前列腺癌骨转移瘤99Tcm-MDP SPECT/CT显像标准化摄取值测量的一致性

吴梦婷，尚靖杰，程勇，林薇薇，欧伟光，徐浩*

1.暨南大学附属第一医院设备科，广东广州 510630；2.暨南大学附属第一医院核医学科，广东广州 510630；通讯作者 徐浩txh@jnu.edu.cn

前列腺癌是男性泌尿系统常见的恶性肿瘤，在我国的发病率呈逐年上升趋势[1]，80%的晚期患者伴有骨转移[2]。针对骨转移瘤的治疗主要包括全身内分泌治疗和化疗，以及手术、放疗和靶向治疗等局部性治疗。客观有效地评价疗效对选择最佳治疗方案至关重要[3]，99Tcm-MDP SPECT 全身骨显像在此方面具有重要作用。2019版《转移性前列腺癌化疗中国专家共识》推荐治疗前和治疗后每2～4个月进行全身骨显像评价疗效[4]。然而，传统骨显像根据治疗前后病灶数目增减进行疗效评价，无法及时有效地定量分析病灶对治疗的应答程度[5]。近年来，随着SPECT/CT技术和图像重建算法的不断发展，SPECT 定量分析的可靠性与PET 相当，使得采用SPECT 标准化摄取值（SUV）评价骨转移瘤疗效成为可能[6]。然而，SUV会受到诸多因素的影响[7-8]。本研究对比同一观察者和不同观察者采用感兴趣区体积（volume of interest，VOI）重复测量骨转移瘤平均SUV（SUVmean）和最大SUV（SUVmax）的一致性，为进一步采用SPECT/CT 定量参数评价前列腺癌骨转移瘤治疗效果提供参考。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2018年3月—2019年12月在暨南大学附属第一医院核医学科接受99Tcm-MDP SPECT/CT 全身骨显像的前列腺癌患者的影像学资料。纳入标准：①经病理学检查确诊为前列腺癌；②SPECT显像提示有骨高代谢病灶，且经同机CT 影像证实为骨转移瘤。最终纳入47例前列腺癌患者，年龄57～85岁，平均（73±7）岁。

1.2 仪器与方法 采用GE Discovery NM/CT 640 双探头SPECT/CT显像仪，配有低能高分辨准直器。数据处理应用Xeleris 工作站中Q Metrix 软件对骨转移瘤99Tcm-MDP 摄取进行定量分析。

静脉注射99Tcm-MDP 25mCi后，嘱患者饮水500～1000 ml，显像前排空膀胱，并避免尿液污染体表，注射显像剂2～3 h后进行显像。首先使用双探头SPECT 系统进行平面显像，探头配置低能通用型准直器，能峰140 keV，窗宽20%。使用全身采集模式进行前后位显像，显像速度设定为20 cm/min，采集矩阵为256×1024。常规平面显像结束后，选取SPECT图像中异常放射性核素浓聚区域进行SEPCT/CT 断层融合显像，CT 扫描层厚2.5 mm，电压140 kV，电流20 mA。CT 断层扫描结束后立即进行SPECT 断层图像采集，配低能通用准直器，采集矩阵128×128，双探头步进式旋转180°，帧/6°，共采集60帧。扫描25～30 min 内完成。

1.3 图像分析 由1名主治医师（观察者1）和1名副主任医师（观察者2）独立完成图像分析。为保证观察者两次测量病灶的一致性，观察者1 首次测量时选取分析代谢最高的2枚病灶并记录病灶部位。观察者1 第2次测量和观察者2 两次测量均选取相同病灶进行分析。具体操作步骤：通过SPECT/CT 融合图像在横断面、矢状面和冠状面对骨转移瘤精确定位，选择病灶代谢最高处。采用自动VOI 技术勾画病灶边界，必要时结合CT 影像进行手动调节。经Q Metrix分析即可获得骨转移瘤的体积、SUVmean 和SUVmax。2名观察者完成1次测量后，采用相同方法间隔4 周再次分析骨转移瘤的相关定量参数。

