基于多模态分子影像技术的SPECT/CT在临床中的应用进展*

殷 雷 王荣福* 闫 平

核医学分子影像技术是迄今唯一被广泛用于临床的分子影像技术，由于其独特的技术也将在个性化医疗的研究中发挥重要的作用。PET通过与CT设备的有机结合，逐渐取代了单一的PET显像，PET/CT已经被誉为目前人类最先进的医学影像设备之一，是进行新药研发和活体疾病诊断的理想工具[1-2]。但是，PET/CT昂贵的设备与药物成本，使之不能大范围推广和使用，而传统的核医学显像设备SPECT并未被淘汰，如果对其进一步改进和完善，是否可以充分发挥其潜在的应用价值[3]。

近年来，科学研究成果表明，继PET/CT的巨大成功后，美国通用电气公司于1999年首次推出SPECT配带一个2.5 mA的X射线球管成像系统，可用于图像的衰减校正和病变定位，为疾病的诊断和推进SPECT/CT技术临床应用发展发挥了重要作用。2004年德国西门子公司推出了具有独立诊断功能的Symbia SPECT/CT，使得临床疾病的诊断能力大大提高。2010年飞利浦公司推出的SPECT/CT整合了Brightview SPECT与BrightviewX-CT。CT技术采用的是平板CT技术，可以保证在低剂量X射线的情况下提供诊断级别的CT图像，可以较大程度降低患者所受到的辐射剂量。

依据美国核医学会指南的定义，SPECT/CT是指高端SPECT和多排螺旋CT结合成一体化的设备，即单光子发射计算机断层/X射线计算机断层扫描仪，不仅提供SPECT功能信息，而且提供诊断CT的解剖信息。诊断级CT带来了丰富的解剖形态学的信息，大幅度地提高了SPECT显像诊断的灵敏度和特异度，SPECT和CT杂合在一起，精确的配准和同机融合进一步增强了疾病诊断的准确度，改变了核医学“Unclear imaging”的历史，成为真正的“Clear imaging”。SPECT/CT的诊断效能远远大于单独的SPECT或单独的CT，也大于单独SPECT与单独CT联合诊断的效能，越来越受到临床和影像学科的重视，SPECT/CT已经广泛应用于骨骼、心脏和肿瘤等多种临床疾病，本文就其在临床中的应用进行论述[4]。

1 SPECT/CT骨显像

常规99Tcm-亚甲基二膦酸盐(99Tcm-methylene diphosphonate，99Tcm-MDP)全身骨显像在诊断恶性肿瘤早期骨转移和骨骼疾病的临床价值已获肯定[5]。国外有学者报道，SPECT骨显像和SPECT＋其他放射检查的正确诊断率分别为36%和74%，而SPECT/CT将正确诊断率提高到了85%。另外，SPECT骨显像诊断不明确者81%经CT检查准确诊断[6]。结果表明，SPECT/CT可明显改变多种肿瘤患者分期和治疗方案的选择。

SPECT/CT同机融合骨显像能同时获得骨功能影像和解剖图像，提高了诊断特异性，降低了骨显像假阳性和假阴性，提高了恶性病变的检出率及鉴别诊断能力。若SPECT显示为放射性浓聚改变，而CT显示骨折破坏，则肿瘤骨转移的可能性相对较大[7]。肿瘤骨转移有特定的好发部位，SPECT/CT检查若发现放射性浓聚出现于椎体的后半部或中央、椎弓根时则恶性可能相对较大，而脊椎小关节、椎间盘、椎终板、椎体外、棘突的后部等部位良性的可能性相对较大。肿瘤肋骨转移较为多见，但骨扫描对肋骨部位的放射性浓聚较难诊断，因为很多早期骨转移并没有CT能发现的明显结构改变，而仅有轻度增殖改变的病灶又与损伤引起的增殖难以鉴别。SPECT/CT中的CT可实现肋骨解剖结构的观察，CT可显示肋骨骨折线和骨质破坏等结构，也可以显示骨皮质不连续、成角和软组织肿块等，借此可提高肋骨转移疾病的诊断能力。骨盆部位结构较为复杂，前列腺癌等肿瘤疾病常常发生肿瘤骨盆转移，但是对于常规平面显像来说，很难分辨出骶髂关节部位的放射性浓聚是因为髂骨的骨质破坏还是骶椎的退行性变，髋关节部位放射性浓聚也无法明确是髋臼窝还是股骨头的异常病变，另外虽然患者在做骨扫描前会被要求提前排尿，但是膀胱还是会有放射性浓聚影响对耻骨与骶椎病变的判断。SPECT/CT的出现则能解决上述问题，特别是同机配置了诊断级多排螺旋CT(multiple slice computed tomography，MSCT)，诊断级MSCT拥有较高的空间分辨率和密度分辨率，能清楚显示出浓聚病灶的解剖结构，并且能清晰显示出病变部位骨密度改变性质、骨小梁分布、骨皮质有无破坏或中断、病灶周围有无异常软组织、骨骼形态是否改变以及病灶内CT值，可使骨盆病灶的性质和定位更加明确[8]。Helyar等[9]回顾性分析40例前列腺癌骨显像结果，共发现50个病灶，应用平面和SPECT显像时，61%的病灶难以明确，而应用SPECT/CT显像时，仅有8%的病灶性质待定，平面、SPECT、SPECT/CT诊断符合率分别为43%、56%和87%。Ndlovu等[10]也认为SPECT/CT比单纯SPECT显像鉴别诊断骨病灶更具价值。

