WB-DWI成像對骨轉移瘤診斷價值比較

魏　強，邱　剛，房保栓，邊艷珠，田叢娜，吳大勇

(河北省人民醫院，河北 石家莊 050051)

?

物理診斷

SPECT/CT融合顯像與WB-DWI成像對骨轉移瘤診斷價值比較

魏強，邱剛，房保栓，邊艷珠，田叢娜，吳大勇

(河北省人民醫院，河北 石家莊 050051)

目的評價SPECT/CT融合顯像與磁共振全身彌散加權成像(WB-DWI)對骨轉移瘤可疑病灶診斷效能并進行比較，為可疑骨轉移瘤患者選擇最為適合的影像學診斷方法提供依據。方法回顧性分析35例可疑惡性腫瘤骨轉移患者，于5 d內分別行平面核素骨顯像及可疑轉移灶部位SPECT/CT融合顯像和WB-DWI顯像，對所得結果行雙盲法判讀，判斷并記錄兩種顯像結果中可疑骨轉移灶數量、位置并逐一對比分析。以活檢病理、綜合多種影像學檢查或隨訪至少6個月以上作為最終確診依據。計算兩種顯像方法在診斷骨轉移病灶的敏感度、特異性、準確度和ROC曲線下面積，并對2種檢查方法在骨轉移瘤診斷中的價值是否存在統計學差異進行比較。結果SPECT/CT融合顯像對35例可疑骨轉移瘤患者105處可疑骨轉移灶診斷的敏感度、特異性、準確率、Kappa值及ROC曲線下面積分別為92.13%，68.75%，88.57%，0.579，0.804。WB-DWI顯像診斷骨轉移瘤的敏感度、特異性、準確率、Kappa值及ROC曲線下面積分別為83.15%，81.25%，86.67%，0.492，0.822。經卡方檢驗，2種影像學檢查方法對骨轉移瘤的檢出率相比差異無統計學意義(P>0.05)。結論SPECT/CT融合顯像與WB-DWI顯像對骨轉移瘤的診斷效能相似，可根據患者病情及就診條件酌情選擇最適宜的檢查方法。

體層攝影術；發射型計算機；單光子；骨腫瘤；彌散加權成像；放射性核素顯像

骨骼是惡性腫瘤常見轉移部位，有研究統計所有惡性腫瘤中約80%最終會發生骨轉移，其中尤以乳腺癌、肺癌、前列腺癌及消化道腫瘤最為多見。隨著腫瘤綜合治療技術的發展和水平的提高，患者生存期延長，骨轉移瘤的發生率也隨之增加，嚴重影響了晚期癌癥患者的生活質量及預后[1]。因此早期發現和確定骨轉移瘤發生部位及數量對患者治療方案制定及預后評估均具有重要意義[2]。核素全身骨顯像一直被公認為早期診斷骨轉移瘤的傳統檢查項目，具有操作簡單、全身掃描等特點。其具有很高的靈敏度，但特異性較低。隨著配備有診斷級螺旋CT的單電子發射斷層成像(SPECT)/CT出現及廣泛應用，在全身骨顯像發現可疑骨轉移灶的同時可以進行單電子發射斷層成像(SPECT)和同機螺旋CT掃描，并將SPECT的功能影像與CT的解剖影像進行同機融合，大大提高了骨轉移瘤診斷的特異性[3-4]。磁共振全身彌散加權成像(WB-DWI)是新興磁共振成像技術，它可一次性完成全身體部掃描，所得圖像與正電子發射計算機斷層顯像(PET)相似，因此又被稱為類PET成像技術。其圖像中病灶組織與正常組織對比明顯，對于診斷有疑問的病灶可同機行常規MR掃描以鑒別診斷，它可用于腫瘤良惡性鑒別、尋找腫瘤原發灶與轉移灶、腫瘤臨床病理分期(TNM)等，具有無輻射、操作簡便、全身大范圍顯像等特點[5-7]。本研究將兩種較新的成像方法加以比較，以探討兩種影像技術在骨轉移瘤診斷中的應用價值。

1　臨床資料

1.1一般資料選取2013年6月—2014年6月在河北省人民醫院就診的35例可疑惡性腫瘤骨轉移患者，其中32例為經病理證實惡性腫瘤患者(乳癌10例，肺癌12例，結腸癌2例，前列腺癌6例，黑色素瘤2例)，另有3例患者未經病理證實而依靠臨床癥狀及影像檢查診斷為腫瘤。35例患者中男21例，女14例；年齡(53±12)歲?；颊呔鶡oMR及SPECT/CT核素檢查禁忌證且同意并簽署知情同意書，于5 d內分別接受SPECT/CT融合顯像及WB-DWI成像，平均時間間隔為3.7 d。

