周文蘭 吳湖炳 韓彥江 鐘錦梅 王全師
18F-FDGPET/CT對骨骼孤立性高代謝病灶的初步診斷價值
周文蘭 吳湖炳 韓彥江 鐘錦梅 王全師
目的分析骨骼孤立性高代謝病灶的18F-FDG PET/CT表現,以提高其診斷的水平。方法回顧性分析22例經病理學確診的骨骼孤立性高代謝病灶的PET/CT征象。結果22例患者中,淋巴瘤及嗜酸性肉芽腫各5例、漿細胞性骨髓瘤及骨肉瘤各4例、尤文氏肉瘤和I級骨巨細胞瘤各2例。病灶平均SUVmax為11.08±8.06(2.1~32.6)。良惡性病灶對FDG攝取的差異無統(tǒng)計學意義(SUVmax:8.86±2.40 vs.12.12±9.58,t=-1.241,P=0.231)。按病理類型進行分類,不同病理類型骨骼病灶對FDG攝取的差異無統(tǒng)計學意義(F=0.296,df=5,P=0.908)。漿細胞骨髓瘤及骨巨細胞瘤易出現FDG攝取不均。同機CT主要表現:溶骨性破壞17例,伴硬化邊5例,形成“領結征”、“皂泡征”、“花邊征”等典型征象;成骨性改變5例,見于淋巴瘤及骨肉瘤;軟組織腫塊形成17例;骨膜反應4例。結論PET難以對骨骼孤立性病灶進行定性,密切結合同機CT征象有助于診斷。
骨腫瘤;診斷,鑒別;正電子發(fā)射斷層顯像術;體層攝影術,X線計算機;氟脫氧葡萄糖F18;孤立性高代謝病灶
骨骼腫瘤在人群中的發(fā)病率較低,僅約為0.01%,其中良性骨腫瘤占50%,惡性骨腫瘤占40%,骨腫瘤樣病變占10%。腫瘤以及腫瘤樣病變均可有FDG攝取[1-2],筆者在日常診斷工作中發(fā)現,對于骨骼孤立性FDG攝取增高病灶,如何定性是一個難題,因此本文就本中心收集的經病理證實的22例骨骼孤立性高代謝病灶進行回顧性分析,旨在提高診斷的準確率。
1.1 一般資料
收集2003年5月至2013年8月在我中心行PET/CT檢查的骨骼病變患者,按以下標準納入病例:(1)無原發(fā)惡性腫瘤病史;(2)全身PET/CT顯像只有骨骼病變有異常FDG攝取,且為單發(fā);(3)有病理組織學結果。本研究共納入22例患者,男性17例、女性5例,年齡5~79歲,中位年齡33.5歲。20例患者的臨床表現為病變部位疼痛,其中1例伴有肢體無力;2例表現為包塊。所有患者均于活檢或手術前行PET/CT檢查。
所有患者或其家屬均在檢查前簽署PET/CT檢查知情同意書;同時該研究也獲得醫(yī)院及科室的同意。
1.2 PET/CT顯像檢查方法
顯像儀器為Discovery LS PET/CT掃描儀(GE Healthcare,美國)及mCT128掃描儀(SIEMENS Biography,德國)。顯像劑18F-FDG由PET tracer回旋加速器(GE Healthcare,美國)及化學合成模塊(北京派特生物技術有限公司,中國)自動合成,放化純度>95%?;颊呖崭? h以上,血糖水平控制在4.7~6.6 mmol/L,平靜狀態(tài)下通過三通管靜脈注射18F-FDG 5.5MBq/kg,在暗室內靜臥約1 h,排尿后進行PET/CT顯像。掃描范圍從顱頂至股骨中段,3例患者掃描至雙足。PET圖像應用CT數據進行衰減校正,重建方法采用有序子集最大期望值迭代法。融合圖像通過Xeleris或SyngoMMWP工作站獲得。
1.3 顯像結果分析及統(tǒng)計學處理
對所有PET圖像、CT圖像及PET/CT融合圖像進行幀對幀對比分析,病灶經2位有PET/CT診斷經驗的高年資醫(yī)師目測確認,采用ROI技術,由計算機計算SUV,取最大值(即SUVmax)。采用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計學分析,計算病灶SUVmax并以均數±標準差(±s)表示,骨骼良惡性病灶SUVmax的比較采用兩獨立樣本t檢驗,各病理類型病灶SUVmax的比較采用方差分析;P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 病理組織學情況
