18F-PSMA-1007 PET/CT与99Tcm-MDP SPECT/CT诊断前列腺癌骨转移

陈 健,董思颖,李艳梅,杨鹏飞,李 娟*

(1.宁夏医科大学总医院核医学科,宁夏 银川 750000;2.宁夏医科大学临床医学院,宁夏 银川 750000)

前列腺癌(prostate cancer, PCa)是全球男性第二大恶性肿瘤[1],发病率和死亡率分别居我国男性恶性肿瘤第6位和第8位[2],且易发生骨转移[3]。骨扫描是目前临床最常用于筛查骨转移的影像学手段[4],但其诊断转移性骨病的敏感性仅为65%[5]。前列腺特异性膜抗原(prostate-specific membrane antigen, PSMA)是Ⅱ型跨膜蛋白;近年放射性标记PSMA配体、特别是68Ga-PSMA-11已越来越多地用于PCa。相比68Ga-PSMA-11,18F-PSMA-1007半衰期更长、更易于生产,成像质量更高[6],但以之评估PCa骨转移的相关研究较少。本研究对比观察18F-PSMA-1007 PET/CT与99Tcm-亚甲基二磷酸盐(methylene diphosphonate, MDP)SPECT/CT诊断PCa骨转移的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性收集2020年5月—2022年10月77例于宁夏医科大学总医院接受18F-PSMA-1007 PET/CT检查及99Tcm-MDP SPECT/CT检查的PCa患者,均为男性,年龄50～86岁、中位年龄70岁;PET/CT与SPECT/CT检查间隔2～30天,中位间隔时间18天;初诊分期65例[总前列腺特异抗原(prostate specific antigen, PSA)≤20 ng/ml 24例、>20 ng/ml 41例,Gleason评分≤7分30例、>7分35例]、再分期12例(生化复发4例、去势抵抗8例)。纳入标准:①活检病理确诊PCa;②临床及影像学资料完整;③两种检查时间间隔不超过1个月,且期间未接受相关治疗(初诊分期者)或未改变治疗方式(再分期患者)。排除标准:①其他恶性肿瘤;②图像质量不佳。本研究经院伦理委员会批准(批准号:2020-083),检查前患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法

1.2.118F-PSMA-1007 PET/CT检查18F由日本住友HM-10回旋加速器生产,PSMA-1007前体由德国ABX高级生化化合物有限公司提供;18F-PSMA-1007由本科于PET-IFB-X5型自动合成器上合成,放射化学纯度>95%。经静脉注射18F-PSMA-1007(4.81 MBq/kg体质量)90 min后行PET/CT(GE Discovery VCT型)显像,范围从颅底至股骨中段;先行螺旋CT扫描(管电压120 kV,管电流30～210 mA,螺距0.56∶1,层厚及重建层厚3.75 mm),之后行PET显像(7～9个床位,每个床位2.5 min,矩阵128×128,层厚及层间隔均为3.27 mm)。以CT数据对PET图像进行衰减校正和迭代重建,迭代次数2,子集28;基于麦迪克斯工作站系统显示最大密度投影(maximum intensity projection, MIP)图、PET图、CT图及PET/CT融合图像。

1.2.299Tcm-MDP SPECT/CT检查 采用配备低能高分辨率准直器的GE Discovery NM/CT 670显像仪,MDP由江苏原子医学研究所江原制药厂提供,钼-锝发生器由北京原子高科股份有限公司提供。于经静脉注射99Tcm-MDP 740 MBq 3～5 h后行全身骨显像,能峰140 keV,窗宽20%,矩阵256×1 024,床速20 cm/min;之后以全身显像中异常放射性增高部位为中心行局部SPECT/CT显像(SPECT参数:矩阵128×128, 6.0°/帧,10 s/帧,共采集32帧;CT参数:管电压120 kV,管电流100 mA,矩阵512×512)。采用AW 4.8软件以层厚3.5 mm重建骨窗CT图像,利用OSEM及Flash三维重建处理SPECT图像,获得冠状位、矢状位和轴位图像。

