孟慶元， 王海巖， 陽依宏， 張 新， 吳 羽， 趙 軍

(同濟大學(xué)附屬東方醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，上海 200120)

隨著SPECT/CT定量技術(shù)的發(fā)展，定量骨斷層顯像在骨病變的診斷及鑒別診斷中應(yīng)用十分廣泛[1-2]。嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松癥通常伴隨骨質(zhì)破壞，可導(dǎo)致骨顯像上異常的放射性濃聚[3]，且惡性腫瘤骨轉(zhuǎn)移患者，由于自身原因及長期治療，通常更易出現(xiàn)繼發(fā)性骨質(zhì)疏松[4-8]。骨礦物質(zhì)密度(bone mineral density， BMD)測量可以反映骨的強度，雙能X線吸收骨密度測量儀(dual-energy X-ray absorptiometry， DXA)是測量BMD的“金標(biāo)準(zhǔn)”[9-11]。本研究通過對定量斷層顯像與骨密度之間的相關(guān)性分析，研究骨質(zhì)疏松對骨定量SUV的影響，為臨床診斷提供更多信息。

1 資料與方法

1.1 研究對象

回顧性分析同濟大學(xué)附屬東方醫(yī)院2019年6月1日—2020年2月1日接受骨密度及骨顯像檢查的84例患者。其中男性41例，年齡(64.84±7.19)歲，女性43例，年齡(60.23±11.33)歲。74例(88%)受檢者存在惡性腫瘤病史(肺癌35例、乳腺癌22例、結(jié)直腸癌5例、前列腺癌4例、其他腫瘤8例)，其余10例患者為不明原因腰背痛(骨質(zhì)增生、椎體退變、骨髓水腫等)。入組標(biāo)準(zhǔn)： (1) 絕經(jīng)期婦女及50歲以上男性；(2) 所有受檢者全身平面顯像及定量斷層顯像在腰椎、髖部均無放射性異常濃聚灶；(3) 受檢者在腰椎及髖部無手術(shù)史；(4) 受檢者全身骨顯像、定量骨斷層顯像及骨密度測定的操作、所得結(jié)果均符合質(zhì)控要求。分組標(biāo)準(zhǔn)： 將受檢者依照骨密度診斷結(jié)果分為骨質(zhì)疏松組(T≤-2.5)、低骨量組(-2.5

1.2 臨床資料收集

所有受檢者均采集相關(guān)臨床信息： 性別、年齡、身高、體質(zhì)量、既往病史、臨床診斷及有無外傷史等。

1.3 儀器與檢查方法

1.3.1 骨密度儀器及檢查方法 儀器為美國通用公司DPX-NT雙能X線骨密度儀。受檢者仰臥于檢查床，足內(nèi)旋，固定于足部支架上，行腰椎及髖部骨密度檢測。檢測完成后，由3位高年資骨密度診斷醫(yī)師勾畫L1～4、股骨頸及全髖感興趣區(qū)，取3次均值，作為受檢者L1～4椎體、股骨頸及全髖的T值和BMD值。依照骨密度診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]，給出骨質(zhì)疏松、低骨量、骨量正常的診斷。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

所得數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS 26.0軟件處理，采用單因素方差分析： (1) 男性及女性相同部位BMD、T值、SUVmean及SUVmax間差異；(2) 腰椎、股骨頸、全髖3個不同檢測部位BMD、T值、SUVmean及SUVmax間差異；(3) 骨質(zhì)疏松、低骨量、骨量正常三種診斷BMD、T值、SUVmean及SUVmax間差異。采用皮爾遜相關(guān)性檢驗分析在相同部位SUV、T值、BMD之間的相關(guān)性，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

圖1 腰椎、股骨頸及全髖感興趣區(qū)(VOI)Fig.1 VOI of lumbar， neck of femur and total hipA、B、C分別為腰椎，股骨頸及全髖在橫斷位、矢狀位及冠狀位三個層面上的VOI勾畫，全髖包含股骨頭，大轉(zhuǎn)子及股骨干近端

2 結(jié) 果

2.1 不同性別腰椎、股骨頸及全髖差異

對不同性別腰椎、股骨頸及全髖數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果見表1，發(fā)現(xiàn)男性腰椎T值、BMD、SUVmean及SUVmax均顯著高于女性[-0.87±1.59vs-1.88±1.67，P=0.006;(1.075±0.191) g/cm2vs(0.950±0.200) g/cm2，P=0.004;4.72±0.84vs4.23±0.63，P=0.003;9.65±2.10vs8.58±1.47，P=0.008]。在股骨頸部位，男性T值及BMD值顯著高于女性(P=0.008，P=0.006)，而SUVmean及SUVmax則相較于女性更低(P=0.005，P=0.035)。同樣在全髖部位，男性T值及BMD顯著高于女性(P=0.011，P=0.011)，但是不同性別間SUVmean與SUVmax差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表1 不同性別腰椎、股骨頸及全髖數(shù)據(jù)比較