本研究患者22例,其中淋巴瘤5例(彌漫性大B細胞淋巴瘤2例、間變性大B細胞淋巴瘤2例、B細胞淋巴瘤1例)、嗜酸性肉芽腫5例、漿細胞性骨髓瘤4例、骨肉瘤4例、尤文氏肉瘤2例、I級骨巨細胞瘤2例。
2.2 病灶部位及數目
病灶分布情況為:椎體9例、肋骨3例、胸骨柄2例、四肢骨4例(股骨下段2例、左側脛骨上端及左側肱骨頭各1例)、盆腔骨3例(骶骨、左側髂骨及左側恥骨各1例)、左側下頜骨1例。
2.3 病灶FDG攝取情況
病灶對FDG的攝取情況表現為輕度攝取到明顯攝取,平均SUVmax為11.08±8.06(2.1~32.6),其中攝取程度與肝臟相近者2例(淋巴瘤及漿細胞瘤各1例);高于肝臟低于腦皮質者9例,其中良性4例(骨巨細胞瘤1例、嗜酸性肉芽腫3例),惡性5例(骨肉瘤及尤文氏肉瘤各2例、漿細胞骨髓瘤1例);與腦皮質相近者11例,其中良性3例(嗜酸性肉芽腫2例、骨巨細胞瘤1例),惡性8例(淋巴瘤4例、漿細胞骨髓瘤及骨肉瘤各2例)。攝取程度均勻者19例、濃淡不均者3例(漿細胞骨髓瘤2例及骨巨細胞瘤1例)。按病理良惡性分類,良惡性病灶FDG攝取的差異無統(tǒng)計學意義(SUVmax:8.86±2.40 vs.12.12±9.58,t=-1.241,P=0.231)。按病理類型進行分類,各類病灶FDG攝取的差異無統(tǒng)計學意義(F=0.296,df=5,P=0.908)。
2.4 同機CT主要征象
淋巴瘤5例,其中病灶位于胸椎及腰椎各2例、左側髂骨1例。其同機CT改變有以下3種:(1)成骨硬化3例,表現為骨質密度彌漫性稍增高,椎體形態(tài)完整(圖1中A);(2)輕度骨質破壞1例,表現為大病灶,小骨質破壞,呈蟲蝕狀改變(圖1中B);(3)膨脹性明顯溶骨性破壞1例,位于椎體及其附件上,骨質破壞明顯,皮質中斷,椎體被壓縮呈“三角形”。在胸、腰椎病變中同時伴有附件累及3例,向椎管內生長2例。5例均伴有周圍明顯軟組織腫塊形成,4例軟組織腫塊大于骨骼侵犯的范圍。
嗜酸性肉芽腫5例,其中病灶位于胸椎、腰椎、胸骨柄、肋骨、左側恥骨各1例。CT上均表現為明顯溶骨性破壞,邊緣尚清晰,不膨脹,無骨嵴殘留,其中位于胸椎1例累及三個椎體,椎間盤無變窄,椎體呈壓縮性骨折。3例突破骨皮質形成周圍組織軟組織腫塊(圖1中C),另2例伴硬化邊。
漿細胞性骨髓瘤4例,其中病灶位于胸椎、腰椎、胸骨柄及骶骨各1例。CT上均表現為不同程度溶骨性破壞。胸2椎體累及雙側附件呈對稱性破壞,類似“領結征”(圖1中D)。腰3椎體輕度膨脹性骨質破壞累及右側附件及右側椎旁組織,破壞區(qū)內見殘留較粗骨嵴影(圖1中E)。骶骨病灶呈大片狀破壞,破壞區(qū)內見殘留粗大的骨嵴,邊緣硬化。胸骨病變呈膨脹性骨質破壞,輪廓基本存在,骨皮質斷斷續(xù)續(xù)呈花邊狀,形成“花邊征”(圖1中F),伴椎旁軟組織腫塊形成。
圖1 骨骼腫瘤的PET/CT表現圖中,A、C、F圖為CT及PET/CT融合圖矢狀位;B、G為CT及PET/CT融合圖橫斷位;D為CT及PET冠狀位;E、H為CT橫斷位。A:彌漫性大B細胞淋巴瘤,腰2椎體骨質密度彌漫性增高,椎旁伴軟組織腫塊,縱徑大于橫徑;B:間變性大B細胞淋巴瘤,左側髂骨大病灶,骨骼小破壞;C:胸骨柄嗜酸性肉芽腫,溶骨性破壞徹底,無膨脹,無殘留骨嵴,病灶突破骨皮質形成軟組織腫塊;D:漿細胞骨髓瘤,胸2椎體及雙側附件對稱性溶骨性破壞,PET冠狀位圖上形成“領結征”;E:漿細胞骨髓瘤,破壞區(qū)內見粗大骨嵴殘留(見紅色箭頭);F:胸骨柄漿細胞骨髓瘤,胸骨柄略呈膨脹性生長,輪廓存在,骨皮質斷斷續(xù)續(xù)中斷,形成“花邊征”;G:骨巨細胞瘤,左側肋骨膨脹性破壞,形成“皂泡征”;H:骨巨細胞瘤,破壞區(qū)內見纖細骨嵴殘留(見紅色箭頭)。Fig.1 PET/CT findings of bone tumor