1.4 统计学方法 应用SPSS 17.0 和MedCalc 15.0 软件进行分析。计量资料以x±s表示。采用组内相关系数（intraclass correlation coefficient，ICC）和Bland-Altman 图分析观察者内和观察者间体积、SUVmean 和SUVmax 测量结果的重复性。采用差异性系数（coefficients of variation，CV）评价观察者间SUVmean和SUVmax 测量结果的变异性，每项参数的CV值以2名观察者测量所得数据的平均值与标准差的商表示。采用配对t检验分析CV值间的差异性。P＜0.05表示有统计学意义。

2 结果

2.1 定量参数测量结果 2名观察者共测量骨转移瘤92例，其中位于骨盆41例（44.6%），脊柱23例（25.0%），肋骨19例（20.7%），股骨9例（9.7%）。骨转移瘤体积、SUVmean 和SUVmax 的测量结果见表1。图1为2名观察者分析定量参数的典型示意图。

表1 2名观察者测量骨转移瘤体积、SUVmean 和SUVmax 的结果

图1 2名观察者定量分析结果。A为CT 和SPECT 横断面图像，以及观察者1 分析病灶定量参数的结果；B为CT 和SPECT横断面图像，以及观察者2 分析病灶定量参数的结果；C为全身骨显像截面图；箭示测量病灶（左侧髂骨）

2.2 观察者内测量体积、SUVmean 和SUVmax 重复性分析结果 观察者内对骨转移瘤体积、SUVmean和SUVmax 测量结果的重复性分析见表2。同1 观察者两次测量骨转移瘤体积和SUVmean具有极好的重复性（ICC=0.976、0.967 和0.962、0.979）；SUVmax 的测量结果完全一致（ICC=1）。观察者1 和观察者2 两次测量体积和SUVmean 的Bland-Altman 分析结果具有极好的一致性（图2），其差值均数分别为-0.1、-0.2、-0.1 和0.1；95%一致性界限（limits of agreement，LoA）分别为-3.8～3.7 ml、-4.5～4.1 ml、-5.9～5.7 和-4.5～4.7；分别有2.2%（2/92）、5.4%（5/92）、5.4%（5/92）和5.4%（5/92）的点数位于95% LoA 外。因SUVmax 测量结果完全一致，未进行Bland-Altman 图分析。

2.3 观察者间测量体积、SUVmean 和SUVmax 重复性分析结果 观察者间对骨转移瘤体积、SUVmean 和SUVmax 测量结果的重复性分析见表3。2名观察者两次测量骨转移瘤体积和SUVmean 具有极好的重复性（ICC=0.950、0.963 和0.948、0.966）。观察者间第1次和第2次测量体积和SUVmean 的Bland-Altman 分析结果具有极好的一致性（图3），其差值均数分别为-0.2、-0.4、0.1 和0.3；95% LoA分别为-5.6～5.3 ml、-4.9～4.1 ml、-6.8～7.1 和-5.4～6.0；分别有4.3%（4/92）、3.3%（3/92）、6.5%（6/92）和5.4%（5/92）的点数位于95% LoA 外。因SUVmax测量结果完全一致，未进行Bland-Altman 图分析。

2.4 观察者间测量SUVmean 和SUVmax 变异性分析结果 2名观察者第1次测量骨转移瘤SUVmean 的CV 范围为0～35.1%，SUVmax 的CV为0；第2次测量SUVmean 的CV 范围为0～29.5%，SUVmax 的CV为0。配对t检验分析表明，两次测量的SUVmean 变异性显著高于SUVmax，差异均有统计学意义（t=9.66、9.18，P＜0.01）。

表2 ICC 和Bland-Altman 分析观察者内定量参数测量的重复性

图2 观察者内体积（A、B）和SUVmean（C、D）测量结果的Bland-Altman 图

图3 观察者间体积（A、B）和SUVmean（C、D）测量结果的Bland-Altman 图

3 讨论

本研究评估前列腺癌骨转移瘤99Tcm-MDP SPECT/CT显像SUV 测量在观察者内和观察者间的一致性。结果表明，同一观察者和不同观察者重复测量时SUVmean 具有极好的重复性，而SUVmax 的测量结果完全一致。观察者间SUVmean 测量结果的变异性显著高于SUVmax。

