核素显像/放射影像融合技术在前列腺癌骨转移诊断中的研究进展

蒋炳辰

【关键词】 前列腺癌;肿瘤骨转移;核素显像;放射影像;图像融合

中图分类号：R737.25 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2019.10.016

当前，前列腺癌（PCa）发病率呈上升趋势，而前列腺癌进展过程中有超过70%发生骨转移[1]。随着医疗器械的不断更新与医疗技术的日益进步，肿瘤骨转移诊断也由过去单一的X光诊断，发展到核磁共振成像（MRI）诊断以及核素显像诊断，而核素显像与放射影像又可以进一步行功能与解剖图像融合显像，使影像技术交叉融合、优势互补。现对PCa骨转移的核素显像/放射影像诊断进展作一综述。

1 X光、CT诊断

在CT、MRI和SPECT出现之前，只能依靠X光透视和平片去诊断骨转移。X线平片诊断骨质改变确实方便和经济，但微小的病变却极易漏诊，只有当肿瘤骨转移对骨质破坏的程度较大且病灶直径大于15 mm时才能检出阳性结果[2]，因此X线平片对于早期PCa骨转移瘤的检出意义不大。CT的敏感度明显高于X线平片，其通过软件曲面重建技术，对于病变部位解剖结构细节的显示更加充分。PCa骨转移常以成骨性改变为主，而CT影像对成骨性骨肿瘤较为敏感[3]。CT检查骨質改变的病灶敏感度较高，但对骨髓内的病变影像效果欠佳。

2 MRI诊断

MRI软组织分辨度好，并可多方位成像，可捕捉骨髓内的早期病变，对肿瘤骨转移侵犯髓质有较高的诊断价值，是目前诊断脊柱转移瘤的常用方法。全身磁共振扩散加权成像（WB-DWI）序列的成像方法，既能显示病灶的形态学信息，又能提供血流供给等功能信息，明显提高PCa及其转移灶的诊断效能。对于PCa骨转移灶，WB-MRI突出的优势是直接评估。MRI可以设置不同器质相关参数，对骨质、髓质、血管等多方面进行综合性评估。WB-DWI可清晰呈现原发病灶及浸润范围，且具备灵敏度高、无须对比剂、无创安全等优势[4]。张丽萍[5]报道，WB-MRI和99mTc-MDP骨显像的敏感度均为74.47%，特异度分别为87.50%和90.63%，准确度分别为81.01%和79.75%，各指标差异不大，提示WB-MRI与99mTc-MDP骨显像检测骨转移灶诊断效能相差不大。

3 SPECT全身骨扫描和SPECT/CT融合显像

SPECT全身骨显像（WBS）是肿瘤骨转移诊断的传统方法。99mTc-MDP SPECT骨显像原理是根据骨骼的血流灌注和羟基磷灰石代谢情况显像[6]，当骨代谢发生改变时，99mTc-MDP SPECT骨显像常会表现出异常的放射性凝聚灶。SPECT骨显像比X线可提前3～6个月甚至更早发现病变[7]。PCa发生骨转移常以中轴骨为主，以脊柱、肋骨、骨盆等部位常见，且常以成骨性改变为主，而99mTc-MDP SPECT骨显像在成骨性显影方面则比溶骨性改变更优。WBS有全身一次成像的优点，从多个、不规则的异常放射性浓聚病灶去诊断多发性骨转移瘤并不困难，但对于少发骨病灶（≤3个）的性质却较难判定[8]。前列腺癌发病年龄多以中老年人为主，一些骨骼良性疾病，如外伤、增生退变等，常在此年龄段发生，也会导致局部骨代谢增加。SPECT全身骨显像敏感性高，但特异性则偏低[9]。SPECT/CT的出现，在骨代谢显影的基础上增加了CT放射解剖学信息，二者优势互补，使以成骨性骨转移为主的PCa骨转移诊断效能大幅提升。Rager等[10]报道，54例PCa患者行WBS检测，共发现164个放射浓聚病灶，但SPECT/CT融合显像后判定152个浓聚病灶为良性病灶[10]。白青山等[11]报道，SPECT全身骨扫描与SPECT/CT同机融合检查诊断灵敏度分别为80.4%和97.3%，特异性为95.8%和97.1%，二者诊断灵敏度存在显著差异（P<0.05）。Sharma等[12]对99例PCa患者108个显影于脊柱的放射性浓聚病灶进行分析，WBS对49个病灶无法下诊断结论，经SPECT/CT融合显像后仅对1个放射性浓聚灶无法确诊。SPECT/CT融合骨显像对PCa骨转移的诊疗效能明显高于SPECT单机的诊疗。