骨肉瘤4例,其中病灶位于四肢骨干骺端3例、肋骨1例。CT上呈現溶骨性改變?yōu)橹?例、成骨性改變?yōu)橹?例(表現為骨質密度不均勻性增高)。4例均伴軟組織腫塊及骨膜形成。病灶位于四肢骨者向心性沿著長軸方向生長。
尤文氏肉瘤2例,其中病灶位于左側股骨下段內側髁及左側下頜骨各1例。兩例均表現為輕度浸潤性骨質破壞,周圍軟組織腫塊形成。病灶位于左側股骨下段內側髁者偏心性沿著長軸方向生長。
骨巨細胞瘤2例,其中病灶位于左側第7側肋骨及胸12椎體各1例。CT上均表現為膨脹性溶骨性破壞,破壞區(qū)形成分隔,肋骨病變呈“皂泡征”(圖1中G),胸12椎體破壞區(qū)內見纖細骨嵴(圖1中H),邊緣略有輕度硬化,病變突破骨皮質形成右側椎旁軟組織腫塊并向椎管內生長。
本組結果顯示,22個骨孤立性良惡性腫瘤對FDG的攝取無明顯差異,單憑18F-FDG攝取程度的高低難以對病灶進行定性。這與Costelloe等[3]的報道略有不同,他的研究顯示惡性腫瘤對FDG的攝取程度高于所有骨良性腫瘤,但低于侵襲性的骨巨細胞瘤及嗜酸性肉芽腫。Hoshi等[4]也進行了類似的研究,得出的結果與Costelloe等相似,但他以SUVmax=2.6作為良惡性骨腫瘤的分界點時,PET/CT診斷的特異度只有64.7%,假陽性的原因主要也是因為骨巨細胞瘤的高攝取。本組研究結果與上述研究不同的原因估計與病例來源有關,本組只有22例病例,且良性骨腫瘤只有易出現FDG高攝取的骨巨細胞瘤及嗜酸性肉芽腫兩種,因而導致攝取無明顯差異。文獻及本研究結果顯示,嗜酸性肉芽腫及骨巨細胞瘤難以在18F-FDG攝取程度上與惡性腫瘤相鑒別。從攝取均勻性方面考慮,漿細胞骨髓瘤及骨巨細胞瘤易出現病灶攝取FDG程度不均一的情況[4-6],估計這與兩種腫瘤的異型性明顯及生物學特性有關,而其他腫瘤攝取較均勻,這種征象可能有助于鑒別診斷。
全身PET的顯像價值在于確認全身骨骼其他部位無其他高代謝病灶存在,也無其他臟器、組織惡性腫瘤存在,另外一個價值在于顯示病灶的增殖活躍程度、侵犯范圍,以更好地指導活檢。本研究中的淋巴瘤病灶的18F-FDG代謝增高程度就很好地反映了腫瘤的惡性程度,1例淋巴瘤病灶攝取程度低,與肝臟相近,提示了該病灶生長緩慢,病理結果是B小細胞淋巴瘤,屬于惰性淋巴瘤;而另外4例淋巴瘤攝取明顯增高,與腦皮質相近,提示了腫瘤代謝活躍,具有明顯的侵襲性,病理結果是彌漫性大B細胞淋巴瘤及間變性大B細胞淋巴瘤,屬于侵襲性淋巴瘤。雖然PET能夠根據病灶的FDG攝取情況提供部分診斷信息,但鑒別診斷還需結合臨床及同機CT的影像學改變來綜合判斷。
原發(fā)骨淋巴瘤好發(fā)于40~50歲年齡群,10歲以下較少見,且好發(fā)于長骨及脊柱骨。生化檢查以微球蛋白、乳酸脫氫酶及鐵蛋白水平升高為主。CT改變可分為4種類型:溶骨性破壞、硬化型、囊狀膨脹型及混合型。本組骨骼淋巴瘤以硬化型改變?yōu)橹鳎娪谧刁w[7],其他腫瘤病例未見此征象。且椎體淋巴瘤多伴有椎旁明顯軟組織腫塊形成,其長徑往往大于骨骼侵犯的范圍[8]。同時具備這兩種征象應首先考慮到骨淋巴瘤。另外一種典型征象為大病灶伴小骨質破壞[9],其產生原因可能是淋巴瘤細胞通過產生IL-1、IL-6和TNF等細胞因子,引起破骨活動增加,骨質吸收形成“腫瘤通道”,骨髓腔內淋巴瘤通過通道在病變周圍形成較大軟組織腫塊,而骨皮質可以不出現廣泛骨質破壞[10]。本組位于髂骨的病灶具有此征象。
