18F-氟化鈉PET/CT顯像對骨轉移瘤的診斷價值

盧喬苗，代文莉，崔邦平

(三峽大學第一臨床醫學院，宜昌市中心人民醫院，宜昌市核醫學分子影像重點實驗室，湖北 宜昌 443003)

18F-氟化鈉PET/CT顯像對骨轉移瘤的診斷價值

盧喬苗，代文莉，崔邦平

(三峽大學第一臨床醫學院，宜昌市中心人民醫院，宜昌市核醫學分子影像重點實驗室，湖北 宜昌 443003)

骨是許多惡性腫瘤遠處轉移好發的部位，有無骨轉移對腫瘤分期、確定治療方案和預后判斷十分重要，盡早發現、合理治療可以顯著改善患者的生存質量。18F-氟化鈉(18F-NaF)PET/CT因其親骨特性和同時獲得病灶解剖信息及代謝情況的優勢，可以提供多元、直觀的診斷信息，是骨轉移瘤診斷和治療監測的一種良好手段。骨轉移最常見的原發腫瘤為前列腺癌、肺癌、乳腺癌、腎癌等，本文以這幾種原發腫瘤為例，對18F-氟化鈉(18F-NaF)PET/CT顯像的骨轉移瘤診斷價值加以綜述。

骨轉移瘤；PET/CT；18F-氟化鈉

骨是許多惡性腫瘤遠處轉移好發部位之一，最常見的原發腫瘤為前列腺癌、肺癌、乳腺癌、腎癌等，約占85%[1]。惡性腫瘤細胞可經由直接局部侵犯、淋巴系統和血液循環等途徑轉移至周邊鄰近骨組織或遠處骨組織，形成局部或廣泛的轉移。骨轉移瘤的形態學特征分為三種，溶骨性、成骨性、混合性。多數骨轉移瘤骨質破壞表現為溶骨性，如腎癌、甲狀腺癌等；也有一些骨轉移瘤表現為成骨性骨質破壞或混合性骨質破壞。有無骨轉移對腫瘤分期、確定治療方案和預后判斷十分重要，盡早發現、及時治療可以顯著改善患者的生存質量。18F-氟化鈉(18F-NaF)是一種傳統的正電子顯像劑，其半衰期為110 min，是最早應用于骨顯像的放射性示蹤劑，它由Blau于1962年首先提出，并于1972年被美國食品及藥品管理局批準用于臨床應用[2]。本文對18F-NaF PET/CT顯像的骨轉移瘤診斷價值加以綜述。

1 18F-NaF PET/CT的顯像原理

18F-NaF的攝取機制與亞甲基二膦酸鹽(99mTc-MDP)類似，18F-與骨骼的羥基磷灰石晶體中的羥基發生交換，生成氟代磷灰石，化學吸附于骨組織。骨對18F-的攝取依賴于骨的局部血流和成骨活性，因此它優先沉積在那些骨轉換率高和重塑活躍的骨組織，在成骨與溶骨性骨轉移瘤中均有很高的濃聚[2]。

骨轉移灶中骨質破壞與骨質修復往往同時存在，在骨質修復處骨顯像劑聚集增加表現為濃聚灶，這是大多數骨轉移灶的顯像表現形式，但隨著骨質破壞范圍擴大達到顯像分辨率水平時，病灶周邊的顯像劑濃聚與病灶中心骨質破壞處的顯像劑稀疏缺損可同時出現[3]。依據不同的腫瘤特性，骨質破壞和修復程度也不同，這些因素綜合決定顯像的具體所見。18F-NaF PET/CT能在一次掃描中同時獲得病灶的解剖信息和代謝信息情況，提供多元、直觀的診斷信息，是一種優于骨掃描的新的骨顯像技術，能夠更加靈敏、準確地的評價骨轉移情況，從而改變部分患者的臨床分期和治療方案。此外，18F-NaF PET/CT在腫瘤領域以外也有一定的應用價值。

2 18F-NaF PET/CT對前列腺癌骨轉移的診斷價值

前列腺癌是男性泌尿生殖系統最常見的惡性腫瘤，其骨轉移以累及脊柱、胸廓、骨盆及股骨上端者多見，特別是累及骨盆的發生率要高于其他惡性腫瘤，這種分布特點與前列腺癌大多經血行播散且易播散到較大的椎骨、骨盆、肋骨等軀干骨有關。

