99mTC-MDP SPECT-CT掃描對骨轉(zhuǎn)移瘤的診斷價值及所致輻射劑量的研究.pdf

1、背景：
　　放射性核素骨顯像是目前核醫(yī)學(xué)科使用率最高的檢查項(xiàng)目，它不僅可顯示骨骼形態(tài)，更能反映骨骼和病變的血流和代謝狀況，常早于X線發(fā)現(xiàn)病變，并可進(jìn)行全身掃描，對各種骨骼疾病的診斷和治療效果的觀察具有重要價值，在骨骼病變的診斷中具有早期診斷和探查范圍廣的顯著優(yōu)勢。
　　顯像儀器是診斷核醫(yī)學(xué)重要工具，其研發(fā)過程經(jīng)歷了掃描機(jī)、γ照相機(jī)到計(jì)算機(jī)斷層掃描儀。1979年Kuhl和Edwards成功研制了第一臺SPECT(single

2、photon emission computed tomography，單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀)，它是γ照相機(jī)與電子計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合形成的一種核醫(yī)學(xué)顯像檢查儀器，是在γ照相機(jī)平面顯像的基礎(chǔ)上，應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)增加斷層顯像功能，實(shí)現(xiàn)了斷層顯像。SPECT克服了平面顯像組織、器官重疊造成的掩蓋小病灶的缺陷，提高了對深部病灶的分辨率和定位準(zhǔn)確性。但是與CT、MRI相比，SPECT對組織器官的解剖結(jié)構(gòu)及比鄰關(guān)系顯示仍然不足。隨著醫(yī)學(xué)影像

3、技術(shù)的飛速發(fā)展，圖像融合技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床，相繼出現(xiàn)了SPECT/CT與PET/CT等融合儀器。PET/CT是目前最尖端的顯像設(shè)備，18F-FDGPET/CT全身顯像目前主要用于腫瘤的早期診斷、分級及分期、以及療效評價方面，但由于價格昂貴，影響了其臨床應(yīng)用廣度。
　　SPECT/CT是將核醫(yī)學(xué)顯像儀器SPECT和放射科斷層顯像儀器CT有機(jī)地融合，同時可利用X線CT掃描數(shù)據(jù)對SPECT圖像進(jìn)行衰減校正，實(shí)現(xiàn)了功能圖像與解剖圖像的

4、同機(jī)融合。兩種影像學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢互補(bǔ)，相互印證，為臨床提供了更多的診斷信息，顯著提高了診斷的準(zhǔn)確率。盡管有文獻(xiàn)報道了同機(jī)CT對脊柱或肋骨的單發(fā)病灶的診斷價值，但是有關(guān)大樣本量的對骨轉(zhuǎn)移瘤診斷價值及相關(guān)因素的分析，特別是有關(guān)對低劑量CT的局部斷層掃描及SPECT骨掃描對受檢者所致的輻射劑量分析尚未見報道。
　　99mTc-亞甲基二磷酸鹽(MDP)是最主要的骨顯像劑，由于MDP特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，在骨組織高度濃聚，對骨組織病變具有重要診

5、斷價值，但是放射性核素99mTc-，具有電離輻射效應(yīng)，單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀可對骨掃描受檢者、醫(yī)護(hù)人員及其周圍的人員造成輻射，有一定的潛在危害，但是有關(guān)99mTc-亞甲基二磷酸鹽(MDP)所造成的輻射劑量報道較少。因此本課題對以下問題進(jìn)行了分析及研究:一是放射性核素顯像/低劑量CT掃描對骨轉(zhuǎn)移瘤的診斷價值及相關(guān)因素分析;二是SPECT/低劑量CT檢查中99mTc-MDP及局部斷層CT掃描所致輻射劑量的研究。
　　第一部分99

