定量99mmTc-MDP SPECT/CT 在老年骨質(zhì)疏松性壓縮骨折中的診斷價(jià)值

翟威豪，何 薇

復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬華東醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，上海200040

骨質(zhì)疏松是老年人常見的代謝骨?。?］，而壓縮骨折作為骨質(zhì)疏松嚴(yán)重的并發(fā)癥，患者長期腰背部疼痛，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量，骨質(zhì)疏松及壓縮骨折受到了越來越多的關(guān)注［2］。由于新鮮骨折與陳舊骨折在治療方法上存在明顯差異［3］，術(shù)前如能通過影像學(xué)手段準(zhǔn)確定位責(zé)任椎體并進(jìn)行評估病情，可為患者治療提供主要價(jià)值。在臨床實(shí)踐中，磁共振成像被認(rèn)為是鑒別新鮮和陳舊最準(zhǔn)確的手段［4］，但也存在著諸多局限性［5］。隨著SPECT/CT技術(shù)的不斷發(fā)展，定量分析成為了可能，使SPECT/CT具有了與PET/CT 相似的量化指標(biāo)——標(biāo)準(zhǔn)攝取值（SUV）［6］，用于量化放射性濃聚的程度。但是目前沒有用于骨質(zhì)疏松性壓縮骨折診斷方面的研究。本研究旨在探討SPECT/CT骨定量分析在新鮮與陳舊椎體壓縮骨折鑒別診斷中的價(jià)值，并與T/NT進(jìn)行對比，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2019年8月～2021年6月我院就診的65例骨質(zhì)疏松椎體壓縮性骨折患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：所有患者均通過雙能X 線骨密度檢查明確診斷為骨質(zhì)疏松（T＜-2.5），行99mTc-MDP全身骨顯像、局部SPECT/CT斷層顯像及磁共振成像，SPECT/CT檢查與磁共振成像間隔5日內(nèi)，并在SPECT/CT檢查后1周內(nèi)擇期行手術(shù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：因腫瘤或感染性疾病等所致的病理性骨折。65例患者中，男27例，女38例，年齡63～88（70.8±5.17）歲；共有107個(gè)椎體受累（其中胸椎65個(gè)、腰椎42個(gè)）。本研究已獲得本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者對檢查過程均知情同意。

1.2 檢查設(shè)備與采集方法

本研究的顯像設(shè)備為飛利浦BrightView XCT雙探頭SPECT/CT顯像儀。顯像劑為99mTc-MDP（亞甲基二膦酸鹽，上海原子科興藥業(yè)有限公司）?；颊呓?jīng)靜脈注射99mTc-MDP 顯像劑25～30 mCi 3～4 h 后飲水500～1000 mL，排空膀胱后上機(jī)檢查，患者仰臥位，采集全身骨平面圖像，采集矩陣256×1024，掃描速度20 cm/min，結(jié)合病史對懷疑為壓縮性骨折椎體另外行局部SPECT/CT斷層顯像，采用雙探頭，每個(gè)探頭旋轉(zhuǎn)180°，共旋轉(zhuǎn)60個(gè)角度，每個(gè)角度采集25 s。每名患者準(zhǔn)確記錄注射前后99mTc-MDP注射器的放射性活度及測量時(shí)間、注射時(shí)間、掃描時(shí)間、患者的身高及體質(zhì)量信息。

1.3 圖像后處理與分析

使用HERMES MEDICAL SOLUTIONS（瑞典）工作站對99mTc-MDP全身骨顯像及局部SPECT/CT斷層顯像進(jìn)行圖像分析，分別勾畫兩種顯像受累椎體（T）及正常椎體（NT）的輪廓，測量感興趣區(qū)內(nèi)的放射性計(jì)數(shù)，計(jì)算其比值從而求得T/N 值（圖1）。使用HERMES MEDICAL SOLUTIONS 工作站SUV-SPECT 軟件對SPECT斷層數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過重建算法將體素計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換為活性濃度，實(shí)現(xiàn)SPECT標(biāo)準(zhǔn)攝取值的測量，再與CT圖像進(jìn)行融合顯示。勾畫患者正常椎體及受累椎體的VOI，并測量得到最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值（SUVmax）及體積等信息（圖2）。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)確定椎體壓縮骨折的鑒別診斷標(biāo)準(zhǔn)［7］：（1）急性期損傷（3周內(nèi)）或亞急性期損傷（3～12周）；（2）MRI 脂肪抑制STIR-T2WI序列下顯示高信號水腫；（3）術(shù)中觀察未發(fā)骨質(zhì)修復(fù)等征象，滿足以上3個(gè)條件可認(rèn)為是新鮮組，任何1個(gè)條件不滿足則為陳舊組。將107個(gè)受累椎體按此標(biāo)準(zhǔn)分為新鮮組（n=60）及陳舊組（n=47），其中新鮮組急性期損傷36個(gè)，亞急性期損傷24個(gè)。

圖1 手動勾畫靶區(qū)及非靶區(qū)并計(jì)算斷層顯像T/NTFig.1 Manually outline target and non-target areas and calculate tomo T/NT.

