同位素骨扫描成像在临床骨科的应用

同位素骨扫描成像在临床骨科的应用

赵统海焦殿雷

赵统海焦殿雷（新疆医科大学第五附属医院830011）

【摘要】目的同位素骨扫描成像广泛应用于骨骼系统的诊断和治疗,对转移性骨肿瘤、骨髓炎及股骨头无菌性坏死具有早期诊断价值,能够早期判断移植骨是否成活,同时对原发性骨肿瘤和转移性骨肿瘤引起的骨痛具有较好的镇痛效果。

【关键词】同位素骨扫描骨成像

【中图分类号】R8174【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2013）34-0014-02

ApplicationofIsotopebonescanimaginginOrthopaedics

【Abstract】Isotopebonescanimagingwaswidelyusedinthediagnosisandtreatmentofskeletaldiseases.Itisofearlydiagnosticvalueinmetastaticosteosarcoma,osteomyelitisandPaget，sdisease,andearlyaffirmactivevalueinvitalityoftransplantedbone.Italsodemonstratesasignif-icantanalgesiceffectontheosteosarcomaandmetastaticosteosarcoma.

【Keywords】IsotopeBoneimagingbonescanning

随着显像设备的进步和骨显像检查技术的提高,同位素骨扫描成像的适应证进一步的扩展。除在诊断和鉴别诊断骨的良、恶性病变能力上进一步增强外,在骨科疾病的早期诊断上具有更重要价值,能在影像学诊断之前检测出成骨细胞活力的改变,为骨肿瘤、骨愈合、骨髓炎、应力性骨折、关节炎等疾病的早期诊断提供了有价值的临床依据,值得进一步研讨和推广。

1放射性核素骨显像原理

原理及方法骨组织由无机盐、有机物及水组成,构成无机盐的主要成分是羟基磷灰石晶体,有机物主要是骨胶原纤维和骨粘蛋白等。具有放射性的骨显像剂进入骨组织一是通过与骨组织中的无机成分进行离子交换或化学吸附;二是与骨组织有机成分相结合。在创伤或骨转移瘤引起的骨质破坏部位,骨细胞活性增强,暴露出更多的矿面,从而使示踪剂在病变部位浓聚,示踪剂在病变部位沉积的量还取决于骨骼的血供[1]。放射性核素三时相骨显像包括动态骨显像的血流相、血池相和静态骨显像的延迟相。血流相反映较大血管的灌注和通畅情况;血池相反映组织的血流分布;延迟相反映骨骼的代谢情况。必要时在三时相显像基础上增加一次24h显像,称之四时相骨显像。

2常用骨显像剂

目前,广泛应用的骨显像剂99Tcm-MDP，半衰期约6h,为扫描成像提供了充足的时间,其主要通过发射140keV的γ粒子衰变,该粒子的辐射能量对常用的SPECT仪探测效率非常理想。另外,磷酸盐类趋骨性良好,在血液中清除快,有利于骨显像的对比度。

3正常骨显像

正常成年人全身骨静态显像呈对称性的放射积聚,但应注意:①通常密质骨或长骨如四肢的骨干等摄取较少,而松质骨或扁骨及长骨的骨骺端等放射性摄取较多,且清晰对称。②脊柱生理弯曲或有过外伤史的患者,可造成局部放射性浓聚。③对称性和均匀性的清晰度异常升高或降低不能认为是正常骨显像图。肾功能受损、全身骨质疏松会导致骨显像清晰度和对比度降低,而其异常增高常出现在肺性骨关节病、全身骨代谢加速、原发和继发的甲状旁腺功能亢进以及高钙血症等。

4骨显像技术的提高

为提高对病变精确解剖定位的水平,以便准确诊断、精确定位,指导治疗,为此近年来推广和发展了如下技术。

4.1采集特殊体位①后斜位能判断下胸椎、腰椎的病变累及椎体、椎弓根或椎小关节的情况。②前斜位能判断胸廓外侧缘病灶的部位、形态、大小和数目。③双臂抬高胸部后位和双臂外展体位可使肩胛骨有效旋转,使其与胸臂离开,有助于肩胛骨与肋骨的鉴别诊断。④耻骨下方位、蹲位能使膀胱与耻骨分开有利于耻骨病变的诊断。⑤血池相肩关节放大前位、臂常规位和外展45°位,静态相再加后位有助于鉴别孤立性的冈上肌长头肌腱炎、肩袖损伤、以及肩峰下滑囊炎。

