SPECT/CT骨显像评估 89Sr治疗前后骨转移瘤骨代谢情况的临床价值▲

林敏华 吕金富 何胜兰 赵守松 韦红娇 李 宁 肖国有 罗章伟*

(1 广西中医药大学第一附属医院核医学科，广西南宁市 530023；2 桂林医学院附属医院核医学科，广西桂林市 541001；3 广西医科大学附属肿瘤医院核医学科，广西南宁市 530021)

肿瘤骨转移是晚期恶性肿瘤常见的并发症，转移瘤病灶的数目、骨代谢活跃程度以及病灶骨质改变类型等均可反映患者病情及骨修复情况。单光子发射计算机断层成像术(single-photon emission computed tomography, SPECT)/计算机断层扫描术(computer tomography， CT)全身骨+断层融合显像可显示骨转移病灶位置、大小、形态、数目、骨质及其骨代谢情况。氯化锶(89SrCl2)是钙的类似物，具有亲骨性，在治疗恶性肿瘤骨转移方面有特殊的优势[1-2]。评价89Sr治疗骨转移瘤效果的方法多种多样，本文采用在89Sr治疗前行SPECT/CT全身骨+断层融合显像，及治疗后第6个月左右再次行SPECT/CT骨显像检查，分析比较SPECT/CT视野范围内各骨转移瘤病灶在治疗前后骨代谢及病灶骨质类型的变化情况，从影像学角度评价89Sr治疗骨转移瘤的效果。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019年7月至2022年3月在广西中医药大学第一附属医院确诊为恶性肿瘤骨转移并行89Sr治疗的161例患者进行回顾性分析。纳入标准：(1)经手术或穿刺活检病理证实或通过国际诊断共识(患者有效信息包括临床资料、X线、CT、MR、SPECT/CT、PET/CT)确诊为骨转移瘤；(2)89Sr治疗前一周内，血红蛋白>90 g/L、白细胞>3.5×109/L、血小板>80×109/L；(3)89Sr治疗前1个月内及治疗后第6个月左右行全身骨显像(平面显像)及SPECT/CT断层融合显像。排除标准：(1)严重骨髓功能障碍者；(2)严重肾功能损害者[血肌酐>180 μmol/L和(或)肾小球滤过率(glomerular filtration rate, GFR)<30 mL/min]；(3)妊娠或哺乳期。根据纳入、排除标准，最终纳入47例患者。

1.2 方法

1.2.189Sr治疗方法89SrCl2注射液由上海科兴药业公司提供(英国制造，商品名为Metastron)，其物理半衰期为50.5 d，在组织中平均射程为2.4 mm，最大射程为5 mm。通过缓慢静脉注射的方式，剂量148 MBq(4.0 mCi)/次，治疗后禁钙1周，3～6个月后可重复治疗。

1.2.2 SPECT/CT骨显像检查

1.2.2.1 设备与试剂 GE Discovery NM/CT 670pro型SPECT/CT仪购自美国通用电气(General Electric, GE)公司；亚甲基二膦酸盐(methylene diphosphonate，MDP)冻干品由江苏省原子医学研究所提供，钼-锝(99Mo-99mTc)发生器由原子高科股份有限公司提供；从99Mo-99mTc发生器淋洗获得的高锝酸盐(99mTcO4-)，标记到MDP冻干品上从而获得99mTc-MDP显像剂；淋洗、标记均严格按照说明书进行操作；99mTc-MDP显像剂放射化学纯度≥95%。

1.2.2.2 SPECT全身骨平面显像 检查前患者无需特殊准备,静脉注射骨显像剂99mTc-MDP 740～1 110 MBq(20～30 mCi)，嘱患者2 h内饮水800～1 000 mL，注射显像剂后2～4 h行常规全身骨平面显像。配备低能高分辨平行孔准直器，能峰140 keV，矩阵256×1 024，窗宽20%。检查前嘱患者排空膀胱、去除体表金属挂件等。患者取仰卧位，双手紧贴于身体两侧，前后探头尽量贴近患者体表，自头部开始出床扫描，床速15～20 cm/min，进行全身完整扫描。

