SPECT/CT融合显像对肺癌单发骨转移瘤的诊断价值

常 城 谢文晖 雷 贝 刘慈懿 冯 键

1（上海交通大学附属胸科医院核医学科 上海 200030）

2（上海交通大学附属胸科医院胸外科 上海 200030）

SPECT/CT融合显像对肺癌单发骨转移瘤的诊断价值

常 城1谢文晖1雷 贝1刘慈懿1冯 键2

1（上海交通大学附属胸科医院核医学科 上海 200030）

2（上海交通大学附属胸科医院胸外科 上海 200030）

评价SPECT/CT同机融合图像在肺癌单发骨转移瘤定性诊断中的价值。选择196例全身骨显像表现为单发异常放射性核素分布的肺癌患者行骨病变部位CT扫描。由2名核医学科医师对全身骨扫描、SPECT/CT同机融合图像分别做出诊断，诊断分为肺癌骨转移、良性病变，诊断结果分别于最终诊断比较。196例患者，最终诊断骨转移瘤112例，全身骨显像检出89例，SPECT/CT融合显像检出106例。SPECT/CT融合显像探测骨转移瘤的敏感性、特异性及准确性分别为94.6%(106/112)、92.9%(78/84)、93.9%(184/196)，明显高于全身骨显像的敏感性79.5%(89/112)，特异性78.6%(78/84)、准确性79.1%(155/196) (χ2=11.25，P＜0.05；χ2=7.00，P＜0.05；χ2=18.35，P＜0.05)。在对肺癌单发骨病灶是否为转移的鉴别诊断方面，SPECT/CT融合显像可以提供更多的信息，可以明显提高肺癌单发骨转移瘤的诊断准确率。

肺肿瘤，骨转移，放射性核素显像，SPECT/CT，诊断

骨转移是肺癌最常见并发症之一，发生率为30%−40%，早期准确诊断骨转移病灶对肺癌分期、治疗方案制定及判断预后均有重要意义[1]。99Tcm-亚甲基二膦酸盐(99Tcm-methylenediphosphonate,99Tcm-MDP) 全身骨显像对肺癌多发骨转移瘤较易诊断，但对于单发骨转移瘤诊断是临床一大难题。SPECT/CT可以使SPECT功能成像和CT解剖图像同机融合，显著提高了肺癌单发骨转移瘤的诊断准确率。本文通过对带有16排诊断CT的SPECT/CT与单独SPECT全身骨扫描对比分析，旨在探讨SPECT/CT融合骨显像在肺癌单发骨转移瘤诊断中的价值。

1 资料与方法

1.1资料

2011年4月−2013年4月在上海交通大学附属胸科医院经病理证实为肺癌，且临床怀疑合并单发骨转移瘤的196例患者，男性102例，女性94例；年龄34−81岁（平均年龄(66.14±8.38)岁）；肺腺癌119例，鳞癌51例，未分化癌4例，小细胞癌22例。全身骨扫描提示骨骼单发异常放射性浓聚或缺损灶，但无法确诊是否为肺癌骨转移的患者，进行了病灶部位SPECT/CT断层显像。

1.2显像方法

核素骨显像。静脉注射上海欣科医药有限公司生产的99Tcm-MDP 1110 MBq后，告诉患者饮水1 L，2−3 h后进行全身骨扫描。患者仰卧位，行常规前后位全身骨扫描。采用低能通用准直器，其能峰为140 keV，窗宽20%，全身骨扫描范围包括全身所有骨骼。然后以发现的骨骼病灶部位为中心行局部核素断层显像，先后采集局部SPECT和CT图像。CT采集条件为：120 kV，150 mA，视野500 mm，层厚2.5 mm，层间距2.5 mm。SPECT图像采集条件为双探头平行采集，分别旋转180°，12 s/帧，矩阵128×128。显像仪器为美国GE公司生产的Infinia SPECT和Discovery 670型SPECT/CT(带16排诊断CT)。SPECT/CT断层显像采用Discovery 670型设备，断层融合图像采用Discovery 670型设备配备的Volumetrix MI Evolution For Bone软件将SPECT与CT图像同机融合。

1.3图像分析及诊断标准

由2名经验丰富的核医学科医师经规范化读片培训后，采用双盲法阅片。首先对骨显像做出诊断，然后再分析SPECT/CT融合图像并再次给出诊断。对于骨显像和SPECT/CT融合图像表现均不典型、不能肯定者，则结合临床诊断。