18F-NaF PET/CT顯像常被應用于前列腺癌患者骨轉移診斷、累及范圍評估、和療效評價等方面。在早期診斷方面，18F-NaF PET/CT較其他影像方法更靈敏。Mosavi等[4]對49例初治高危前列腺癌患者進行全身范圍的彌散加權成像(diffusion-weighted imaging，DWI)和18F-NaF PET/CT顯像比較發現：5例患者兩種檢查均確認有骨轉移，DWI和18F-NaF PET/CT顯像的假陽性病例分別為1例和4例；從檢出病灶數目角度比較，DWI、18F-NaF PET/CT顯像檢出真陽性病灶分別為5處和9處，假陰性病灶分別為4處和0處，假陽性病灶分別為2處和7處；另有2例多處骨轉移的患者經18F-NaF PET/CT顯像顯示的病灶數量多于DWI。這項研究表明對于前列腺癌骨轉移的檢測，18F-NaF PET/CT顯像具有更高的靈敏度，而DWI則特異性較高。Poulsen等[5]對50例前列腺癌骨轉移患者進行MRI、99mTc-MDP骨掃描、18F-NaF PET/CT和18F-膽堿(18F-choline)PET/CT顯像比較：以MRI為參考，50例患者經MRI掃描共檢出惡性病灶363處、非惡性病灶163處，幾種顯像方法的靈敏度、特異性、陽性陰性預測值和準確度分別為：99mTc-MDP骨掃描：51%、82%、86%、43%、61%；18F-NaF PET/CT：93%、54%、82%、78%、81%；18F-choline PET/CT：85%、91%、95%、75%、87%。這項研究表明18F-NaF PET/CT、18F-choline PET/CT顯像對于前列腺癌骨轉移的診斷價值優于99mTc-MDP骨掃描。18F-NaF PET/CT的最大標準攝取值(maximum standardized uptake value，SUVmax)對良惡性骨病的鑒別有一定價值，Muzahir等[6]對17例去勢抵抗的前列腺癌患者進行18F-NaF PET/CT顯像半定量分析研究發現，骨轉移性病灶的SUVmax范圍為11.2～188(均值160)，退行性骨關節病變SUVmax范圍為2.6～49.9(均值6.2)，AUC/ROC曲線分析，AUC可以達到0.964，一般認為SUVmax大于50即為惡性，小于12為退行性改變，以SUVmax50為cut-off值可以區分病灶的良惡性。

臨床評估前列腺癌骨轉移對治療手段的反應尚存在一定困難，而正電子顯像技術為解決這一問題提供了新的思路。Simoncic等[7]用Zibotentan(ZD4054)治療去勢抵抗的前列腺癌骨轉移患者，然后行18F-NaF和18F-FDG PET/CT顯像，研究藥物治療前、治療4周后、6周后的藥物代謝動力學參數(Ki、K1、Kb)，發現治療6周后的NaF、FDG峰值吸收參數(Ki)與藥物療效有較強的相關性，兩者顯像時濃聚部位不一致，因此兩種方法應互為補充。

前列腺癌經綜合治療后有23%～57%的患者會出現生化復發，生化復發的可能原因包括前列腺癌局部復發、區域淋巴結轉移或遠處轉移等[8]。生化復發指前列腺癌根治術后血清前列腺特異性抗原(prostate specific antigen，PSA)水平連續兩次≥0.2 ng/mL[8]。PSA由正常前列腺、前列腺增生組織和前列腺癌上皮細胞產生，血漿PSA水平與骨轉移之間具有很好的相關性。Jadvar等[9]對37例治療后生化復發而常規檢查未發現病灶的患者進行18F-NaF和18F-FDG PET/CT顯像比較，該組患者PSA值范圍0.5～40.2 ng/mL(均值3.2 ng/mL)。研究發現兩種聯合顯像陽性率29.7%(11/37)，其中兩者均陽性2例(1例18F-NaF顯示出5處陽性骨轉移灶而18F-FDG僅1處，1例18F-NaF顯示骨盆轉移而18F-FDG僅顯示淋巴結轉移)，僅18F-NaF陽性8例，僅18F-FDG陽性1例。結果提示18F-NaF顯像對前列腺生化復發骨轉移灶檢出率優于18F-FDG顯像。在10例18F-NaF PET/CT顯像陽性患者中有8例患者血清PSA水平相對較低，其范圍為1.9～5.83 ng/mL，此范圍在常規骨掃描時常常為陰性結果，因此18F-NaF PET/CT顯像也優于常規骨掃描。