4PET、PET/CT显像

PET使用发射正电子核素，发生湮没辐射后产生一对能量相等、方向相反的γ光子，依靠电子准直能达到高精度探测。PET有较高的敏感性和特异性，其空间分辨率高于SPECT，可达4～5 mm，但其显像取决于组织的血流、细胞功能、代谢活性等因素，而不是组织的密度变化，是功能显像。而与CT或MRI显示组织解剖学形态的高分辨率相比还是有很大差别。因此，现在PET一般都与分辨率更高的CT或MRI结合，既可以提供解剖学信息，又可以提供功能性信息，从而提高诊断效能。目前，在PET显像方面，骨代谢特异性较强的显影剂有18F-NaF，骨骼对18F-NaF摄取增加可反映骨骼局部血流及骨质无机盐交换增强的特性。正常骨骼对18F-NaF摄取比99mTc-MDP强，骨代谢增加时相对99mTc-MDP摄取则更高，并且18F-NaF从血液中清除速度更快，故18F-NaF PET可获靶/本比更优的图像，对于PCa骨转移瘤早期的微小骨代谢改变的捕捉，其甚至比SPECT 99mTc-MDP骨显像更敏感。Jambor等[13]对高度怀疑PCa骨转移的27例患者同时行99mTc-MDP的SPECT全身骨显像、SPECT/CT骨显像、18F-NaF PET/CT显像及1.5T全身MRI（全身扩散加权成像），结果显示各种检查诊断PCa骨转移灵敏度分别为74%、85%、93%、91%，18F-NaF PET/CT比99mTc-MDP SPECT/CT发现更多病灶。对于前列腺癌的生物学复发，18F-NaF比18F标记的2-脱氧葡萄糖（18F-FDG）有更高的灵敏度[14]。因其是基于骨代谢改变而异于正常骨显像，对于良性骨改变引起的显像假阳性，还是存在着与99mTc-MDP SPECT相同的缺陷。PET的环形探测器，可利用符合探测得到许多方向相反的放射线对，采用投影重建获高分辨断层图像，可有效避免骨盆、肋骨、椎体等处重叠干扰，CT与PET融合显像同样弥补了解剖学信息的不足。18F-FDG是目前最常用的肿瘤正电子断层显像的显像剂，是基于大多数肿瘤细胞具有异常活跃的无氧葡萄糖糖酵解，而葡萄糖类似物18F-FDG与其具有相似的生物转运方式，18F-FDG经肿瘤细胞摄取后转变为6-磷酸-18F-FDG并不进一步代谢而滞留于细胞内，其通过肿瘤组织对18F-FDG摄取量或摄取速率反映骨转移瘤对葡萄糖代谢程度与变化。Uematsu等[15]报道，18F-FDG PET对成骨性骨转移瘤的探测不如SPECT平面骨显像灵敏。18F-FDG PET在探测骨转移瘤的同时还可以探测其他非骨器官转移。胆碱参与细胞膜构成，肿瘤细胞代谢异常活跃，胆碱摄取利用也随着增加。所以也常报道胆碱与11C、18F标记应用于PET探测前列腺癌及其转移灶。娜仁花等[16]报道，11C-胆碱PET/CT在PCa骨转移灶的显像方面比18F-FDG PET/CT相对灵敏。靶向前列腺膜抗原（PSMA）是一种在几乎所有前列腺癌类型中呈高表达（100或者1000倍）的跨膜蛋白。新一代显像剂68Ga-PSMA具有强靶向亲和力、血液清除快的优势，可获取高靶/本比的优质图像，诊断前列腺癌的特异度可达94.5%[17]。骨转移方面，vanleeuwen等[18]证实68Ga-PSMA-11PET具有高灵敏度和高特异性，明显优于骨显像。目前，生化复发性前列腺癌最为临床接受和推荐的PSMA配体PET/CT显像适应证。低PSA水平值时，可利用68Ga-PSMA PET/CT有效地检测出前列腺癌转移灶。Perera等[19]报道，当PSA水平分别为0～0.2、0.2～1、1～2和2 μg/L时，PSMA配体PET/CT显像阳性率分别为42%、58%、76%、95%。EAU最近更新了应用指南，推荐对较低PSA水平并疑有生化复发者中应用68Ga-PSMA PET/CT检查[20]。

5 小结与展望

综上所述，SPECT全身骨显像是常用于评估PCa骨转移核素显像的方法，敏感性高而特异性稍差，SPECT/CT的应用提高了其诊断骨转移瘤特异性及准确性;MRI是早期诊断骨髓转移的最佳影像学技术之一，WB-DWI对中轴骨（尤其是脊柱）骨转移病灶的探测优势明显，可直接对骨转移灶进行评估，可评估骨转移灶达髓质;PET/CT按显像放射性同位素及标记药物在诊断骨转移瘤方面各有千秋，18F-fluoride骨显像剂优势依然存在，新显像剂68Ga-PSMA针对前列腺癌及相关转移灶的靶向分子探针正当兴起;而PET/MRI是结合PET和MRI两种优点显像，虽然目前没有普及应用，但在影像学中也是值得期待的又一强强联合技术。

参 考 文 献

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（收稿日期：2019-08-08 修回日期：2019-08-28）