2.2 不同部位數(shù)據(jù)差異

不同部位間T值、BMD、SUVmean及SUVmax值均差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.043，P<0.01，P<0.01，P<0.01)，其中腰椎T值顯著低于股骨頸及全髖，BMD、SUVmean及SUVmax顯著高于股骨頸及全髖，見表2。

表2 腰椎、股骨頸及全髖數(shù)據(jù)比較

2.3 骨量正常、低骨量與骨質(zhì)疏松數(shù)據(jù)比較

根據(jù)骨密度測定結(jié)果將研究對象分為骨量正常(n=22)、低骨量(n=33)、骨質(zhì)疏松(n=29)三組。不同診斷組中，腰椎處BMD(P<0.01)，T值(P<0.01)，SUVmean(P=0.014)、SUVmax(P=0.012)，股骨頸處BMD(P<0.01)、T值(P<0.01)，全髖處BMD(P<0.01)、T值(P<0.01)、SUVmean(P=0.044)、SUVmax(P=0.034)差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，其余各組數(shù)據(jù)無明顯統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)，見表3。骨質(zhì)疏松組腰椎T值、BMD、SUVmean及SUVmax均顯著低于骨量正常及低骨量組(P<0.05)。股骨頸及全髖T值、BMD在骨質(zhì)疏松組中明顯下降，全髖SUVmean及SUVmax在骨質(zhì)疏松組中低于正常骨量組，但是股骨頸處SUVmean及SUVmax在三組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表3 骨量正常、低骨量與骨質(zhì)疏松數(shù)據(jù)比較

2.4 相同部位間SUV與T值及BMD相關(guān)性分析

在腰椎處，SUVmean及SUVmax均與BMD(r=0.451，P<0.01；r=0.409，P<0.01)、T值(r=0.446，P<0.01；r=0.400，P<0.01)呈中等程度正相關(guān)，見圖2。而在股骨頸及全髖處，SUVmean、SUVmax與BMD均無統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性(P>0.05)。

圖2 腰椎SUVmean及SUVmax與T值、BMD相關(guān)性分析Fig.2 Correlation analysis of lumbar SUVmean， and SUVmax with T value and BMDA： 腰椎SUVmean與BMD相關(guān)性分析；B： 腰椎SUVmean與T值相關(guān)性分析；C： 腰椎SUVmax與BMD相關(guān)性分析；D： 腰椎部位SUVmax與T值相關(guān)性分析

3 討 論

SPECT/CT的定量評估在近些年越來越被臨床認(rèn)可，定量分析通過進行相對或絕對的數(shù)值評估，克服視覺分析的缺點，更加客觀的分析圖像數(shù)據(jù)，獲得更高的診斷準(zhǔn)確性。隨著SPECT/CT融合技術(shù)、圖像重建算法等不斷完善和應(yīng)用，使得SPECT/CT全定量評估成為可能。在PET圖像定量分析中，SUV是非常重要的定量參數(shù)，被廣泛應(yīng)用于臨床，在鑒別診斷良惡性腫瘤、監(jiān)測腫瘤復(fù)發(fā)、評估療效等方面發(fā)揮重要作用[12]。

基于SUV在PET圖像定量分析中的重要性，許多研究者在SPECT圖像分析中同樣應(yīng)用SUV進行定量分析，發(fā)現(xiàn)了SUV在SPECT圖像分析中的臨床應(yīng)用價值。Beck等[13]回顧性分析了視覺評估與絕對定量在骨轉(zhuǎn)移瘤診斷上的一致性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)視覺評估在平面骨顯像上的一致性不如定量SPECT/CT(k=0.46vsk=0.094，P<0.01)，由此說明，相較于視覺評估，定量骨顯像在骨掃描診斷中具有更強的可信度。Ogura 等[14]證實，在下頜骨病變中，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的SUVmax顯著高于放射性骨壞死和正常下頜骨的SUVmax，說明定量骨斷層在正常骨組織與病變骨組織的鑒別診斷中具有很好的應(yīng)用。骨質(zhì)疏松癥可以導(dǎo)致患者腰背酸痛，脊柱變形及骨折等，降低患者生活質(zhì)量，嚴(yán)重者可致殘，給患者及其家庭帶來沉重的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。對骨質(zhì)疏松癥的早期發(fā)現(xiàn)可提早干預(yù)，降低骨折風(fēng)險。有研究發(fā)現(xiàn)SPECT骨顯像腰椎SUV可用于評價骨質(zhì)疏松及評估療效[15-17]，但是對于其他部位如股骨頸、全髖的SUV值是否也可用于評價骨質(zhì)疏松則沒有研究，而且病例數(shù)相對較少，因此本課題增加病例數(shù)做了進一步研究。