6、mTc-MDP SPECT/CT掃描對骨轉(zhuǎn)移瘤的診斷價值及相關(guān)因素分析
　　目的：
　　探討99mTc-MDP SPECT/CT掃描對骨轉(zhuǎn)移瘤的診斷價值及相關(guān)因素的分析，以指導(dǎo)臨床對骨轉(zhuǎn)移瘤早期診斷和治療，減少患者骨相關(guān)事件(skeletal related events，SREs)的發(fā)生，提高患者的生存質(zhì)量。
　　資料及方法：
　　回顧性分析聊城市人民醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科（泰山醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院）2008年10月至2013

7、年3月間，行全身骨掃描加局部99mTc-MDP SPECT/CT（德國西門子公司生產(chǎn)的SymbiaT2型雙探頭）掃描的患者451例，包含因骨外的惡性病變行手術(shù)、放射治療或化學(xué)治療的患者。所入選患者均先行全身骨掃描后，發(fā)現(xiàn)有難以確定性質(zhì)的放射性濃聚灶，如少發(fā)（≦3）的放射性異常濃聚灶，或者沒有明確原發(fā)腫瘤的多發(fā)（≧4）放射性濃聚灶，隨后加做SPECT/低劑量CT掃描以明確病變性質(zhì)，記錄患者的相關(guān)血液檢測指標(biāo)。圖像分析由三名具有核醫(yī)學(xué)及CT

8、影像閱片經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師獨(dú)立閱片，診斷意見不一致時，經(jīng)相關(guān)醫(yī)師共同閱片并討論決定。采用統(tǒng)一的圖像診斷評分標(biāo)準(zhǔn)1-4分，1分是評為良性病變，2分是評為可疑良性病變，3分是評為可疑惡性病變，4分是評為惡性病變。SPECT/低劑量CT圖像的閱讀方法是SPECT斷層圖像上放射性稀疏/缺損或放射性異常濃聚灶在融合圖像上的定位是否準(zhǔn)確，然后判斷低劑量斷層CT上病灶的結(jié)構(gòu)及密度變化及SPECT圖像特點(diǎn)。所有影像診斷均經(jīng)臨床電話隨訪、定期復(fù)查診斷CT、M

9、RI或病理穿刺結(jié)果等，最終明確診斷。
　　應(yīng)用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理及分析，分別統(tǒng)計(jì)全身骨掃描、SPECT斷層圖像、CT斷層圖像及SPECT/CT融合圖像診斷的靈敏度、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及準(zhǔn)確性等指標(biāo)，率的比較采用四格表x2檢驗(yàn)，單樣本的t檢驗(yàn)，醫(yī)師閱圖采用ROC曲線分析，比較AUC曲線下的面積。所有檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)均設(shè)定為0.05，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：
　　1.行

10、骨掃描受檢者的臨床診斷分類
　　臨床醫(yī)師申請骨掃描檢查以明確是否有骨轉(zhuǎn)移瘤的臨床診斷主要分為兩大類，一類是患者有明確的惡性腫瘤病史380例（骨外原發(fā)的惡性腫瘤前5位是肺癌、乳腺癌、前列腺癌、食管癌、胃癌;治療前67例，治療后313例，其中有骨痛癥狀的108例，無骨痛癥狀的272例;惡性腫瘤的類型:肺癌135例，男98例，女37例;乳腺癌77例，男1例，女76例，肺癌與乳腺癌的男、女患病比例采用x2檢驗(yàn)，(x2=6.98，4.58;

11、P＜0.05)男女患病的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義）。另一類是患者無明確的腫瘤病史但懷疑有骨轉(zhuǎn)移瘤的98例（男41例，女57例，全身骨痛18例，胸錐或肋骨痛25例，腰錐痛23例，椎體骨折13例，肋骨骨折例8，肱骨骨折1例，上肢痛5例，髖部痛2例，下肢痛3例）。
　　2.99mTc-MDP SPECT/CT顯像的定位、定性診斷價值
　　136例受檢者均無明確的惡性腫瘤病史，其中1例甲狀旁腺激素(PTH)異常高，99mTc-MIBI甲狀旁