目前，关于SPECT 定量参数SUVmean 和SUVmax在观察者内和观察者间测量稳定性的研究已有报道。Tzortzakakis 等[9]采用99Tcm-MIBI SPECT/CT 对不同种类的肾脏肿瘤（肾嗜酸性细胞瘤、肾细胞癌、淋巴瘤等）进行显像，并分析不同观察者重复测量对SPECT 定量参数的影响。结果表明，同一观察者两次测量肾脏肿瘤的SUVmean 和SUVmax 均具有极好的重复性（ICC=0.984～0.954 和0.989～0.965），不同观察者间对肿瘤SUVmean 和SUVmax 的测量具有较好的重复性（ICC=0.732～0.890 和0.715～0.866）。本研究同样发现病灶体积和SUVmean 具有极好的观察者内重复性。但不同的是，本研究中观察者间对体积和SUVmean 的测量同样具有极好的重复性，且SUVmax的重复测量结果完全一致，其原因可能是在Tzortzakakis 等[9]的研究中，不同类型的肾脏肿瘤对99Tcm-MIBI 的摄取存在差异，观察者根据肿瘤在CT或MRI 影像中的对应位置手动勾画感兴趣区（ROI），这可能会导致不同观察者对ROI 的勾画产生较大偏差，进而导致SUVmean 的再现性降低。此外，当肿瘤对显像剂低摄取时，ROI 的偏差便会对SUVmax 的结果产生影响。本研究所测量病灶均为99Tcm-MDP 高摄取病灶，且选择病灶代谢最高处，采用自动VOI 技术勾画病灶边界。因此，尽管重复测量时VOI 范围同样具有一定偏差，但仅轻度影响体积和SUVmean 的重复性，且未对SUVmax 产生影响。

表3 ICC 和Bland-Altman 分析观察者间定量参数测量的重复性

PET/CT 定量分析研究也获得相似结果。Huang等[10]对4名观察者间定量分析肺肿瘤摄取18F-FDG的重复性进行分析，结果表明SUVmean 具有极好的重复性（ICC=0.97），SUVmax 测量值则完全一致（ICC=1）。此外，Jauw 等[11]开展了一项89Zrrituximab PET显像定量分析研究，2名观察者注射显像剂后第3 天和第6 天分别测量肿瘤对显像剂的摄取水平，结果表明SUVmean 具有极好的重复性（ICC=0.92 和9.95），SUVmax 测量值完全一致（ICC=1）。SUVmax 的稳定性高于SUVmean 的原因为前者指ROI 内组织摄取放射性药物最高的单一像素上的 SUV，较少受 VOI 边界的影响；而SUVmean 指ROI 内所有像素上SUV 的平均值，当两次测量VOI 的大小、形状和位置有所不同时，即会对其产生影响。

本研究进一步分析表明，2名观察者对SUVmean测量的变异性显著高于SUVmax。PET肿瘤学研究中，SUVmax 比SUVmean 更广泛地应用于评估肿瘤侵袭性。一方面因为恶性度最高的单个肿瘤细胞可能决定整个肿瘤的侵袭性[12-13]；另一方面是由于SUVmax 具有良好的稳定性[14]。因此，即使本研究结果提示SUVmean 在观察者内和观察者间的测量具有极好的重复性和较低的变异性，但SUVmax 在此方面具备更好的一致性，应该被推荐作为评价参数用于99Tcm-MDP SPECT/CT 骨转移瘤疗效评价。

本研究存在一些不足之处。首先，本研究仅评估了同一观察者和不同观察者勾画VOI 对骨转移瘤SUV 的影响，但SUV 稳定性还受到其他诸多因素的影响，如显像时间、采集参数、图像重建方法等。其次，本研究未评估短期内相同条件下重复显像时SUV的重测信度，该指标对明确治疗前后SUV 变化率是否具有实际临床意义至关重要。针对以上不足之处的前瞻性临床研究在下一步研究中展开。

总之，同一观察者或不同观察者在采用SPECT/CT 定量分析技术评价前列腺癌骨转移瘤99Tcm-MDP 摄取水平时，SUVmax 比SUVmean 具有更好的一致性。该结果将为进一步采用SPECT/CT 定量分析技术评价骨转移瘤治疗效果提供理论基础。