本研究通過對SUV與BMD的統(tǒng)計比較，發(fā)現(xiàn)定量骨斷層顯像在診斷骨質(zhì)疏松上，相較于傳統(tǒng)的骨密度測定更有其獨到之處。傳統(tǒng)DXA骨密度的平面投影成像容易受到體質(zhì)量、脊柱側(cè)彎、椎體骨質(zhì)增生、腹主動脈鈣化等影響。而定量骨斷層顯像不僅能夠通過CT圖像了解受檢部位的顯微結(jié)構(gòu)，骨小梁變化等信息，SUV的應(yīng)用，更能對受檢部位的骨量有定量的數(shù)據(jù)支持，有助于提升骨密度診斷的準(zhǔn)確度。

本研究發(fā)現(xiàn)，骨質(zhì)疏松患者腰椎SUVmax、SUVmean相較于低骨量患者及正常受檢者的SUVmax、SUVmean均顯著降低，與余豐文等[16]研究一致，他們發(fā)現(xiàn)腰椎SUVmax和SUVmean分別為7.39±1.84和4.90±1.27，均與BMD呈正相關(guān)(r=0.64、0.63，P均<0.01)。本研究還發(fā)現(xiàn)股骨頸與全髖部位的SUV并差異無統(tǒng)計學(xué)意義，且在相關(guān)性分析中，腰椎的SUV與BMD存在正相關(guān)，而股骨頸與全髖部位的SUV與相應(yīng)部位的BMD并無顯著的相關(guān)性。馬曉龍等[18]的實驗研究中說明，可能是由于腰椎部位的BMD下降程度較股骨頸及全髖高，腰椎處骨礦物質(zhì)的丟失更早，更易監(jiān)測到骨質(zhì)疏松的發(fā)生。定量核素骨顯像所提供的標(biāo)準(zhǔn)攝取值信息能夠較為準(zhǔn)確地反映椎體骨代謝情況[19]，而骨代謝異常也是骨質(zhì)疏松癥發(fā)病的重要原因之一[20]。因此，定量SPECT/CT核素骨顯像能夠為骨質(zhì)疏松的診斷提供更多信息。

本研究對不同性別SUV進行對比發(fā)現(xiàn)男性腰椎的SUV顯著高于女性。既往有學(xué)者提出個體重心的提高會導(dǎo)致腰椎承重增加、局部骨骼更多的血液供應(yīng)及骨鹽代謝的增加，進而導(dǎo)致腰椎SUV的增高[21]。本研究中，男性的身高顯著高于女性可能是導(dǎo)致腰椎SUV差異的原因。然而與既往的一項研究結(jié)果不一致[22]，納入研究病例的異質(zhì)性(年齡結(jié)構(gòu))可能導(dǎo)致了結(jié)果的差異。

嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松會導(dǎo)致骨結(jié)構(gòu)的破壞，也會導(dǎo)致放射性核素的濃聚。這給惡性腫瘤的骨轉(zhuǎn)移及原發(fā)性骨腫瘤與骨質(zhì)疏松導(dǎo)致的壓縮性骨折間的鑒別診斷帶來一定的困難。本研究團隊前期在大樣本人群中建立了正常椎體SUV的范圍，并且發(fā)現(xiàn)正常椎體、良性骨病變椎體、椎體骨轉(zhuǎn)移灶的SUV差異有統(tǒng)計學(xué)意義，初步結(jié)果證實了SUV在鑒別骨良惡性病變中的潛在價值，可為臨床診斷和評價椎體病變治療效果提供定量參考[23]。Ogura等[14]的研究也表明惡性腫瘤骨轉(zhuǎn)移部位的SUV與正常部位或良性骨病變SUV存在明顯差異。骨質(zhì)疏松人群椎體的SUV與正常椎體及惡性腫瘤骨轉(zhuǎn)移或原發(fā)性骨腫瘤患者病變部位的SUV是否存在差異，將會進一步研究。

本研究尚有局限性： (1) 由于進行骨掃描的患者中88%都有惡性腫瘤的病史，可能造成骨轉(zhuǎn)移瘤本身及放療、化療及內(nèi)分泌治療等因素影響骨骼SUV的定量；(2) 由于病例數(shù)有限，未根據(jù)性別和年齡的骨密度進行分層研究BMD與定量骨斷層SUV的相關(guān)性。

綜上所述，骨質(zhì)疏松患者腰椎、股骨頸及全髖SUVmax及SUVmean均顯著減低，且腰椎SUV與骨密度有顯著相關(guān)性，可用于評價骨質(zhì)疏松。骨質(zhì)疏松可導(dǎo)致SUV降低，在骨定量顯像用于骨良惡性鑒別診斷時應(yīng)引起重視。