全身骨扫描对骨单发病变诊断标准[2−4]：(1) 肺癌骨转移：肋骨出现沿着肋骨走形的条状放射性浓聚；脊椎的放射性异常分布位于椎体内和椎弓根内，不伴有椎体变窄；骨盆局部异常团块状放射性浓聚、四肢骨局部异常长条状放射性浓聚；非手术部位出现局部异常放射性缺损区。(2) 无肺癌骨转移：放射性异常浓聚或缺损位于手术、外伤或骨折的部位；脊柱异常放射性浓聚处于毗邻椎间盘的椎体边缘，在椎体轮廓外的局部突出；肋骨局部圆形或类圆形异常放射性分布。

SPECT/CT同机融合图像对骨单发病灶的诊断标准[4−6]：(1) 肺癌伴骨转移：SPECT图像局部有异常放射性浓聚或缺损灶，排除外伤骨折、手术、骨质增生等良性病变，CT表现骨质破坏，伴或不伴有软组织影；SPECT图像局部异常放射性浓聚/缺损病灶，CT未显示骨质破坏和软组织影，但可排除手术、外伤骨折、骨质增生等良性病变。(2) 肺癌不伴有骨转移：SPECT图像局部异常放射性分布区有手术、外伤骨折或放疗等病史，CT图像未见骨质溶骨性和/成骨性改变；SPECT图像表现局部异常放射性分布，CT图像显示为非病理性骨折、骨质增生退变或良性骨肿瘤改变。最终诊断主要依据组织病理学证实，或经病史、典型放射学检查(CT、MRI、X线片)、患者随访半年以上病灶形态增大或病灶增多证实。根据CT图像检查结果，肺癌骨转移瘤分为成骨型(包括混合型)与溶骨型[7]。

1.4统计学处理

统计学采用SPSS13.0软件，两样本率比较采用四格表χ2检验，P＜0.05提示差异有统计学意义。

2 结果

196例患者中共发现196个病灶，骨转移瘤112个(57.1%)，骨良性病灶84个(42.9%)。骨转移瘤中，55个为溶骨型病灶，平面骨显像7个表现为放射性冷区，其余均表现为局部放射性浓聚，SPECT/CT显示局部骨质破坏，103个成骨型病灶(图1)。112例骨转移病灶中，其中胸廓(包括肋骨、锁骨、胸骨和肩胛骨)占40.2%(45/112)，脊柱(包括颈椎、胸椎和腰椎)占29.5%(33/112)，骨盆(包括髂骨、坐骨、耻骨和骶尾骨)占19.6%(22/112)，四肢占7.1%(8/112)，颅骨占3.6%(4/112)。84个良性病灶包括良性骨肿瘤或肿瘤样病变8个、结核和慢性炎症11个、肋骨外伤/骨折15个、脊柱退行性变45个(图2)。

图1 患者女，70岁，诊断左肺下叶腺癌5个月，化疗3次，未手术，腰背部疼痛3天(a) 全身骨显像示左侧第11肋骨与左侧肾脏重叠区点状放射性增强，(b) 核素断层图像示左侧第11肋骨放射性增强部位骨质破坏伴软组织肿块(长箭头)Fig.1 A 70-year-old female suffering left lumbus pain for 3 days, diagnosed adenocarcinoma in the inferior lobe of left lung after 3 chemotherapies without operation for 5 months.(a) Planar whole-body scintigraphy showing punctiform radioactivity gathering in the overlap between left 11th rib and left kidney, (b) Fused SPECT/CT image indicating that osteolytic bone destruction in left rib (long arrow)

全身骨扫描诊断骨转移瘤或骨转移瘤可能性大107例，无骨转移瘤或无骨转移瘤可能性大89例；全身平面骨扫描诊断结果与最终诊断结果符合155例，准确性是79.10% (115/196)；其中骨转移瘤诊断符合89例，灵敏度为79.5% (89/112)；无骨转移诊断符合66例，特异性为78. 6% (66/84)(表1)。

图2 患者男，62岁，咳嗽、胸闷2周，术后病理证实左肺上叶腺癌(a) 全身骨显像示L2/3局部异常放射性浓聚，(b) 核素断层图像示L2/3放射性浓聚部位骨质增生(短箭头)Fig.2 A 62-year-old male coughing and chest distressing for 2 weeks, diagnosed adenocarcinoma in the superior lobe of left lung with pathology after operation.(a) Planar whole-body scintigraphy showing L2/3 local anomaly radioactivity gathering, (b) Fused SPECT/CT image revealing that L2/3 radioactivity gathering is hyperosteogeny (short arrow)

表1 SPECT与SPECT/CT融合显像诊断肺癌单发骨转移比较(%)Table1 Comparison between SPECT and SPECT/ CT fusion imaging in lung cancer patients with bone solitary metastases (%).

