SPECT/CT融合圖像對脊柱單發(fā)病灶鑒別診斷的增益價值

張一秋 石洪成 陳曙光 顧宇參 朱瑋珉 修雁 李蓓蕾 劉文官

(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科,上海 200032)

骨骼是惡性腫瘤轉(zhuǎn)移的好發(fā)部位,尤其以脊柱多見。全身骨顯像是早期診斷惡性腫瘤骨轉(zhuǎn)移的重要方法[1]。99T cm-亞甲基二膦酸鹽(99Tcm-MDP)全身骨顯像靈敏度高,能早期發(fā)現(xiàn)腫瘤骨轉(zhuǎn)移。單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層(single photon emission computed tomography,SPECT)骨顯像提高了診斷的靈敏度,但由于無法準(zhǔn)確辨認(rèn)病灶的解剖部位,診斷準(zhǔn)確性仍然有限。同時具有SPECT和診斷CT功能并可以實(shí)現(xiàn)圖像融合的SPECT/CT(single photon emission computed tomography/computed tomography)借助于CT的解剖定位及診斷信息,有效地提高了診斷骨骼病變的準(zhǔn)確性,廣泛地應(yīng)用于骨骼疾病的診斷[2-3]。本文對SPECT圖像與SPECT/CT融合圖像作對比分析,旨在探討SPECT/CT融合圖像較SPECT圖像在鑒別診斷脊柱單發(fā)病灶方面是否具有增益價值。

1 資料與方法

1.1 研究資料 2008年4月—2009年7月我科對193例具有明確骨骼以外惡性腫瘤病史(肺癌 78例,前列腺癌27例,乳腺癌 22例,原發(fā)性肝癌19例,甲狀腺癌 8例,腸癌 12例,胃癌 5例,食管癌 4例,腎癌4例,其他惡性腫瘤14例)、全身骨顯像表現(xiàn)為脊柱單發(fā)異常放射性濃聚灶但無法明確是否為腫瘤骨轉(zhuǎn)移的患者,進(jìn)行了病灶部位的SPECT/CT檢查。其中男性108例,女性85例;年齡 30～83歲,平均年齡63.3歲。

1.2 顯像方法 靜脈注射99Tcm-MDP(上海欣科醫(yī)藥有限公司生產(chǎn))1110 MBq后3～6 h,采用低能高分辨率準(zhǔn)直器,按照常規(guī)方法行全身骨顯像。然后以脊柱病灶部位為中心,分別采集SPECT和CT圖像。CT采集條件是：120 kV,160 mAs,視野400 mm,層厚5 mm,層間距2.5 mm。SPECT圖像采集的條件是雙探頭平行采集,分別旋轉(zhuǎn)180°,15 s?幀-1,矩陣64×64。顯像儀器為荷蘭Philips公司生產(chǎn)的Precedence型SPECT/CT(16排)。采集的核醫(yī)學(xué)原始圖像應(yīng)用廠家推薦的Astonish程序處理出斷層圖像,采用廠家配備的Syntegra軟件進(jìn)行SPECT與CT圖像融合。

1.3 圖像分析 SPECT參考診斷依據(jù)[4]：①腫瘤骨轉(zhuǎn)移為異常放射性濃聚區(qū)位于椎體和(或)椎弓根;②良性病變?yōu)楫惓７派湫詽饩蹍^(qū)位于椎小關(guān)節(jié)、棘突或椎體邊緣呈"唇樣"異常放射性濃聚。SPECT/CT參考診斷依據(jù)[5]：①腫瘤骨轉(zhuǎn)移為異常放射性濃聚區(qū)位于椎體和(或)椎弓根以及CT圖像出現(xiàn)溶骨性改變和(或)成骨性改變;②良性病變?yōu)镾PECT顯像異常放射性濃聚區(qū),有手術(shù)、外傷病史,CT圖像未見溶骨性和成骨性改變或CT圖像表現(xiàn)為非病理性骨折,骨囊腫、骨島及其他良性骨腫瘤性病變(骨質(zhì)增生、硬化、骨贅形成、椎體壓縮及其他退行性病變等)。對2名經(jīng)驗(yàn)豐富的核醫(yī)學(xué)科醫(yī)師進(jìn)行規(guī)范性讀片培訓(xùn),分別分析圖像并達(dá)成一致結(jié)果。首先對SPECT圖像進(jìn)行分析并給出診斷,然后再結(jié)合診斷CT圖像,分析SPECT/CT融合圖像并再次給出診斷。SPECT圖像和SPECT/CT融合圖像對脊柱病灶的診斷分為：腫瘤骨轉(zhuǎn)移、良性病變、不能確定診斷。并按SPECT/CT融合圖像較SPECT圖像對診斷是否具有增益價值分為：有幫助、不確定、無幫助。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 計(jì)算每個評價指標(biāo)的不同等級百分率并進(jìn)行描述,將每項(xiàng)觀察指標(biāo)中予以肯定意見的歸為一組,不確定和否定的歸為另一組,計(jì)算其百分率及95%可信區(qū)間。