2 分化型甲状腺癌术后随访

131I-全身显像(131I whole body scans，131IWBS)经过多年的临床实践，已经成为分化型甲状腺癌(differentiated thyroid carcinoma，DTC)术后残留甲状腺组织、复发或转移灶的常规诊断方法，大部分分化型甲状腺癌术后残留、复发和转移灶在131I-全身显像图像上可表现为数目、大小、部位及浓聚程度不一的放射性浓聚灶，根据病灶摄取131I的差别可确定进一步治疗的方案，并及时调整131I治疗剂量，避免患者接受不必要的辐射[11]。但131I-全身扫描显像为平面显像，容易受正常器官的生理性摄取、残余甲状腺摄碘伪影及组织重叠等因素的影响，产生假阳性和假阴性显像，从而影响治疗方案的确定及患者的治疗效果和预后。

131I-SPECT/CT因具有功能影像和解剖图像的融合技术，较平面显像定位更精确，可排除唾液腺、食管、胃黏膜生理性摄碘及残余甲状腺摄碘，也可排除由于器官重叠产生的假阴性显像，另外对污染造成的假阳性显像亦有较强的鉴别能力，从而提高对分化型甲状腺癌的准确诊断，精确临床分期，优化治疗方案，提高治疗效果。刘晓强等[12]报道，单纯131I全身显像的灵敏度、特异性和准确度分别是83.6%、91.7%和86.5%，而断层融合显像的灵敏度、特异性和准确度分别是96.8%、99.1%和97.5%。

3 肺癌

99Tcm标记的甲氧基异丁基异腈(99Tcm-sestamibi，99Tcm-MIBI)是核医学常用显像剂，常用于心肌血流灌注显像和亲肿瘤显像，在头颈部、乳腺及肺部肿瘤的诊断和治疗中发挥重要作用[13-14]。吴波等[15]报道99Tcm-MIBI SPECT/CT肿瘤显像诊断肺部肿瘤的灵敏度和特异度分别为86.7%和85%，可准确显示肺部原发病灶。由此表明，若将SPECT功能影像和CT结构影像进行诊断互补，在放疗靶向定位方面，必将优于单独应用CT的解剖结构定位，可实现更精确的生物适形放疗。

4 乳腺癌

18F-FDG PET显像诊断恶性肿瘤及其转移灶是利用恶性肿瘤细胞糖酵解增强的原理[16]，国内外学者对18F-FDG PET/CT应用于肿瘤包括乳腺癌的临床使用价值已肯定[17-20]。近年来，国外学者使用18F-FDG PET/CT对乳腺癌术前分期进行研究，PET/CT可提供包括乳腺病变、局部淋巴结转移及全身状况的“一站式”诊断服务，认为其优于传统的超声、CT、MR等检查手段，对乳腺癌术前分期诊断及治疗监测有很高应用价值[21-24]。但由于PET/CT检查费用高，不属于医保范畴，临床普及应用受到一定限制；而18F-FDG双探头符合线路SPECT/CT，因其价格相对低廉而得到广泛运用，其检查费用在医保范畴内。目前国内不少医疗机构开展18F-FDG双探头符合线路SPECT/CT肿瘤代谢显像，为乳腺癌患者诊断、分期、疗效评估和预后判断发挥了一定作用。

5 其他

SPECT/CT应用于临床时间尚短，但对内分泌肿瘤的诊断颇具潜力，具有显像药物多样性、操作简便易得和技术相对成熟等优点，新型放射性药物的研发将进一步拓展SPECT／CT在内分泌肿瘤的应用。

近年来，心肌显像SPECT/CT倍受业界关注，若充分发挥SPECT功能影像与CT解剖显像的优点，SPECT/CT心肌显像将具有很好的应用前景[25]。

6 结语

SPECT/CT不只是2个仪器的简单叠加，它能有效的结合两者功能影像和解剖显像的优势，更好的帮助疾病诊断和病理生理的理解，为促进SPECT/CT的临床应用、加速新型放射药物的开发和临床应用注入了新鲜活力。随着技术的不断进步，低辐射剂量和诊断型多排螺旋诊断级CT的出现将进一步推动SPECT/CT的广泛应用。因此，SPECT/CT在疾病诊断、治疗及预后评价等方面将发挥重要作用[26]。

[1]王荣福.PET/CT新技术应用[J].CT理论与应用研究,2009,18(4):9-14.

[2]王荣福.PET/CT-分子影像学新技术应用[M].北京:北京大学医学出版社,2011.