圖2 勾畫受累椎體濃聚VOI并測量病灶SUVmaxFig.2 Draw the concentrated VOI of the vertebrae and measure the SUVmax.

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用ROC曲線確定SUVmax的最佳臨界值。將SUVmax及T/NT診斷結(jié)果與綜合評估結(jié)果進(jìn)行Kappa檢驗(yàn)，對比檢查結(jié)果的一致性。

2 結(jié)果

2.1 正常組、新鮮組及陳舊組的SUVmax、平面T/NT和斷層T/NT比較

勾畫并測量80個(gè)正常胸椎及腰椎的SUVmax作為正常組。新鮮組受累椎體SUVmax為43.20±17.17（急性期53.90±17.12vs亞急性期29.16±6.78），平面顯像T/NT為2.22±0.70，斷層顯像T/NT為5.06±3.52；陳舊組受累椎體SUVmax為10.71±3.17，平面顯像T/NT 為1.41±0.45，斷層顯像T/NT為2.08±0.73；正常組椎體SUVmax為9.78±2.95，其中胸椎為9.47±3.05、腰椎為9.86±2.54。新鮮組與陳舊組SUVmax差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=9.925，P＜0.01），陳舊組與正常組SUVmax差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.568，P=0.122)；新鮮組與陳舊組平面顯像T/NT差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.871，P＜0.01)；新鮮組與陳舊組斷層顯像T/NT 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.381，P＜0.01)。新鮮組受累椎體SUVmax與損傷時(shí)間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.681，P＜0.01），陳舊組椎體SUVmax與損傷時(shí)間無相關(guān)性(r=0.213，P=0.265)。

2.2 ROC曲線及診斷效能對比

ROC曲線結(jié)果示SUVmax最佳臨界值為18.50，ROC曲線下面積（AUC）為0.997；平面顯像T/NT最佳臨界值為1.738，AUC為0.857；斷層顯像T/NT最佳臨界值為2.573，AUC為0.897（圖3）。

圖3 受累椎體SUVmax、平面顯像T/NT及斷層顯像T/NT的ROC曲線Fig.3 ROC curves of SUVmax,planar T/NT and tomo T/NT of the vertebrae.

分別以SUVmax、平面顯像T/NT及斷層顯像T/NT對受累椎體進(jìn)行鑒別診斷，與患者病史、MRI及術(shù)中所見等綜合評估結(jié)果進(jìn)行比較。SPECT/CT 骨定量SUVmax的診斷敏感度為0.983，特異性為0.983；平面顯像T/NT的診斷敏感度為0.800，特異性為0.787；斷層顯像T/NT的診斷敏感度為0.883，特異性為0.851。將三種診斷結(jié)果與綜合評估結(jié)果進(jìn)行Kappa檢驗(yàn)，SUVmax診斷的一致性程度很強(qiáng)（Kappa=0.943，P＜0.01），高于平面顯像T/NT（Kappa=0.585，P＜0.01）及斷層顯像T/NT診斷（Kappa=0.715，P＜0.01，表1）。

表1 骨定量SUVmax、平面顯像T/NT及斷層顯像T/NT的診斷效能對比Tab.1 Comparison of the diagnostic efficacy of bone quantification SUVmax,planar T/NT and tomo T/NT