1.2.2.3 SPECT/CT断层融合显像 待常规全身骨平面显像扫描完毕后，对骨代谢异常或主诉疼痛部位进行同机SPECT/CT断层融合显像，先行SPECT断层扫描，两个探头围绕患者各旋转180°，共采集 360°，步进6°/帧，采集时间15 s/帧，矩阵128×128。SPECT断层扫描结束后保持体位不变，再行16排螺旋CT扫描，电压120 kV，电流300 mA，扫描层厚5 mm，层间距0.625 mm，螺距1.375 ∶1。CT扫描结束后再进一步用GE公司自配图像后处理系统进行图像融合，CT重建骨窗层厚1.25 mm。

1.3 评估标准 所有SPECT/CT图像均进行匿名处理，且由3位经验丰富的核医学医师独立评估骨转移瘤的数目、位置和特征，以避免主观偏见。当意见不一致时通过协商得出最终结果。

每一个骨转移灶行两次骨扫描以观察代谢情况及评估89Sr疗效：(1)平面显像通过视觉分析、ROI勾画出同一靶区的T/NT值和SUVmax值进行半定量分析对比，病灶消失、减低、稳定或T/NT值和SUVmax值减低为有效诊断，病灶增多、增大或T/NT值和SUVmax值增高为无效诊断；(2)SPECT/CT断层融合显像还需结合骨转移灶的CT进行判断，同机CT提示同一病灶范围缩小或消失，或由溶骨性转为成骨性为有效诊断，病灶范围增大，或由成骨性转为溶骨性为无效诊断；(3)89Sr疗效评估“金标准”：由于伦理不允许每个病灶进行骨活检，根据患者的VAS评分、体能状态评分、影像学检查(包括X线、CT、MR、SPECT/CT、PET/CT)综合评估患者情况，疗效结果分为有效(包括稳定)、无效。

1.4 统计学方法 应用SPSS 23.0统计学软件进行数据分析。计数资料以例数(n)和百分比(%)表示，组间比较采用χ2检验。以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 治疗前后全身骨平面显像与SPECT/CT断层融合图像变化 SPECT全身骨平面显像能一次性显示全身的骨代谢情况，即骨转移病灶的大概位置、大小及放射性分布情况；而SPECT/CT断层融合图像只能显示某个部位或范围，可以清晰显示断层融合图像视野范围内病灶的精确位置、大小、病灶类型(成骨性、溶骨性)、骨代谢情况。图1～图4为其中1例患者行89Sr治疗前后的全身骨平面显像及SPECT/CT断层融合图像对比情况。

图1 89Sr治疗前全身骨平面显像

图2 89Sr治疗前断层融合图像

图3 89Sr治疗后6个月全身骨平面显像(a)及断层融合图像(b)

图4 89Sr治疗后12个月平面显像(a)及断层融合图像(b)

2.2 全身骨平面显像与SPECT/CT断层融合图像对89Sr治疗效果分析 行89Sr治疗的47例患者，经全身骨平面显像判定为有效28例(59.6%)，无效19例(40.4%)。有11例患者因出现“超级骨显像”全身广泛骨转移瘤而无法统计骨转移瘤病灶数目不纳入分析，其余36例患者治疗前共确诊252个骨转移灶纳入分析。根据89Sr疗效评估“金标准”，36例患者中，全身骨平面显像中判定为有效25例，无效11例；SPECT/CT断层融合显像中判定为有效30例，无效6例。见表1。全身骨平面显像用于评估89Sr治疗骨转移疗效的灵敏度为86.2%，特异度为63.6%，准确率为88.9%。SPECT/CT断层融合显像用于评估89Sr治疗骨转移疗效的灵敏度为100%，特异度为85.7%，准确率为97.2%。SPECT/CT断层融合显像用于89Sr治疗后骨转移灶代谢情况及疗效评估的灵敏度、特异度、准确率均比全身骨平面显像明显增高，差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 全身骨平面显像与SPECT/CT断层融合图像对 89Sr治疗疗效判断比较 (n)