12、腺早期-延遲顯像及頸部局部SPECT/低劑量CT掃描，甲狀腺右葉下極一甲狀旁腺瘤。其中95例骨掃描顯示肋骨多發(fā)的點(diǎn)狀放射性濃聚灶及脊柱多發(fā)放射性濃聚灶，腰椎顯著，女性骨質(zhì)疏松的患病率高于男性，(x2=6.98，4.58;P＜0.05差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義);另外41例骨掃描顯示中軸骨及肋骨放射性分布不均勻，未見異常的放射性濃聚灶，SPECT/CT掃描掃描后診斷為疑多發(fā)性骨髓瘤。
　　骨掃描顯示有少發(fā)放射性濃聚灶的受檢者342例，放射性核

13、素異常濃聚灶共有657個，良性疾病156例，放射性濃聚灶302(46.1％)個，骨良性病變主要包括胸腰椎的退行性變、胸腰椎壓縮性骨折、腰椎結(jié)核、關(guān)節(jié)退行性變、骨折、骨島、骨血管瘤等。骨轉(zhuǎn)移瘤286例，放射性濃聚灶354(53.9％)個，病變范圍較小者，CT圖像一般呈偏心性生長;病變范圍較大者，骨質(zhì)破壞呈大片狀不規(guī)則溶骨性破壞，常伴有明顯軟組織腫塊。其中成骨性轉(zhuǎn)移灶216個，溶骨性骨轉(zhuǎn)移瘤138個。
　　本研究39例(3.32％)骨

14、顯像中，顯示骨外軟組織異常攝取99mTc-MDP，其部位分別為肺10例、肝9例，乳腺7例，肌肉軟組織及皮下4例，胸膜3例，腹膜2例，脾2例，胃癌術(shù)后殘余灶、肺上溝癌及結(jié)腸癌各1例。其中4個定位于盆腔內(nèi)，1個定位于右側(cè)卵巢，穿刺病理為庫肯伯格瘤;1個定位于右側(cè)髂窩，術(shù)后病理為胃癌種植性轉(zhuǎn)移灶，2例定位于右側(cè)回盲部，6個月后隨訪的骨掃描病灶消失。股骨頭壞死13例，尿液污染9例。
　　3.骨掃描SPECT、CT及SPECT/CT診斷價值

15、。
　　SPECT/CT融合圖像診斷的靈敏度、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及準(zhǔn)確性分別為92.8％、100％、100％、97.5％和98.1％，明顯高于骨掃描（x2=4.29，4.20，7.56，4.51;P均＜0.05）。骨掃描、SPECT、CT及SPECT/CT分別采取ROC分析，AUC（ROC曲線下的面積）分別是0.747、0.833、0.944、0.964，95％的可信區(qū)間分別是0.653-0.826.0.806-0.9

16、37、0.883-0.979、0.909-0.990。
　　4.少發(fā)骨轉(zhuǎn)移瘤與相關(guān)臨床因素的分析
　　本研究342例少發(fā)骨轉(zhuǎn)移患者中，273例伴有骨外轉(zhuǎn)移，其中131例伴前哨和（或）遠(yuǎn)處淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，以骨轉(zhuǎn)移為首發(fā)病變的69(20.2％)例。肺癌是最常見的骨外原發(fā)腫瘤，腺癌發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的幾率最大，小細(xì)胞性肺癌次之。血清堿性磷酸酶ALP升高常見于溶骨性骨轉(zhuǎn)移瘤，良性骨病變及成骨性骨轉(zhuǎn)移瘤ALP升高不明顯;結(jié)合相關(guān)腫瘤標(biāo)志物CA12

17、5、CEA、CA153、NSE、AFP及PSA升高，提高了早期診斷骨轉(zhuǎn)移瘤的準(zhǔn)確率，特別是骨掃描及PET圖像上病灶陽性，而CT圖像上骨質(zhì)沒有明顯變化者。
　　結(jié)論：
　　1、99mTc-MDP SPECT/CT掃描受檢者的臨床資料分析。本研究中以骨痛申請檢查者多，女性患骨質(zhì)疏松的人數(shù)多;胸部惡性病變中以轉(zhuǎn)移瘤最多，多位于肋骨及胸骨;骨外惡性病變以乳腺癌、肺癌及前列腺癌較多;骨原發(fā)腫瘤發(fā)生在四肢骨較多，顱骨多為單發(fā)病灶;雖然前