1.2檢查方法

1.2.1SPECT/CT融合顯像采用美國GE公司Discovery NM/CT 670雙探頭SPECT/CT。亞甲基二磷酸鹽由北京師宏藥物研制中心提供，鉬锝發生器由北京原子高科提供，自行標記99Tcm-MDP，要求放化純>95%。靜脈注射99Tcm-MDP 740～925 MBq后間斷飲水約500 mL，2～3 h后開始顯像。檢查前囑患者盡量排空膀胱，采用低能高分辨準直器，圖像矩陣1 024×1 024，取平臥位進行常規全身前位和后位平面連續掃描，顯像速度為15～20 cm/min，再對可疑骨轉移灶部位行SPECT/CT斷層融合顯像。能峰：140 kEV，窗寬20%，矩陣128×128，放大1倍，6度/STEP，10 s/幀。CT掃描球管電壓120 kV，球管電流80 mAs，層厚5.62 mm，層間距3.75 mm。斷層采集時患者平靜呼吸，CT采集時患者自然屏氣采集。并于Xeleris工作站中將兩種圖像融合顯示。

1.2.2全身彌散加權成像(WB-DWI)使用GE超導型3.0T磁共振顯像儀(GE Medical Systems，Signa ExciteTM，HD)，采用內置一體化體線圈發射和接收信號。所有患者采取仰臥位，采集過程中制動、平靜自由呼吸，行6～7段顯像，每段采集26層，范圍大約從顱頂到小腿水平。采用STIR-EPI序列進行軸面DWI顯像，參數為：TE 62.5 ms，TR 6 000 ms，TI 220 ms，FOV 38 cm×38 cm，層厚8 mm，無間隔顯像，矩陣96×96，NEX3次，b值為800 mm2/s。每段顯像時間150 s，總的顯像時間約30 min。使用連接(bind)技術將所有軸面圖像進行連接，后行三維重建得到最大信號投影(MIP)圖像，行黑白反轉得到最終三維類PET圖像。對于難以明確診斷的病灶行同機常規MR掃描(包括T1WI、T2WI、DWI或FLAIR序列等)。

1.3影像分析由有經驗的2名影像醫師和2名核醫學醫師分別獨立對WB-DWI圖像及SPECT/CT融合圖像進行判讀。對同一病例2名醫師診斷有分歧時以討論協商結果為準。WB-DWI圖像中骨骼系統每處結節樣異常高信號影計為1處可疑骨轉移灶，必要時結合常規MR序列進行診斷。SPECT/CT融合顯像中所有核素平面骨顯像中異常放射性濃聚或稀疏影均進行SPECT/CT融合顯像，以同機診斷CT為依據鑒別骨轉移瘤及骨良性病變，最終確定可疑骨轉移灶數量及位置。因WB-DWI成像范圍限制，僅對兩種檢查中顱頂到小腿(不包括雙上肢)顯像范圍內可疑骨轉移灶進行統計分析。本研究中骨轉移瘤診斷“金標準”為符合以下條件中1項及以上：①經手術或穿刺病理學證實為骨轉移瘤；②結合PET/CT、常規MRI及高分辨CT等多種影像學檢查結果綜合診斷骨轉移瘤；③對無病理學結果且多種影像學檢查仍難以判斷的骨病灶采用放化療療效反應判斷，或隨訪3個月后復查以明確診斷。

1.4統計學方法采用SPSS 17.0統計軟件，對35例患者所有可疑骨轉移灶進行統計分析，分別計算WB-DWI成像及SPECT/CT融合顯像的靈敏度、特異度、準確率、陽性預測值、陰性預測值。以Kappa值及ROC曲線下面積來比較兩種影像學方法對骨轉移瘤診斷效能有無差異，曲線下面積(area under curve，AUC)>0.5表示具有診斷效能，越接近1表示診斷效能越高。P<0.05表示兩者差異有統計學意義。

2　結　　果

2.1WB-DWI及SPECT/CT兩種顯像方法可疑骨轉移灶檢出情況35例患者共105處可疑骨轉移灶，以本文所述骨轉移瘤診斷“參考標準”為依據確診骨轉移瘤89處(其中5處經病理證實，7處經隨訪證實，77處經多種影像綜合診斷證實)；其余16處診斷為良性骨病灶。WB-DWI成像發現可疑骨轉移灶90處，經醫師判讀診斷骨轉移瘤77處，骨良性病變13處。SPECT/CT融合顯像發現可疑骨轉移灶98處，經醫師判讀診斷骨轉移瘤87處，骨良性病變11處。見表1及表2。