3 討論

臨床中將MRI作為診斷椎體壓縮骨折、定位責(zé)任椎體和鑒別新鮮與陳舊骨折的金標(biāo)準(zhǔn)，因在新鮮的椎體壓縮骨折的急性期和亞急性期，骨折部位的的組織出現(xiàn)水腫，符合MRI成像的原理，MRI圖像表現(xiàn)為長T1長T2信號，具有高敏感度［8］。然而MRI檢查在臨床應(yīng)用中存在一定的局限性，如患者有植入動脈支架、內(nèi)固定鋼板、人工關(guān)節(jié)或鑲嵌烤瓷牙等情況均是MRI檢查的禁忌證，且MRI檢查只能局部檢查，無法對患者進(jìn)行整個(gè)脊柱的評估，可能出現(xiàn)漏診的情況［9］。針對椎體壓縮骨折患者新鮮或陳舊的鑒別及責(zé)任椎體的定位能為患者的手術(shù)治療方案提供重要價(jià)值。隨著核醫(yī)學(xué)SPECT/CT檢查的發(fā)展，臨床中常用99mTc-MDP SPECT/CT骨顯像作為MRI的替代，已有研究表明SPECT/CT顯像結(jié)合半定量參數(shù)T/NT可以較準(zhǔn)確的判斷壓縮骨折是否為新發(fā)骨折［10］，本研究結(jié)果顯示新鮮組椎體平面顯像T/NT 及斷層顯像T/NT 均高于陳舊組。近年來隨著SPECT/CT重建算法的不斷優(yōu)化，SPECT/CT定量分析能獲得SUV，使SPECT/CT克服了以往定性診斷的不足，提供客觀的量化參考指標(biāo)［11-12］。99mTc-MDP在靜脈注射后進(jìn)入患者體內(nèi)，通過離子交換或化學(xué)吸附的方式作用于患者骨組織［13］，骨組織對顯像劑的攝取與血流量及骨鹽代謝水平成正比［14］，SPECT骨顯像被證明能早期準(zhǔn)確診斷骨骼病變和用于評價(jià)療效［15］。骨顯像在成骨細(xì)胞活躍或血流量增加的病灶中表現(xiàn)為高濃聚，而在SPECT/CT定量分析中表現(xiàn)為相應(yīng)的高SUVmax。本研究中，新鮮組椎體SUVmax高于陳舊組椎體，而陳舊組椎體SUVmax與正常組椎體SUVmax對比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，原因是在新鮮壓縮骨折的急性期和亞急性期中，血流量及成骨細(xì)胞活性均增加，且周圍組織會出現(xiàn)出血及炎癥等，導(dǎo)致SUVmax升高；陳舊骨折中血流減少成骨細(xì)胞活性降低，周圍出血及炎癥消退，表現(xiàn)為SUVmax較正常椎體升高不明顯。既往研究顯示，椎體壓縮骨折患者在創(chuàng)傷72 h后可在骨顯像中發(fā)現(xiàn)異常濃聚，并且在創(chuàng)傷1年后骨顯像表現(xiàn)為陰性［16］。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)骨折部位的放射性濃聚在創(chuàng)傷后2～5周達(dá)到高峰，年齡和性別不影響放射性核素濃聚［17］。本研究結(jié)果中急性期SUVmax為53.90±17.12，亞急性期SUVmax為29.16±6.78，新鮮組受累椎體SUVmax與損傷時(shí)間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，陳舊組椎體SUVmax與損傷時(shí)間無相關(guān)性，與前述既往研究結(jié)果相符合。

臨床上經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)治療創(chuàng)傷3周內(nèi)新鮮椎體骨折的療效已得到廣泛認(rèn)可［18-20］。有學(xué)者認(rèn)為當(dāng)患者無法進(jìn)行MRI檢查時(shí)，核醫(yī)學(xué)SPECT/CT可作為替代檢查來確定責(zé)任椎體［21］，但其僅是定性研究，隨著SPECT/CT骨定量分析的發(fā)展，定量研究已成為了可能。本研究中通過ROC曲線確定SUVmax及T/NT的臨界值，分析SPECT/CT 骨定量分析診斷的敏感度為0.983，特異性為0.979，診斷一致性程度很強(qiáng)，均高于平面顯像T/NT及斷層顯像T/NT，具有更高的診斷價(jià)值，對于不能行MRI檢查的老年壓縮骨折患者具有較好的臨床應(yīng)用價(jià)值。在核醫(yī)學(xué)醫(yī)師的圖像處理過程中，SPECT/CT骨定量分析可以通過軟件對感興趣區(qū)進(jìn)行自動勾畫并測量SUVmax，而T/NT需要手動勾畫靶區(qū)及非靶區(qū)并加以計(jì)算，無法排除操作者之間的主觀差異性，測量數(shù)據(jù)的可重復(fù)性較差且增加了核醫(yī)學(xué)醫(yī)師的負(fù)擔(dān)，所以骨定量分析SUVmax更便于開展臨床應(yīng)用。而能否通過SPECT/CT定量分析來評估新鮮椎體骨折術(shù)后的療效則是未來研究的內(nèi)容。

SPECT/CT骨定量分析的出現(xiàn)，在常規(guī)骨顯像及T/NT分析診斷新鮮椎體骨折敏感度高的基礎(chǔ)上，提高了特異性，能夠更準(zhǔn)確地定位壓縮骨折的椎體并可定量判斷是否為新鮮骨折，為臨床手術(shù)提供重要的參考依據(jù)，具有一定的增益價(jià)值，可以作為MRI檢查的替代。

綜上，定量SPECT/CT標(biāo)準(zhǔn)攝取值在老年骨質(zhì)疏松性壓縮骨折的診斷與中具有重要的參考價(jià)值，對于不能行MRI檢查的患者，可以為臨床診斷及治療提供客觀依據(jù)。