SPECT/CT同机融合骨扫描诊断骨转移瘤或骨转移瘤可能性大112例，无骨转移瘤或无骨转移瘤可能性大84例，SPECT/CT同机融合骨显像诊断结果和最终诊断结果符合184例，准确性是93.9%(184/196)；其中骨转移瘤诊断符合106例，灵敏度是94.6%(106/112)；无骨转移瘤诊断符合78例，特异性是92.9%(78/84)。SPECT/CT同机融合骨扫描诊断准确性、灵敏度、特异性明显高于全身平面骨扫描(χ2=11.25，P＜0.05；χ2=7.00，P＜0.05；χ2=18.35，P＜0.05)。

3 讨论

肺癌是最常见的一种恶性肿瘤，其恶性程度高、预后差。骨骼是肺癌转移好发部位，了解肺癌骨转移的特点和规律，早期、准确诊断骨转移灶对肺癌临床分期、治疗方案选择有重要意义。肺癌骨转移符合血行随机播散特点，胸廓骨、脊柱、骨盆是肺癌骨转移最常见部位，其次为四肢骨及颅骨。本研究显示肺癌骨转移分布：胸廓骨45例(40.2%)、脊柱33例(29.5%)，骨盆22例(占19.6%)，与文献[8]报道相似。肺癌骨转移好发于胸廓、脊柱，一方面因为胸廓骨、脊柱(尤其胸椎)距离原发肺癌病灶较近，肿瘤细胞容易早期直接通过静脉系统转移到达。而从解剖学角度看，肋骨血供比较丰富，椎静脉无静脉瓣且直接与胸腹腔静脉相通，血流比较缓慢，且两者均由胸主动脉发生，压力较高，血供丰富[9]。

在骨转移瘤病灶检测中，99Tcm-MDP全身骨扫描是最常用的方法，可以显示骨骼的血流和骨盐代谢变化情况，具有灵敏度高、检查费用低等优点，是探测骨转移瘤的首选影像学检查方法[10]。但全身骨显像是重叠的平面影像，当肩胛骨、肋骨、胸骨、骨盆等部位发生局部异常放射性浓聚或缺损时，平面骨扫描很难区分病灶的具体位置[11]。尤其是对全身骨显像单发病变良恶性的鉴别存在困难[12]。肺癌单发骨转移灶和良性病灶都可表现为单发异常放射性浓聚，全身骨扫描仅能根据病灶的大小、位置、形态、浓聚程度等来鉴别[13]。SPECT/CT同机融合显像以病灶为中心先后采集SPECT断层和CT图像，由于CT可以具有良好的空间分辨力和密度分辨力，能够精确定位常规骨显像的阳性病灶，CT还能分辨骨皮质或髓质病变，显示精细的形态学结构，诊断骨皮质破坏较灵敏，明显改善了对骨转移瘤病变的检出率及鉴别诊断能力，提高诊断特异性和准确性，为临床决策提供重要的证据[14]。本研究中SPECT/CT检查对肺癌骨转移诊断的准确性(93.9%)明显高于全身骨显像(79.1%)。

肺癌骨转移瘤既可以是溶骨性的，也可是成骨性的或者混合性的。SPECT/CT融合显像可精确显示溶骨性或成骨性病灶，鉴别外伤骨折、骨质增生、良性骨肿瘤等病变所导致的形态学变化，诊断的敏感性和特异性均得到很大的提高[15]。本研究中，SPECT/CT同机融合显像对肺癌伴单发骨转移瘤诊断的敏感性、特异性(94.6%、92.9%)明显高于全身骨显像(79.5%、78.6%)。溶骨性骨转移瘤旁边经常伴有局部骨代谢活跃、具有修复意义的骨质存在。这种骨质可以摄取99Tcm-MDP，使得全身骨显像能够检出病灶，同机融合图像在病灶周围显示放射性异常浓聚。对于这中病灶，依据全身平面骨扫描发现病灶，然后对病灶部位局部进行核素断层/CT检查，并将二者融合，实现互补。对于脊柱单发放射性浓聚，平面骨显像不易将好发于椎体边缘或椎体附件骨质增生等因素所导致的局部异常放射性浓聚，与好发于椎体或椎弓根位置的骨转移瘤所导致的局部异常放射性摄取区别。SPECT/CT同机融合根据其良好的空间、密度分辨率，可以精确定位，使得SPECT/CT融合图像能够准确显示全身骨显像的异常浓聚灶位于骨皮质或者髓质，显示骨质是溶骨还是成骨性改变，为病灶确诊提供了依据，对于容易和肺癌骨转移相混淆的骨质增生、外伤骨折、良性骨肿瘤或肿瘤样病变均有很好的鉴别能力[16]。