18、列腺癌較容易轉(zhuǎn)移至骨盆，但是骨盆惡性腫瘤轉(zhuǎn)移灶以肺癌最多，這與肺癌的發(fā)病率比前列腺癌高有關(guān)，骨盆的良性病灶多位于骶髂關(guān)節(jié)、及骶骨上緣;髖臼稍上方的髂骨是溶骨性骨轉(zhuǎn)移的好發(fā)部位，放射性濃聚有時不太明顯，因此髖臼處的放射性異常不可輕易診斷為退行性病變;當(dāng)骨掃描發(fā)現(xiàn)盆腔內(nèi)異常放射性濃聚灶，且前后位放射性濃聚程度差別較小時，病灶多位于盆腔內(nèi)?；孛げ康姆派湫詽饩鄣臋C(jī)制有待進(jìn)一步研究。
　　2、99mTc-MDP SPECT/CT掃描的診斷價

19、值。SPECT/低劑量CT掃描系統(tǒng)的應(yīng)用，提高了對病灶解剖定位的準(zhǔn)確性及骨顯像特異性。不僅可對骨顯像的陽性病灶進(jìn)行準(zhǔn)確定位，而且CT能顯示骨質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變，對常見的易與骨轉(zhuǎn)移相混淆的退行性變病灶有較好的識別能力，提高了骨顯像診斷骨轉(zhuǎn)移的準(zhǔn)確性;99mTc-MDP SPECT/低劑量CT顯像減少了膀胱放射性滯留造成的影響，特別是對于骨掃描時意外發(fā)現(xiàn)的尿儲留患者，提高了骶骨及恥骨病灶診斷的準(zhǔn)確率，也減少了受檢者進(jìn)行導(dǎo)尿后重新掃描的麻煩。關(guān)于骨

20、轉(zhuǎn)移瘤診斷的標(biāo)準(zhǔn)，除了典型的影像學(xué)表現(xiàn)外，在不典型的病灶中，多種影像學(xué)方法相互借鑒加臨床隨訪也可作為診斷骨轉(zhuǎn)移瘤的“金標(biāo)準(zhǔn)”。低劑量CT圖像所示的溶骨性病灶伴局部軟組織腫塊，直徑大于2cm時，多表現(xiàn)為典型的“炸面圈征”，即病灶中心呈放射性分布稀疏缺損，病灶周邊放射性濃聚。成骨改變的早期的病灶攝取MDP未見明顯異常。
　　3、99mTc-MDP SPECT/CT掃描對治療決策的影響:23例術(shù)前診斷骨轉(zhuǎn)移，改變治療方案;9例明確脊柱的

21、放射性濃聚灶為轉(zhuǎn)移瘤合并退行性病變，因此選擇性進(jìn)行了放療;3例在病灶處穿刺為轉(zhuǎn)移瘤，結(jié)合病理免疫組化及腫瘤標(biāo)志位找到原發(fā)腫瘤，2例病灶穿刺結(jié)果為骨肉瘤。17例術(shù)前診斷骨轉(zhuǎn)移，改變治療方案;8例明確脊柱的放射性濃聚灶為轉(zhuǎn)移瘤合并退行性病變，因此選擇性的進(jìn)行了放療;3例在病灶處穿刺為轉(zhuǎn)移瘤，結(jié)合病理免疫組化及腫瘤標(biāo)志位找到原發(fā)腫瘤，1例病灶穿刺結(jié)果為髂骨炎性肉芽腫。
　　第二部分99mTc-MDP SPECT/CT掃描所致輻射劑量的研