2.389Sr治疗不同类型骨转移瘤病灶的效果比较 纳入研究的36例患者共252个骨转移病灶中169个为溶骨性病灶，83个为成骨性病灶。89Sr治疗骨转移瘤成骨性病灶有效率为91.6%(76/83)，明显高于溶骨性病灶的55.0%(93/169)，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 89Sr治疗不同类型骨转移瘤病灶的效果差异 (n)

3 讨 论

骨转移是晚期恶性肿瘤患者常见的转移方式，人体各系统的恶性肿瘤发展至晚期均有一定比例的患者发生骨转移，其常见于肺癌、前列腺癌、乳腺癌及鼻咽癌等肿瘤[3],骨转移瘤多发生于中轴骨、肋骨、股骨和肱骨。当肿瘤细胞在骨转移灶中生长时，通过局部的浸润破坏等可引发剧烈疼痛、病理性骨折、功能障碍、高钙血症、骨髓抑制等并发症，严重影响患者的生活质量[4]。目前治疗骨转移瘤的方法包括针对病因的肿瘤化疗或靶向药物治疗、缓解疼痛症状的药物镇痛治疗、预防和降低骨相关事件的双磷酸盐骨修复治疗、缓解压迫性神经痛或降低骨折风险的放射治疗、中医中药治疗等。临床上可根据不同的病情、骨转移情况和患者预期生存时间等选择治疗方法，以获得最佳的疗效和最小的副作用。但现行的治疗方法如放化疗、内分泌激素疗法等毒副作用很大，对恶性肿瘤患者的效果也不理想。大多数骨转移瘤患者伴有严重而持久的骨痛，在用于缓解镇痛的各种治疗方法中，与外放疗、化疗或内分泌治疗相比，放射性核素靶向内照射治疗具有疗效好、副作用小、操作简单等优势，在多发性骨转移病例中表现出明显的优势，已成为恶性肿瘤骨转移的有效治疗方法[5-7]。

89Sr是一种亲骨性放射性核素，是目前临床上治疗恶性肿瘤骨转移应用最多的一种放射性药物，其物理半衰期为50.5 d，β射线的最高能量为1.46 MeV，体内最大射程≤5 mm，平均软组织射程2.4 mm。89Sr的生物化学特性类似于钙[8]，静脉注射后，血液迅速清除并选择性浓集于活性骨生成部位,尤其是骨转移病灶，该处聚集的浓度明显高于周围的正常骨(为正常骨的2～25倍)，其能够减少对正常骨组织的辐射影响，同时缩小或杀灭骨转移病灶，且能够降低碱性磷酸酶活性，减少骨质溶解，促进骨质修复，降低骨内膜与骨外膜压力，进而缓解局部疼痛。89Sr在骨转移病灶内的半衰期可达50 d，静脉注射后90 d89Sr在骨转移灶内的滞留量仍高达20%～88%，并可持久地发挥药效，维持治疗效果，发挥良好的镇痛和降低血钙水平的作用，已成为恶性肿瘤骨转移患者的有效治疗方法，未被骨吸收的89Sr主要通过肾脏(80%)和胃肠系统(20%)排泄[9]。