骨骼嗜酸性肉芽腫是一種罕見的骨骼腫瘤樣病變,活動期具有惡性腫瘤的行為,好發(fā)于20歲以下青少年,常見部位是顱骨。生化檢查以白細胞、C-反應蛋白及血沉增高為主。CT表現與分期相關,急性期呈明顯溶骨性破壞,但不膨脹,少見骨嵴殘留[11-12],破壞骨皮質比較徹底,且形成周圍軟組織腫塊。本組有3例有此表現。2例慢性期病變較局限,破壞區(qū)邊緣因病灶修復而形成硬化邊。
漿細胞骨髓瘤好發(fā)于50歲以上中老年人,多伴有骨質疏松,實驗室檢查以本周氏蛋白及免疫球蛋白升高為主。CT均表現為溶骨性改變,部分可呈膨脹性改變,破壞區(qū)多不徹底,可見殘留的骨嵴影,這種征象需與骨巨細胞瘤進行鑒別。一般來說,漿細胞骨髓瘤殘留骨嵴縱向較長,橫斷面較粗大,與骨應力相關,典型者稱之為“微腦征”,而骨巨細胞瘤殘留的骨嵴較纖細,與骨應力無關[13-14]。另外,骨巨細胞瘤多表現為偏心性生長;而漿細胞瘤可以為對稱性生長,冠狀位上形成“領結征”。再結合骨巨細胞瘤的常見發(fā)病年齡為20~40歲,可資鑒別。位于胸骨柄的漿細胞骨髓瘤形成一種特殊征象,陳韻等[15]稱之為“花邊征”,表現為胸骨柄呈膨脹性溶骨性改變,骨皮質斷斷續(xù)續(xù),但輪廓尚可辨。
骨肉瘤及尤文氏肉瘤是骨骼腫瘤中最常見的惡性腫瘤,均好發(fā)于青少年,且好發(fā)于四肢骨干骺端,但兩者起源完全不同。骨肉瘤起源于骨細胞,而尤文氏肉瘤起源于骨髓。因此其影像表現也略有不同,一般骨肉瘤根據其腫瘤細胞成分不同,可為成骨性或溶骨性改變,位于四肢骨者,多有骨皮質破壞、死骨、新生瘤骨、骨膜反應及軟組織腫塊。而尤文氏肉瘤的腫瘤細胞沒有成骨活性,不形成瘤骨或瘤軟骨,CT主要表現為髓腔內骨質破壞、軟組織腫塊及骨膜反應。本組4例骨肉瘤均有典型的表現。但尤文氏肉瘤表現不典型,需與其他疾病進行鑒別。
軟組織腫塊形成在本組病例中較多見,22例患者中有17例存在這種征象,而且無論是良性或者惡性骨腫瘤,只要破壞骨皮質均有可能形成軟組織腫塊,因而不能把它當成良惡性鑒別的依據。
本研究結果顯示,對于孤立性骨病變且呈現18F-FDG代謝增高者,僅根據骨病灶代謝高低程度難以對病變的良惡性及病種類型進行準確區(qū)分,仔細分析病變的CT征象并綜合患者的年齡、發(fā)病部位及實驗室檢查資料對疾病的鑒別有較大的幫助。本研究的不足之處是病例數較少,討論也只是針對現有病例進行,而骨骼腫瘤分類繁多,鑒別診斷常較困難,需拓展病例數并總結出更多信息以進行更好的鑒別。
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Preliminary study of18F-FDG PET/CT in the diagnosis of solitary hypermetabolic lesion of bone
Zhou Wenlan,Wu Hubing,Han Yanjiang,Zhong Jinmei,Wang Quanshi.Department of PET Center, Southern Hospital,Southern Medical University,Guangzhou 510515,China
Wang Quanshi,Email:wqslph@163.net