SPECT/CT同机融合显像将骨转移灶形态学改变和相应部位骨质代谢结合起来，减少了肺癌单发骨转移瘤诊断的假阳性率，明显提高了诊断的特异性和准确性。因此，SPECT/CT同机融合技术的临床应用，使核医学诊断得到进一步丰富，明显提高了诊断准确率。但是SPECT/CT同机融合显像也有其局限性，并非不是所有异常骨代谢病灶一次SPECT/CT显像就能明确诊断。如本研究中第1次SPECT/CT检查有2例全身骨显像显示局部异常放射性浓聚、相应部位CT表现未见明显骨质异常而导致无法确诊的患者，复查核素断层/CT显示第1次表现为局部异常放射性浓聚病灶都显示骨密度增高，呈成骨性改变，这也验证了骨转移瘤骨代谢改变早于形态学变化，验证了全身骨显像描比CT检查更早发现骨转移瘤。回顾性分析发现误诊的原因在于过多依据CT形态学改变，而没有重视SPECT功能代谢的分析。

4 结语

99Tcm-MDP SPECT全身骨显像灵敏度高，但对于肺癌伴单发骨转移瘤鉴别诊断仍有很大的局限性。SPECT/CT同机融合借助全身骨扫描精确定位，可在骨扫描检查后即刻进行病变部位核素断层/CT扫描，明显提高了诊断效能。SPECT/CT骨扫描在肺癌伴单发骨转移瘤诊断方面较全身骨显像能提供很多的重要诊断信息，但SPECT/CT检查并不能解决所有的问题，对于骨扫描平面显像表现不典型，CT表现又缺乏特征性形态学变化的病例，还应该结合MRI、PET/CT等其他影像学检查[17]。

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CLCTL99

SPECT/CT fusion imaging for differential diagnosis of bone solitary metastases in patients with lung cancer

CHANG Cheng1XIE Wenhui1LEI Bei1LIU Ciyi1FENG Jian2

1(Department of Nuclear Medicine, Shanghai Chest Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, China)2(Department of Thoracic Surgery, Shanghai Chest Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, China)

Background:Making an accurate diagnosis of bone metastasis earlier is very important for lung cancer clinical stage and making treatment plans. SPECT/CT fusion imaging provides more information than SPECT in diagnosing bone metastases from benign lesions of the solitary abnormal radioactive nuclide distribution in patients with lung cancer. Purpose: We want to investigate the value of SPECT/CT fusion imaging in identifying solitary bone metastases in patients with lung cancer. Methods: 196 patients with lung cancer, whose bone scintigraphy demonstrated solitary abnormal radioactive nuclide distribution, were selected. SPECT/CT was employed for those lesions. SPECT and SPECT/CT bone images were analyzed by two seasoned nuclear medicine physicians separately. Each lesion was diagnosed with metastasis and benign lesion. The diagnosed results were compared with the final diagnosis. Results: 196 patients with lung cancer had 196 lesions, 112 bone metastatic lesions were proved to be bone metastatic criterion, 89 metastatic lesions were found by SPECT, and 106 metastatic lesions were found by SPECT/CT. The sensitivity, specificity and accuracy of SPECT/CT and SPECT in the diagnosis of bone metastasis were 94.6%(106/112), 92.9%(78/84), 93.9%(184/196); 79.5%(89/112), 78.6%(78/84) and 79.1%(155/196), respectively. The sensitivity, specificity and accuracy of SPECT/CT were higher than those of SPECT (χ2=11.25, P＜0.05; χ2=7.00, P＜0.05; χ2=18.35, P＜0.05). Conclusions: SPECT/CT fusion imaging provided more information than SPECT imaging in distinguishing metastases from benign lesions of the solitary abnormal radioactive nuclide distribution in patients with lung cancer and improved the accuracy of the diagnosis of solitary bone metastasis of lung cancer.

Lung neoplasms, Bone metastasis, Radionuclide imaging, SEPCT/CT, Diagnosis

TL99

10.11889/j.0253-3219.2013.hjs.36.090301

上海市胸科医院科技发展基金(YZ13-21)、上海市核医学会青年骨干提升计划经费项目(2009-NM-11)、上海市卫生局(2010066)和上海市科委(11ZR1433700)资助

常城，男，1978年出生，2009年于上海交通大学医学院获硕士学位，影像医学与核医学

谢文晖，E-mail: xknuclear@163.com

2013-06-25，

2013-07-10