[3]Mariani G,Bruselli L,Kuwert T,et al.A review on the clinical uses of SPECT/CT[J].Eur J Nucl Med Mol Imaging,2010,37(10):1959-1985.

[4]王荣福,李险峰,王强.SPECT/CT的最新应用进展[J].CT理论与应用研究,2012,21(3):577-582.

[5]Wang RF.Skeleton system.Seen:Edited by Gholamrezanezhad A//12Chapters on Nuclear Medicine[J].Rijeka:InTech,2011:287-306.

[6]Horger M,Eschmann SM,Pfannenberg C,et al.Evaluation of combined transmission and emission tomography for classification of skeletal lesions[J].AJR AM J Roentgenot,2004,183(3):655-661.

[7]Papathanassiou D,Bruna-Muraille C,Jouannaud C,et al.Single-photon emission computed tomography combined with computed tomography(SPECT/CT)in bone diseases[J].Joint Bone Spine,2009,76(5):474-480.

[8]孟德刚,孙晓光,黄钢,等.SPECT/CT骨显像在骨扫描诊断中的诊断价值[J].医学影像学杂志,2011,21(2):274-279.

[9]Helyar V,Mohan HK,Barwick T,et al.The added value of multislice SPECT/CT in patients with equivocal bony metastasis from carcinoma of the prostate[J].Eur J Nucl Med Mol Imaging,2010,37(4):706-713.

[10]Ndlovu X,George R,Ellmann A,et al.Should SPECT-CT replace SPECT for the evaluation of equivocal bone scan lesions in patients with underlying malignancies?[J].Nucl Med commun,2010,31(7):659-665.

[11]川玲,赵文锐,朱家瑞,等.分化型甲状腺癌131I治疗后SPECT/CT融合显像的临床研究[J].中国医学影像技术,2006,22(9):1412-1414.

[12]刘晓强,周海中.分化型甲状腺癌患者131I-SPECT/CT显像的临床价值[J].实用临床医药杂志,2011,15(21):55-57.

[13]Witteveen JE,Kievit J,Stokkel MP,et al.Limitations of99Tcm-MIBI SPECT imaging scans in persistent primary hyperparathyroidism[J].World J Surg,2011,35(1):128-139.

[14]Taki J,Inaki A,Wakabayashi H,et al.Early prediction of histopathological tumor response to preoperative chemotherapy by99Tcm-MIBI imaging in bone and soft tissue sarcomas[J].Clin Nucl Med,2010,35(3):154-159.

[15]吴波,殷凯生,陆国础,等.异机融合99Tcm-MIBI SPECT/CT对肺癌诊断的临床价值[J].南京医科大学学报(自然科学版),2008,28(9):1166-1169.

[16]王荣福.PET/CT肿瘤诊断学[M].北京:北京大学医学出版社,2008:3-13.

[17]Niikura N,Ueno NT.The Role of F-FDGPositron Emission Tomography/Computed Tomography in Staging Primary Breast Cancer[J].J Cancer,2010(1):51-53.

[18]王荣福,于明明.PET/CT在肿瘤临床中的应用价值[J].肿瘤学杂志,2009,15(1):73-75.

[19]Fleming IN,Gilbert FJ,Miles KA,et al.Opportunities for PET to deliver clinical benefit in cancer:breast cancer as a paradigm[J].Cancer imaging,2010(10):144-152.

[20]Heusner TA,Freudenberg LS,Kuehl H,et al.Whole-body PET/CT-mammography for staging breast cancer: initial results[J].Br J Radiol,2008,81(969):743-748.

[21]Schilling K,Narayanan D,Kalinyak JE,et al.Positron emission mammography in breast cancer presurgical planning: comparisons with magnetic resonance imaging[J].Eur J Nucl Med Mol Imaging,2011,38(1):23-36.

[22]Mahner S,Schirrmacher S,Brenner W,et al.Comparison between positron emission tomography using 2-[fluorine-18]fluoro-2-deoxy-D-glucose,conventional imaging and computed tomography for staging of breast cancer[J].Ann Oncol,2008,19(7):1249-1254.

[23]Heusner TA,Kuemmel S,Umutlu L,et al.Breast cancer staging in a single session:wholebody PET/CT mammography[J].J Nuclear Med,2008,49(8):1215-1222.

[24]Straver ME,Aukema TS,Olmos RA,et al.Feasibility of FDG PET/CT to monitor the response of axillary lymph node metastases to neoadjuvant chemotherapy in breast cancer patients[J].Eur J Nucl Med Mol Imaging,2010,37(6):1069-1076.

[25]Bybel B,Brunken RC,DiFilippo FP,et al.SPECT/CT imaging: clinical utility of an emerging technology[J].Radiographi cs,2008,28(4):1097-1113.

[26]Even-Sapir E,Keidar Z,Bar-Shalom R.Hybrid imaging(SPECT/CT and PET/CT)-improving the diagnostic accuracy of functional/metabolic and anatomic imaging[J].Semin Nucl Med,2009,39(4):264-275.