1.3 图像分析 由2名核医学专业副主任医师采用双盲法阅片,将骨骼分为四肢骨/颅骨、肩胛骨/胸骨/锁骨、肋骨、脊柱及骨盆共5个区域,每个区域最多计入5个骨转移灶;意见不一时经协商达成共识。根据最佳比较(best valuable comparator, BVC)标准诊断骨转移,即根据影像资料进行初始诊断,再进行至少6个月的随访,由泌尿外科及影像科医师通过观察临床资料(PSA、碱性磷酸酶、临床症状等)及影像学资料(X线、CT、MRI、PET/CT或全身骨显像)共同做出最终诊断[7]。

1.3.118F-PSMA-1007 PET/CT判断骨转移灶标准 ①单发或多发异常放射性摄取增高灶,同机CT示成骨、溶骨性改变,或骨密度未见异常;②结合病史及同

机CT排除骨折、退行性变等良性病变及生理性摄取。

1.3.299Tcm-MDP SPECT/CT判断骨转移灶标准 ①单发或随机分布的多发异常放射性摄取增高灶或减低灶,同机CT显示相应部位成骨或溶骨性改变;②结合病史及同机CT排除骨折、退行性变等良性病变及生理性摄取。

1.4 统计学分析 采用SPSS 26.0统计分析软件。绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线,以DeLong检验比较曲线下面积(area under the curve, AUC)。采用χ2检验或Fisher精确概率法比较计数资料。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

77例PCa中,42例存在骨转移;共检出464个骨骼病灶,其中408个为骨转移灶,且多位于骨盆。

2.1 个体层面诊断效能18F-PSMA-1007 PET/CT共检出43例PCa骨转移,误诊1例、无漏诊,其诊断敏感度、特异度、准确率及AUC分别为100.00%(42/42)、97.14%(34/35)、98.70%(76/77)及0.986;99Tcm-MDP SPECT/CT共检出32例PCa骨转移,误诊4例、漏诊14例,其诊断敏感度、特异度、准确率及AUC分别为66.67%(28/42)、88.57%(31/35)、76.62%(59/77)及0.776;前者AUC高于后者(Z=4.768,P<0.001)。见图1A。

图1 99Tcm-MDP SPECT/CT与18F-PSMA-1007 PET/CT诊断PCa骨转移效能 A.个体层面; B.病灶层面

2.2 病灶层面诊断效能18F-PSMA PET/CT共诊断416个PCa骨转移灶,误诊12个、漏诊4个,诊断敏感度、特异度、准确率及AUC分别为99.02%(404/408)、78.57%(44/56)、96.55%(448/464)及0.888;99Tcm-MDP SPECT/CT共诊断333个PCa骨转移灶,误诊22个、漏诊97个,诊断敏感度、特异度、准确率及AUC分别为76.23%(311/408)、60.71%(34/56)、74.35%(345/464)及0.685。上述二者AUC差值为0.203[95%CI(0.121,0.286)],前者高于后者(Z=4.844,P<0.001)。见图1B。

18F-PSMA PET/CT诊断PCa寡转移16例、多发转移26例,99Tcm-MDP SPECT/CT诊断PCa寡转移5例、多发转移23例,且检出病灶均多位于骨盆。18F-PSMA PET/CT于不同骨骼区域中检出PCa骨转移灶的数目均大于99Tcm-MDP SPECT/CT,且除四肢骨/颅骨外(P=0.361),其余4个区域差异均有统计学意义(P均<0.05)。见图2。