2.2WB-DWI及SPECT/CT兩種顯像方法對可疑骨轉移瘤診斷效能WB-DWI成像和SPECT/CT融合顯像對骨轉移瘤診斷的靈敏度、特異度、準確率、陽性預測值、陰性預測值及Kappa值見表3。為了評價WB-DWI成像與SPECT/CT融合顯像對骨轉移瘤病灶的診斷效能繪制ROC曲線。見圖1。分析結果顯示，WB-DWI成像的AUC=0.822[95%CI(0.702，0.942),P<0.001]和SPECT/CT融合顯像的AUC=0.804[95%CI(0.664，0.945),P<0.001]均具有較好的診斷效能。與“參考標準”比較，WB-DWI成像的Kappa值為0.492(P<0.05)；SPECT/CT融合顯像的Kappa值為0.579(P<0.05)。AUC及Kappa值在兩者之間無明顯差異(P>0.05)。

表1　2種顯像方法檢出不同部位可疑骨轉移灶比較　處(%)

表2　2種顯像方法診斷結果與金標準比較　　　處

表3　2種顯像方法對105處可疑骨轉移瘤診斷效能對照

注：①與金標準比較，P<0.001。

3　討　　論

99Tcm-MDP核素全身骨顯像是臨床篩查骨轉移瘤的首選影像檢查方法，其優勢是操作簡便、全身成像。核素全身骨顯像不但可顯示骨轉移瘤病灶，同時還可顯示各種影響局部骨血流量及骨鹽代謝的良性骨病變，如：骨退行性變、骨創傷、骨感染性疾病等。其診斷敏感性較高但特異性較低[8]。隨著配備16層甚至更高掃描層數CT的SPECT/CT設備應用，在核素全身骨顯像發現可疑骨轉移灶后可同機行SPECT/CT融合顯像，彌補了平面顯像組織重疊、定位困難、生理性攝取干擾等多種不足，大大提高了核素骨顯像的特異度及準確率[9]。本研究中有29例患者35處可疑骨轉移灶依靠同機高分辨率CT影像鑒別定性，其中包括16處良性骨病灶(退行性改變9處，外傷或術后損傷7處)。另有11處平面核素骨掃描未顯示或顯示不清的溶骨性病變經SPECT/CT融合顯像檢出。劉雪輝等[10]對64例腫瘤患者96處可疑骨轉移灶進行分析研究，獲得SPECT/CT融合顯像靈敏度、特異度、準確率分別為93.1%，86.8%和90.6%。本研究中35例患者105處可疑骨轉移灶的SPECT/CT融合顯像的靈敏度、特異度、準確率分別為92.13%，68.75%和88.57%，與上述報道相近。

圖1　2種顯像方法對105處可疑骨轉移瘤病灶診斷效能工作特征曲線

WB-DWI成像通過檢測活體細胞內水分子布朗運動受限信息，來反映組織微觀結構的細微變化，它可同時顯示骨骼、軟組織及淋巴結等器官的水分子彌散信息，從而診斷是否存在腫瘤轉移。因此它不僅能顯示骨轉移瘤病灶，還能顯示軟組織及淋巴結的受累。該檢查無輻射，探測骨轉移灶的同時還可對軟組織病變進行顯像，可較好地對腫瘤患者進行臨床分期。但因該檢查受空間分辨率和掃描范圍FOV的限制，部分較小病灶及四肢遠端病變無法顯示。其圖像易受顱腦、胃腸道生理信號的干擾，導致診斷準確性降低[11-12]。既往國內外多個研究將核素全身骨平面顯像與WB-DWI成像進行對比研究，認為兩者對骨轉移瘤診斷靈敏度無明顯差異，WB-DWI成像的診斷特異性明顯優于核素全身骨平面顯像[13-14]。但對于配備診斷級CT的SPECT/CT融合顯像與WB-DWI成像對骨轉移瘤診斷效能比較研究尚未見報道。

本研究結果顯示SPECT/CT融合顯像可大大提高單純核素全身骨平面顯像的診斷特異度和準確率。SPECT/CT融合顯像與WB-DWI成像對骨轉移瘤診斷的Kappa值和ROC曲線下面積經統計差異無統計學意義，因此認為兩種顯像均對骨轉移瘤具有較高診斷價值。WB-DWI成像檢出脊柱、盆骨及股骨區域可疑骨轉移灶稍多，可能原因為上述區域骨髓含量較易發生骨轉移瘤[15]。對于可疑病灶同機進行常規MR掃描序列檢查，從而進一步提高WB-DWI成像診斷骨轉移瘤的特異度和準確率[16]。SPECT/CT融合顯像對于顱骨、肋骨及肩胛骨區域骨轉移灶有較好顯示，可能原因為上述區域骨髓含量較少，腫瘤易侵犯骨皮質，且上述區域易因外傷而造成骨皮質不連續有關。SPECT/CT顯像設備中的診斷級螺旋CT圖像對于核素骨平面顯像難以鑒別的骨創傷及骨退行性病變具有較好顯示，對于掃描范圍內的一些軟組織病變及淋巴結轉移也可部分顯示(未納入本研究數據)。WB-DWI成像亦可對軟組織病變及淋巴結轉移灶有較好顯像，其掃描范圍較SPECT/CT融合顯像更廣，因此與SPECT/CT顯像相比更有利于患者查找原發灶、病程分期、指導治療和進行療效隨訪。