骨转移瘤的部位、大小、数目以及病变类型对患者的分期、诊断及预后起着至关重要的作用，因此准确探测肿瘤骨转移具有重要的临床意义。骨组织由有机物、无机盐和水等成分组成。有机物包含骨细胞、细胞间质和胶原纤维等。无机物由占骨骼组织干重2/3的矿物质组成，其中主要成分为羟基磷灰石晶体[Ca10(PO4)6(OH)2]，其表面积极大，全身骨骼通过离子交换和化学吸附两种方式从体液中获得磷酸盐和其他元素来完成骨的代谢更新。利用骨的这一特性，将放射性核素标记的特定骨显像剂(如99mTc标记的磷酸盐)，经静脉注射后，随血流到达全身骨骼，与骨的主要无机盐成分Ca10(PO4)6(OH)2发生离子交换、化学吸附以及与骨组织中有机成分相结合而沉积于人骨组织内，利用放射性核素显像仪器探测放射性核素显像剂在骨骼内的分布情况而形成全身骨骼的影像。放射性核素骨显像不仅能显示骨骼的形态，同时能反映骨骼和病变的局部血流、代谢情况，因此，放射性核素骨显像在疾病的早期诊断方面具有很高的灵敏度和独到的优势，如对恶性肿瘤骨转移的检测，通常能比X射线平片和CT早3～6个月发现异常。因此，放射性核素骨显像已成为最能体现核医学影像技术优势、临床使用频率最高的核医学检查项目之一。放射性核素全身骨显像主要反映骨质破坏后骨修复代谢变化，其已作为判断恶性肿瘤患者有无骨转移的常规筛查方法，对骨转移瘤的诊断准确率、灵敏度、阴性预测值均较高[10]。SPECT全身骨显像检查的诊断效果确切，可帮助患者顺利完成检查，并提高诊断结果的质量[11]。SPECT全身骨显像诊断肿瘤骨转移的灵敏度较高，但特异度较低，精准定位困难。近年来，SPECT/CT、PET/CT等图像融合技术的发展和应用，对提高核素骨显像的灵敏度、特异度，加速其发展、扩大临床适应证等起到了巨大的推动作用，通过将SPECT或PET的功能影像与CT的解剖影像同机融合，大大提高了骨转移瘤诊断的特异度[12-14]。SPECT/CT融合显像可以改善图像的组织对比度，准确定位病变组织，观察病灶类型等解剖学改变，可直观显示骨转移瘤病灶的骨代谢状况，其准确率、灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值均较高。

89Sr是治疗骨转移瘤最常用的放射性核素之一，但值得注意的是，89Sr的疗效与骨转移瘤病灶的摄取程度、数目的多少及病灶范围等相关[15]。行89Sr治疗后，依赖患者对骨痛缓解或加重的感觉评价89Sr治疗骨转移瘤的疗效，具有一定的主观性、片面性，应通过影像学检查确定89Sr的治疗效果。SPECT/CT全身骨+断层融合显像判断89Sr治疗骨转移瘤的疗效具有一定的临床价值及优势：89Sr治疗后，SPECT全身平面显像可对全身骨转移病灶的大概部位、数目、病灶骨代谢情况做简要了解，但仍难以准确判别病灶的大小及成骨性或溶骨性变化情况。而经过89Sr治疗后或其他方法治疗后，部分病灶缩小或扩大，病灶骨代谢降低或增高，部分病灶可出现成骨性与溶骨性之间的转换，这些情况在SPECT全身平面显像图像上很难判别，这就需要发挥断层融合显像的优势，以准确判断治疗前后骨转移病灶的数目、大小、骨代谢情况。在本研究中，通过全身骨显像及SPECT/CT断层融合显像相结合可以准确识别骨转移病灶的病变特征及骨代谢情况，平面图像可以根据治疗后病灶数目、病灶大小范围、骨代谢情况判断治疗是否有效；而SPECT/CT断层融合显像图像可以观察视野范围内病灶的精确位置、大小、类型(成骨性、溶骨性)、骨代谢情况，判断治疗是否有效。与SPECT/CT断层融合显像图像比较，在平面显像中出现骨代谢增高并不能完全说明治疗无效，出现骨代谢降低或稳定也不能说明治疗有效；原有病灶出现相关治疗有效特征，出现新增病灶也不能说明治疗无效。平面图像与SPECT/CT断层融合图像判断治疗效果无效与有效间有交叉，SPECT/CT断层融合图像更能精确判断治疗效果。

综上所述，SPECT/CT全身骨+断层融合显像对于评价89Sr治疗恶性肿瘤骨转移瘤有以下优势：(1)客观全面，可一次性了解全身多发骨转移灶情况，经济实用且观察范围大；(2)图像融合技术提高了骨显像诊断的灵敏度、特异度，有助于观察病灶定位、解剖学特征以及病变类型；(3)治疗前后对比直观，既能诊断和评价疗效，能半定量客观分析骨转移病灶代谢活性；(4)可发现新生病灶，指导后续治疗或结合外照射放疗；(5)疗效观察与评价，从病灶的解剖学及骨代谢情况，可帮助评价治疗效果及预后评估。