3 18F-NaF PET/CT對肺癌骨轉移的診斷價值

進展期肺癌患者中50%～70%會發生骨轉移，肺癌骨轉移多見于中軸骨，其典型癥狀包括骨痛、高鈣血癥、病理性骨折和脊髓壓迫等。

目前18F-NaF PET/CT顯像主要用于肺癌的術前分期、骨轉移診斷和治療效果評價。王曉燕等[10]報道，107例不同組織病理學類型的肺癌患者接受了18F-NaF PET/CT顯像檢查，其對骨轉移灶的靈敏度高達100%，特異性為98.7%，準確度為99.0%，陽性預測率為97.0%，證實了18F-NaF PET/CT顯像對肺癌骨轉移具有較高的診斷價值。Hetzel等[11]對103例肺癌患者進行了平面骨顯像、脊柱SPECT、18F-NaF PET/CT顯像比較，明確診斷33例骨轉移患者，其中平面骨顯像假陰性13例，SPECT顯像假陰性4例，18F-NaF PET/CT顯像假陰性僅2例，三者ROC曲線下面積分別為0.771、0.875、0.989，顯示18F-NaF PET/CT具有較高的診斷價值。王俊起、高碩[12]等對34例初診肺癌患者進行了18F-NaF PET/CT顯像分析，共發現122個顯像劑異常濃聚的骨骼病灶，經病理確診的病灶為118個，其中47個為惡性病灶，71個為良性病灶。惡性病灶中27個(57%)在CT上有明確的形態學表現，其中溶骨性病灶20個，成骨性病灶7個；良性病灶中67個(94%)在CT上有明確的良性特征表現。這項研究表明18F-NaF PET/CT中正電子顯像劑的濃聚結合CT形態學改變有助于準確診斷骨骼病灶的性質，且能對多數良性病灶獲得肯定診斷。

外傷性骨折或肺癌手術部位肋骨可出現顯像劑異常濃聚，造成假陽性結果，而肺癌放療輻射效應造成的局部血流和成骨活性減低可導致連續椎體顯像劑分布減低，應注意詢問相關病史加以鑒別[3]。

4 18F-NaF PET/CT對乳腺癌骨轉移的診斷價值

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，大約70%的患者最終會出現骨轉移[13]，其中成骨性骨轉移約占20%[14]。乳腺癌骨轉移灶以多發、不規則性分布為特征，常見于中軸骨，如脊柱、患側肋骨和胸骨。18F-NaF PET/CT顯像主要用于乳腺癌患者的臨床分期、術前評估、治療后隨訪和預后評估等。Piccardo等[15]對32例乳腺癌骨轉移患者進行了18F-NaF PET/CT和18F-FDG PET/CT顯像比較，發現18F-NaF PET/CT對骨轉移灶檢測的靈敏度為100%，高于18F-FDG PET/CT(72%)，18F-FDG顯像中SUV平均值等指標與乳腺癌骨轉移患者的總體生存率相關性良好，對判斷預后有一定的價值，而18F-NaF顯像則無相關性。

Yoon等[16]對9例可疑骨轉移的乳腺癌患者進行了多種顯像比較，18F-NaF PET/CT、18F-FDG PET/CT、傳統骨掃描檢測出的陽性骨轉移灶分別為49處、20處和25處；18F-NaF PET/CT檢測骨轉移灶的敏感度、特異性、陽性預測值和陰性預測值分別為94.2%、46.3%、57.7%和91.2%，18F-NaF PET/CT顯像陽性的49處骨轉移灶中大多數表現為成骨性骨質破壞(45/49，91.8%)，只有4處為溶骨性骨質破壞。因此，研究者認為，18F-NaF PET/CT探測乳腺癌成骨性骨轉移灶明顯優于18F-FDG PET/CT和傳統骨掃描。Capitanio等[17]對45例乳腺癌患者進行了18F-NaF PET/CT、18F-FDG PET/CT顯像分析，共發現244個骨骼病灶，18F-NaF PET/CT靈敏度、特異性、陽性預測值、陰性預測值分別為91.67%、76.19%、81.48%、88.89%；18F-FDG PET/CT靈敏度、特異性、陽性預測值、陰性預測值分別為75.00%、99.00%、99.00%、77.78%。對于成骨性改變，18F-NaF PET/CT顯像靈敏度高達99.00%，尤其是對位于脊柱和肋骨的病灶診斷價值較高，靈敏度分別為100%和96.23%，但其特異性并不高，因此需要與以硬化表現為主的良性骨病進行鑒別。另外，45例患者中有3例(6.6%)18F-FDG PET/CT顯像陰性而在18F-NaF PET/CT顯像上有陽性表現，這些患者因此改變了治療方案。