本研究通過對所有105處可疑骨轉移灶統計比較得知，兩種顯像方法的骨轉移瘤檢出率比較差異無統計學意義。SPECT/CT融合顯像具有掃描速度快、費用低廉、應用范圍廣泛等優點，但其因診斷級CT所帶來的患者受照輻射劑量增加問題需在臨床使用中引起注意，對于嬰幼兒及孕婦需結合病情權衡利弊是否行此檢查。WB-DWI成像具有無輻射危害、掃描范圍廣、圖像診斷信息豐富等優點，但其成像時間較長，易受患者體位移動影響，內置金屬異物患者無法行此檢查。另外WB-DWI成像技術對磁共振掃描儀磁場強度要求較高，因此設備昂貴普及率不高，也限制其在臨床中的應用推廣。兩種顯像方法在骨轉移瘤的診斷中相輔相成、互為補充，需臨床醫師結合患者病情及醫院設備配置選擇最為適合的骨轉移瘤檢查方法。

[1]Coleman RE. Clinical features of metastatic bone disease and risk of skeletal morbidity[J]. Clin Cancer Res,2010,12(20 Pt 2):6243s-6249s

[2]劉雙魯,于慶巍,左建林. 靶向給藥體系在骨轉移瘤中的研究進展[J]. 國際免疫學雜志,2015,38(3):303-305

[3]Palmedo H,Marx C,Ebert A,et al. Whole-body SPECT/CT for bone scintigraphy: diagnostic value and effect on patient management in oncological patients[J]. Eur Med Imaging,2014,41(1):59-67

[4]李德志,趙新明,張敬勉,等. 全身骨顯像聯合CT掃描對骨良惡性病變鑒別診斷的價值[J]. 中國全科醫學,2011,14(33):3884-3886

[5]胡佳壽，田洪梓，孫金鳳，等. 磁共振全身彌散加權成像在體部腫瘤篩查中的應用[J]. 中國醫學影像學雜志，2011，19(9)：695-699

[6]Ording Mailer LS，Avenarius D，Olsen OE. High signal in bone marrow at diffusion-weighted imaging with body background suppression(DWIBS) in healthy children[J]. Pediatr Radiol,2011,41(2):221-226

[7]楊宏志,鄭玄中,杜笑松,等. MR彌散加權成像對脊柱轉移瘤的診斷價值[J]. 實用放射學雜志,2011,27(2):250-254

[8]洪理偉，沈浩霖，林麗卿，等. 全身骨顯像聯合超聲檢查在肺癌骨轉移診斷中的價值[J]. 福建醫藥雜志，2014,36(1)：102-104

[9]劉雪輝,李洪均,于鴻煦,等. SPECT/CT顯像診斷脊柱單發轉移瘤效能分析及有效輻射劑量評估[J]. 山東醫藥，2015,55(10):7-10

[10] 劉雪輝,李洪均,于鴻煦,等. SPECT/CT融合顯像對可疑骨轉移灶的診斷效能[J]. 國際放射醫學雜志，2015,39(3):201-204

[11] 劉帥,趙衛東,陳鵬,等. MR全身彌散掃描在多發性骨腫瘤性病變中的應用研究[J]. 中國臨床醫學影像雜志,2011,22(11):790-793

[12] Tarnoki DL,Tarnoki AD,Richter A,et al. Clinical value of whole-body magnetic resonance imaging in health screening of general adult population[J]. Radiol Oncol,2015,49(1):10-16

[13] 劉苑紅. 全身彌散加權成像與核素骨掃描對骨轉移瘤診斷價值的對比研究[J]. 吉林醫學,2014,35(6):1169

[14] 孫夢恬,程敬亮,張勇,等. 比較背景抑制全身彌散加權成像與SPECT對骨轉移瘤的診斷價值[J]. 中國醫學影像技術,2013,29(9):1500-1504

[15] 魏來,趙澤華,陳克敏,等. 3.0T磁共振全身彌散成像技術的初步應用[J]. 醫學信息,2014,27(6):180

[16] 劉輝,閆呈新,李長勤. WB-DWI聯合常規CT/MRI在惡性腫瘤全身轉移中的應用價值[J]. 中國CT和MRI雜志,2015,13(2):90-94

河北省衛生廳2009年度青年科技課題(20090232)

10.3969/j.issn.1008-8849.2016.30.034

R738.1

B

1008-8849(2016)30-3401-04

2016-05-10