22、究
　　目的：
　　探討在SPECT/CT檢查中99mTc-MDP及局部斷層CT掃描所致的輻射劑量，更好地貫徹醫(yī)療輻射防護(hù)最優(yōu)化的原則。
　　資料及方法：
　　2013年4月-5月間在山東省聊城市人民醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科做全身骨掃描并且行局部SPECT/CT檢查的160人中單純隨機(jī)選取受檢者40人，男性23人，女性17人，年齡56.6±13.1歲，體重72.0±13.9kg，核醫(yī)學(xué)科工作人員共10人，醫(yī)師4人，技師1人，

23、護(hù)士5人，輪流負(fù)責(zé)淋洗和注射99mTc-MDP。分別記錄40例受檢者行同機(jī)CT掃描的長度，計(jì)算其均值，從而得出低劑量CT掃描對骨掃描檢查者所造成的額外輻射劑量。
　　分別對99mTc-MDP所產(chǎn)生的醫(yī)療照射，職業(yè)照射及公眾照射三方面進(jìn)行研究。受檢者在SPECT/CT檢查中所受的99mTc-MDP內(nèi)照射劑量加低劑量的CT斷層所產(chǎn)生的額外的輻射劑量為醫(yī)療照射;核醫(yī)學(xué)科的工作人員所接受的照射為職業(yè)照射，負(fù)責(zé)淋洗和注射99mTc-MDP的

24、護(hù)士單獨(dú)統(tǒng)計(jì)其所受到的輻射劑量;注射藥物后的受檢者作為輻射源對其他患者及家屬所造成的輻射為公眾照射。統(tǒng)計(jì)的結(jié)果與相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)及其他類似影像檢查所致的輻射劑量進(jìn)行分析、比較，從而衡量SPECT/CT檢查中99mTc-MDP所導(dǎo)致的輻射危害或影響程度，為SPECT/CT掃描中的輻射防護(hù)提供更好的建議，更好地貫徹輻射防護(hù)最優(yōu)化原則，促進(jìn)SPECT/CT的更好應(yīng)用。統(tǒng)計(jì)學(xué)處理是通過Microsoft Office Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)

25、處理，SPSS進(jìn)行單樣本的t檢驗(yàn)和直線相關(guān)檢驗(yàn)。
　　結(jié)果：
　　1.醫(yī)療照射（受檢者）。骨掃描受檢者行局部SPECT/CT掃描時受到99mTc-MDP醫(yī)療照射的有效劑量為8.23±0.99mSv，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法與職業(yè)照射的年劑量限值(20mSv)進(jìn)行單個樣本的t檢驗(yàn)，t=-65，P＜0.001，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;與公眾照射的年劑量限值(5mSv)進(jìn)行單個樣本的t檢驗(yàn)，t=17.9，P＜0.001，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　2.

26、受檢者外照射的輻射劑量。由曲線公式分別計(jì)算出9mTc-亞甲基二膦酸鹽(MDP)劑量率為2.5μSv/h時的時間點(diǎn)和距離點(diǎn)，距離骨掃描檢查者1.0米和1.5米處劑量率為2.5μSv/h的時間分別是245min和212min;注射9mTc-亞甲基二膦酸鹽(MDP)后120分鐘和240分鐘劑量率為2.5μSv/h的距離分別是2.9米和1.6米。
　　3.工作人員的輻射劑量。醫(yī)師胸部佩戴1年TLD所受的輻射劑量為0.972mSv;淋洗和注

27、射99mTc-MDP的護(hù)士佩戴1個月TLD的累積值是0.384mSv，一年所受的輻射劑量為1.534mSv，其左右手食指的輻射劑量是0.215mSv和0.374mSv，鉛眼鏡內(nèi)的輻射劑量是0.195mSv。
　　4.受檢者的附加輻射劑量。局部低劑量CT掃描對受檢者所造成的附加的輻射劑量亦較小(2.3±1.7mSv)，受檢者所獲得的診斷價值遠(yuǎn)大于他們所受到的輻射危害，符合醫(yī)療輻射實(shí)踐正當(dāng)性原則;另一方面從距離防護(hù)和時間防護(hù)對他們的活