ObjectiveThis study aims to investigate the clinical value of18F-FDG PET/CT in diagnosing solitary hypermetabolic lesion of the bone.MethodsTwenty-two patients with solitary FDG uptake in the bone were enrolled.Patient diagnosis was confirmed by biopsy or surgery.PET/CT images were analyzed.ResultsOf the 22 patients,5 had primary bone lymphoma and bone eosinophilic granuloma,4 had plasma cell myeloma and osteosarcoma,and 2 had Ewing's sarcoma and giant cell tumor of the bone.The mean SUVmaxof bone lesions is 11.08±8.06(2.1-32.6).Nineteen lesions had welldistributed FDG uptake.The other three lesions were unevenly distributed.No significant difference in FDG uptake was found between malignant and benign lesions(SUVmax:8.86±2.40 vs.12.12±9.58, respectively;t=-1.241,P=0.231),and among different kinds of bone lesions(F=0.296,df=5,P=0.908).Syn-modality CT images showed that 17 patients have osteolytic changes,5 of which with sclerosis edge.Some bone lesions presented as“bow tie sign”,“soap bubble sign”,and“l(fā)ace sign”.The other 5 patients,3 with primary bone lymphoma and 2 with osteosarcoma,presented with ossification changes.Otherwise,soft tissue mass was formulated in 17 patients,and periosteal proliferation developed in 4 patients.ConclusionSyn-modality CT images should be included in the differential diagnosis of solitary hypermetabolic lesion of the bone.
Bone neoplasms;Diagnosis,differential;Positron-emission tomography;Tomography, X-ray computed;Fluorodeoxyglucose F18;Solitary hypermetabolic lesion
2014-12-11)
10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2015.01.005
2013年度南方醫(yī)院院長基金(2013C005)
510515廣州,南方醫(yī)科大學南方醫(yī)院PET中心
王全師(Email:wqslph@163.net)