2 結(jié) 果

193例腫瘤患者中,SPECT圖像能明確診斷為腫瘤骨轉(zhuǎn)移和非腫瘤骨轉(zhuǎn)移(良性病變和污染)的病灶共59處,占30.6%,其95%可信區(qū)間為24.1%～37.1%;不能明確診斷的病灶共 134處,占69.4%,其 95%可信區(qū)間為 62.9%～75.9%;SPECT/CT融合圖像能明確診斷為腫瘤骨轉(zhuǎn)移和非腫瘤骨轉(zhuǎn)移(良性病變和污染)的病灶共175處,占90.7%,其95%可信區(qū)間為 86.6%～94.8%;不能確定診斷的病灶共18處,占9.3%,其95%可信區(qū)間為5.2%～13.4%(表1)。SPECT/CT融合圖像較 SPECT圖像對診斷有幫助者共 173處,占89.6%,其95%可信區(qū)間為 85.3%～93.9%;不確定者18處和無幫助者2處共占10.4%,其95%可信區(qū)間為6.1%～14.7%。

表1 SPECT圖像和SPECT/CT圖像對病灶的診斷結(jié)果

SPECT/CT融合圖像對診斷有增益價值的173處病灶中,39處SPECT/CT融合圖像診斷為腫瘤骨轉(zhuǎn)移,明確了轉(zhuǎn)移病灶致骨質(zhì)破壞的CT表現(xiàn)。28處病灶表現(xiàn)為溶骨性改變,其中有9處SPECT顯像僅表現(xiàn)為輕微、小范圍的放射性異常濃聚,CT發(fā)現(xiàn)椎體大范圍溶骨性破壞且部分病例伴有軟組織腫塊,表現(xiàn)為周邊部分骨質(zhì)放射性異常濃聚(圖1);9處病灶表現(xiàn)為成骨性改變;2處病灶表現(xiàn)為溶骨和成骨混合性改變。其中1例全身骨顯像單發(fā)濃聚病灶,SPECT/CT融合圖像表現(xiàn)為椎弓根處溶骨性破壞伴放射性異常濃聚,另外2處全身骨顯像無異常濃聚的部位1處CT表現(xiàn)為溶骨性改變而SPECT圖像無放射性異常濃聚,1處CT表現(xiàn)為溶骨和成骨混合性改變而SPECT圖像僅表現(xiàn)為輕微的放射性濃聚(圖2),因而SPECT/CT檢查相比于全身骨顯像和SPECT骨顯像提供了更多的診斷信息。另134處SPECT/CT融合圖像診斷為良性病變,其中9處CT表現(xiàn)為椎體骨折引起的放射性異常濃聚累及整個椎體甚至椎弓根以至于SPECT圖像無法鑒別其性質(zhì)(圖3);77處SPECT/CT融合圖像顯示骨質(zhì)增生、硬化、骨贅形成(共73處)、許莫氏結(jié)節(jié)(2處)、椎體壓縮(2處)等椎體退行性變,其中38處因骨質(zhì)增生、硬化并伴有較大范圍的椎體骨皮質(zhì)放射性異常濃聚,SPECT圖像無法與轉(zhuǎn)移性病灶相鑒別(圖4);1處肋橫突關(guān)節(jié)退行性病變、3處棘突退行性病變和44處椎小關(guān)節(jié)退行性病變導(dǎo)致的放射性異常濃聚,SPECT/CT融合圖像提供了精確的解剖定位(圖5)。

SPECT/CT融合圖像較SPECT圖像對診斷無增益價值的2處病灶是體外污染所致的異常放射性濃聚。

SPECT/CT融合圖像較SPECT圖像對診斷增益價值不確定的18處病灶是因?yàn)楹酸t(yī)學(xué)影像表現(xiàn)不典型,而CT圖像表現(xiàn)為無明顯形態(tài)學(xué)改變、骨皮質(zhì)膨脹性改變以及不能確定診斷的骨質(zhì)密度的增高或減低,最終還是無法確定診斷。

3 討 論

包括核醫(yī)學(xué)檢查在內(nèi)的影像學(xué)診斷是基于診斷醫(yī)師分析圖像后,結(jié)合相關(guān)信息和個人經(jīng)驗(yàn)得出的結(jié)論,診斷的準(zhǔn)確性受到很多因素的影響。影像資料提供的信息越充分、可靠,則讀片者所得出的結(jié)論就越準(zhǔn)確。SPECT/CT是基于全身骨顯像發(fā)現(xiàn)陽性病變后,對局部病變進(jìn)行更加細(xì)致的檢查。其所提供的有價值的診斷信息明顯增加,為進(jìn)一步提高診斷的準(zhǔn)確性奠定了基礎(chǔ)。在圖像分析中,讀片者首先在診斷標(biāo)準(zhǔn)上達(dá)成一致,最大程度減少了因讀片者主觀因素對診斷結(jié)果造成的影響。