5 18F-NAF PET/CT對腎癌骨轉移的診斷價值

腎癌患者骨轉移灶成骨反應弱，因此對常規骨掃描示蹤劑的攝取受到限制，18F-NaF PET/CT由于更好的攝取率、骨/軟組織對比度，因而更靈敏、具有更高的診斷價值。Gerety等[18]對10例骨轉移的四期腎細胞癌患者進行了18F-NaF PET/CT、CT、99mTc-MDP骨掃描顯像及骨盆SPECT顯像，發現10例患者共77處骨轉移灶，18F-NaF PET/CT顯像檢出率為100%，CT檢出率為46%，骨掃描及SPECT檢出率為29%，18F-NaF PET/CT對腎癌骨轉移的診斷靈敏度明顯高于傳統的骨掃描和CT。Aparici等[19]報道了一例已行腎部分切除術的乳頭狀腎細胞癌患者，18F-NaF PET/CT顯像發現第一腰椎轉移灶(CT顯示第一腰椎椎體前緣局灶性骨質硬化，18F-NaF PET/CT顯示為相應部位放射性分布異常濃聚)，經外照射治療后該病灶代謝活性消失，證實了18F-NaF PET/CT可應用于腎細胞癌治療后隨訪。

6 骨外病灶及良性病變的應用價值

18F-的骨攝取機制使得18F-NaF成為一種高度靈敏的親骨性示蹤劑，用以檢出骨重塑、礦化活躍部位，而腫瘤組織壞死、血管性、炎性或創傷性因素導致的軟組織鈣化灶具有與骨組織相同的18F-攝取機制。因此，18F-NaF PET/CT顯像對骨外病灶尤其是軟組織轉移灶以及一些良性病變也具有一定的診斷價值[21]。骨外病灶對18F-NaF的攝取在異位骨化(軟組織中出現成骨細胞并形成骨組織)、腦轉移瘤、淋巴結轉移灶、肝轉移灶甚至動脈粥樣硬化中均可見到[20]。Jones等[20]報道了一例黑色素瘤患者行18F-NaF PET/CT時意外發現了位于左側顳葉的NaF攝取灶，后經MRI增強掃描證實其為一處較大的轉移灶。Kuyumcu等[21]報道了一例乳腺導管癌患者行18F-NaF PET/CT時發現肺部及肺門淋巴結轉移灶和右側大腦額葉轉移灶。這些額外的發現豐富了診斷信息改變了患者的治療方案。由于正常腦組織代謝旺盛，對18F-FDG攝取較高，使腦內異常代謝灶顯示不明顯，因此應用18F-NaF PET/CT探查腦轉移灶可能成為一種潛在的優勢手段[22]。

18F-NaF對乳腺病灶微鈣化的親和力不同，對其良惡性鑒別有潛在價值。乳腺的良惡性病變都會產生一定程度的鈣沉積，與惡性病變相關的微鈣化類型為碳酸鈣羥基磷灰石，而良性病變為草酸鈣[23]。18F-可與惡性病變中的羥基磷灰石晶體(hydroxyapatite，HAP)發生羥基交換，但不能與良性病變中的草酸鈣鍵結合。Wilson等[23]應用18F-NaF PET/CT對小鼠模型中這兩種鈣化形式進行了顯像研究，發現含有HAP的腫瘤組織出現了18F-的濃聚，而不含HAP的正常乳腺組織和乳腺良性病灶并未出現18F-濃聚。這項創新性的研究為18F-NaF PET/CT鑒別乳腺良惡性病變提供了依據。

綜上所述，18F-NaF PET/CT融合了PET圖像鎖定代謝信息、CT圖像準確定位和18F-NaF的親骨特性等種種優勢，在骨轉移瘤探測方面，其診斷效能高于平面骨顯像、SPECT、CT、MR及18F-FDG PET/CT等顯像技術。通過與多種顯像劑的聯合(如18F-FDG、11C-膽堿等)可提高患者骨組織內外病灶的檢出，提供更全面的信息。

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18F-NaF PET/CT in the evaluation of skeletal metastasis.

LU Qiao-miao,DAI Wen-li,CUI Bang-ping.the First College of Clinical Medical Science,China Three Gorges University.Yichang Central People's Hospital.Yichang City Key Laboratory of Nuclear Medicine and Molecular Imaging,Yichang 443003,Hubei,CHINA

Bone is a predilection site of metastasis of many malignant tumors,and detecting skeletal metastases is important in tumor staging,determining the appropriate therapy strategy and prognosis,which may improve the life quality of the patients.18F-NaF positron emission and computer tomography(PET/CT)can provide multiple and intuitive diagnostic information because of its favorable bone seeking pharmacokinetics and the advantages of obtaining anatomical information and metabolism.It is a good method for the diagnosis and treatment of bone metastases.This article mainly introduces the utility and progress of18F-NaF PET/CT in the evaluation of skeletal metastasis.

Skeletal metastasis;Positron emission and computer tomography(PET/CT);18F-NaF

R738.1

A

1003—6350（2017）21—3536—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.21.030

崔邦平。E-mail：yccbp@126.com

2017-03-14)