图2 99Tcm-MDP SPECT/CT与18F-PSMA-1007 PET/CT检出PCa骨转移灶数目柱状图

2.3 对于初诊PCa患者的诊断效能 65例初诊患者中,32例存在骨转移。针对血清总PSA≤20 ng/ml的24例和>20 ng/ml 的41例初诊PCa患者,18F-PSMA-1007 PET/CT骨转移检出率分别为29.17%(7/24)和60.98%(25/41),99Tcm-MDP SPECT/CT分别为8.33%(2/24)和41.46%(17/41);而对于30例Gleason评分≤7和35例>7分的初诊PCa患者,18F-PSMA-1007 PET/CT骨转移检出率分别为36.67%(11/30)和57.14%(20/35),99Tcm-MDP SPECT/CT分别为16.67%(5/30)和37.14%(13/35);2种方法之间上述检出率差异均无统计学意义(P均>0.05)。见图3。

图3 PCa患者,男,71岁,因初诊分期接受99Tcm-MDP SPECT/CT(A、B)及 8F-PSMA-1007 PET/CT(C～G),Gleason评分为9分 A.全身骨显像示L2椎体放射性摄取增高(箭); B.SPECT/CT示L2椎体骨盐代谢活跃、椎体右前缘骨质增生(箭),考虑椎体退行性变; C～G.MIP图(C)及轴位融合图(D～G)示肋骨(D,箭)、椎体(E,箭)、左侧髋臼(F,箭)及右侧髂骨(G,箭)PSMA表达增高,考虑PCa多发转移

3 讨论

PCa骨转移提示预后不良[8]。18F-PSMA-1007是近年研发的新型分子探针,与68Ga-PSMA-11相比具有产量高、半衰期长、经肝胆排泄及图像分辨率高等优点[9-11]。

本研究个体层面分析结果显示,18F-PSMA-1007 PET/CT诊断PCa骨转移的效能优于99Tcm-MDP SPECT/CT,符合既往研究[12-13];而在病灶层面,18F-PSMA-1007 PET/CT诊断骨转移的效能亦高于99Tcm-MDP SPECT/CT,前者可发现更多骨转移灶、更准确地诊断寡转移。分析原因,骨显像中病灶摄取示踪剂主要依赖于血流灌注和成骨细胞活跃程度,外伤、佩吉特病及骨退行性变等均可导致假阳性,且部分PCa患者可发生溶骨性骨转移,其摄取放射性示踪剂程度无明显增高而致假阴性;而18F-PSMA-1007这种小分子抑制剂能够特异地与PCa细胞中的PSMA相结合并显像。准确诊断并精准定位骨转移灶有助于指导临床选择治疗方式。“PCa寡转移”指转移灶数目≤5个,可通过立体定向放射治疗延长患者生存期[14]。一项纳入16 643例PCa骨转移患者的研究[15]结果显示,对仅存在骨转移的PCa患者行根治术或根治性放射治疗可延长其总生存期。此外,177Lu-PSMA已被美国食品和药物管理局批准用于治疗去势抵抗PCa,并能延长患者总生存期和无进展生存期[16]; PSMA PET/CT可用于筛选其可能受益者。

既往研究[17]显示,相比其他显像剂,骨非特异性摄取18F-PSMA-1007的概率更高。本研究18F-PSMA-1007 PET/CT诊断12个假阳性骨转移灶,多位于肋骨,可能与其高结合性和内化率有关[11],提示临床需注意鉴别骨非特异性摄取与骨转移灶。

本研究中18F-PSMA-1007 PET/CT对不同tPSA水平及不同Gleason评分初诊PCa患者骨转移的检出率均高于99Tcm-MDP SPECT/CT,但统计学分析结果显示差异均无统计学意义,可能与样本量小有关。本研究样本中包括4例生化复发及8例去势抵抗PCa患者,因例数过少,未能细加分析。

综上所述,18F-PSMA-1007 PET/CT诊断PCa骨转移的效能优于99Tcm-MDP SPECT/CT。但本研究为回顾性观察,且未能对所有PCa骨转移灶进行活检、对全部病灶行99Tcm-MDP SPECT/CT检查,可能遗漏部分病灶,有待后续加以完善。