一般認(rèn)為,骨骼病變的性質(zhì)與病灶的部位有關(guān)。全身骨平面顯像可一次完成全身骨骼顯像,但脊柱、胸廓前后骨結(jié)構(gòu)重疊,難以將好發(fā)于椎體邊緣的骨贅、椎小關(guān)節(jié)增生等因素所導(dǎo)致的生理性攝取增高與好發(fā)于椎體或者椎弓根部位的腫瘤骨轉(zhuǎn)移病灶所導(dǎo)致的病理性的異常攝取作鑒別,因此,它具有高敏感性和低特異性[6]。SPECT克服了平面圖像的諸多缺點(diǎn),在一定程度上可以辨別病變位置,還可以發(fā)現(xiàn)部分放射性分布差異不明顯的病灶,使診斷準(zhǔn)確性得到一定程度提高。但由于核醫(yī)學(xué)影像的空間分辨率較低,加上散射作用,當(dāng)病灶放射性聚集明顯或者濃聚病灶范圍較大時,SPECT就無法在準(zhǔn)確定位的基礎(chǔ)上進(jìn)行定性診斷。惡性腫瘤患者經(jīng)常會伴有一定程度的脊柱退行性變,而全身骨顯像多數(shù)轉(zhuǎn)移灶和退行性改變的病灶均可都表現(xiàn)為異常濃聚灶,SPECT對這些病灶鑒別診斷的確定性較低。本研究顯示,SPECT圖像能確定診斷的病灶僅占30.6%,而不能確定診斷的高達(dá)69.4%,也充分證明了這一點(diǎn)。配備有診斷功能CT的SPECT/CT,可同時獲得CT圖像與SPECT圖像,依靠其良好的空間分辨率和密度分辨率,提供了準(zhǔn)確的定位,使得融合圖像能夠清晰顯示核醫(yī)學(xué)的濃聚病灶位于骨皮質(zhì)或髓質(zhì)。診斷性CT圖像還可以準(zhǔn)確顯示溶骨和成骨性改變,為明確診斷提供重要的信息,對常見的易與腫瘤骨轉(zhuǎn)移相混淆的退行性變有較好的識別能力。本研究顯示,SPECT/CT融合圖像較SPECT圖像對診斷更有幫助者占89.6%,能確定診斷者達(dá)到90.7%,驗(yàn)證了SPECT/CT檢查對確定診斷的促進(jìn)作用,也充分體現(xiàn)了其在脊柱單發(fā)病灶中的鑒別診斷價值。SPECT/CT顯像的另一個特點(diǎn)是可以發(fā)現(xiàn)一些平面顯像無法顯示的、放射性分布輕微異常的病灶,通過病灶部位形態(tài)變化與局部骨質(zhì)代謝異常信息的結(jié)合,較單純SPECT或CT檢查提供更多的診斷信息,提高診斷的準(zhǔn)確性。SPECT/CT顯像根據(jù)全身骨顯像異常濃聚的部位,有的放矢地進(jìn)行局部SPECT/CT顯像,可有效控制CT掃描范圍并減少輻射劑量,實(shí)現(xiàn)了核醫(yī)學(xué)檢查技術(shù)與CT檢查技術(shù)的優(yōu)勢互補(bǔ)。SPECT/CT對脊柱病變的診斷,既保留了常規(guī)核醫(yī)學(xué)無創(chuàng)、高靈敏度的特點(diǎn),又明顯提高了診斷的特異性[7-8]。但SPECT/CT并不能解決所有的問題,如本研究中仍有18處病灶因?yàn)楹酸t(yī)學(xué)影像表現(xiàn)不典型,又缺乏CT提供明確的形態(tài)學(xué)方面證據(jù),最終還是無法明確診斷。但這些病例,還是具有為后續(xù)的影像學(xué)檢查提供準(zhǔn)確定位的作用。

惡性腫瘤一般以組織病理學(xué)結(jié)果為診斷的"金標(biāo)準(zhǔn)",但在大多數(shù)情況下,對所有病灶取得病理學(xué)結(jié)果常是不切合實(shí)際,也是不必要的[9-10]。本研究結(jié)果表明就影像學(xué)診斷而言,SPECT/CT比單純的SPECT或CT骨顯像能提供更多的診斷信息,因而SPECT/CT檢查在對脊柱單發(fā)病灶是否為腫瘤骨轉(zhuǎn)移的鑒別診斷方面較SPECT具有更高的診斷價值。

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