4.2针孔准直放大技术用于足骨和手骨精确的解剖定位,另外,亦有助于股骨头坏死的诊断。

4.3断层骨显像的应用目前在临床核医学领域除心肌灌注断层显像外,骨断层是最常用的断层显像技术。与平面骨显像比较可增加图像对比度,提高病变检出率,改善病变定位,使诊断更准确。一些学者研究表明,断层较平面骨显像能多发现13%～24%的阳性病例。

5骨显像在临床骨科的应用和诊断意义

5.1骨转移瘤骨显像最多应用就是在寻找恶性肿瘤的骨转移病灶上,它不仅对于发现早期骨转移病灶敏感性高,而且一次全身骨显像还能发现无症状隐匿病灶,这对疾病的预后和治疗方案选择具有更大的临床指导意义。任志刚[2]对534例各种类型恶性肿瘤患者进行99Tcm-MDP骨显像检查发现骨有转移者279例,骨显像阳性率52%,其中前列腺癌阳性率71%、肺癌51%、乳腺癌45%、鼻咽癌33%。37例同时作骨显像与X线检查,前者发现骨转移病灶有83个,而后者仅为26个,其骨显像发现病灶数远多于X线检查。但是骨显像也有一定的假阳性率和假阴性率。一般认为骨显像诊断骨转移瘤的特异性不高,但选择合适的显像剂可以使特异性得到很大提高。李林等[3]研究了11例99Tcm-MDP显像阳性患者,其中6例99Tcm(V)-DMSA显像阴性后诊断为椎体压缩性骨折、骨质增生、手术创伤等;5例阳性患者经临床及病理证实为骨转移瘤。表明99Tcm-MDP与99Tcm(V)-DMSA骨显像联合应用能提高骨转移瘤的诊断特异性。骨显像在乳腺癌进展期转移病灶的诊断、治疗及疗效评估中有着重要地位。Galasko[3]报道的早期乳腺癌50例中,骨显像为阳性者12例(占24%),无假阳性发现;进展期乳腺癌50例中,骨显像显示异常者42例(占84%);而X线摄片检查仅25例(占50%)显示异常结果。在前列腺癌患者,骨显像有判断前列腺癌分期和预后的价值,但对无明显症状而前列腺特异抗体(PSA)水平低于0.18～1.10g/L患者,目前尚存争议。而当PSA水平在1～10g/L之间时,骨显像对前列腺癌的早期诊断有很大帮助。一旦前列腺癌骨转移癌确诊后,骨显像又可帮助评价治疗效果。通过对肺癌患者的研究发现,骨显像对转移灶敏感度达89%,而准确度为71%。Levenson[4]报道临床认为无骨转移的患者,约75%可由骨显像发现骨转移灶。所以骨显像应列为肺癌患者的常规和定期检查的项目。

5.2原发性骨肿瘤原发性骨肿瘤在骨显像图上,肿瘤部位示踪迹吸收明显增强。骨显像受反应性充血的影响,放射性增强的范围比实际肿瘤范围大,同时它可判断肿瘤属多发或单发。201Tc或99Tcm标记MIBI骨显像将成为检测原发骨肿瘤的重要方法。201Tc是钾的类似物,可通过Na+-K+泵在组织中浓聚,肿瘤组织新陈代谢和血流的增加,反映对TI的摄入,TI在原发骨肿瘤的吸收率,与化疗后肿瘤的生存能力有良好的相关性[5],它不受肿瘤退化后周围骨修复的影响,因此对确定残余肿瘤的边界很有帮助。MIBI是亲肿瘤物质。恶性骨肿瘤在血流相的灌注明显增强,而良性骨肿瘤通常不表现血流灌注异常,骨三相显像有助于鉴别肿瘤的良、恶性。

5.3多发骨髓瘤多发性骨髓瘤(MM)也称浆液性骨髓瘤,是血液系统并非罕见的恶性肿瘤,它起源于骨髓网状内皮系统,常累及成人含有红骨髓的骨骼组织。临床无特异性表现,常有全身疼痛,骨痛或病理性骨折。少数可无疼痛。患者骨髓腔内骨髓瘤细胞大量增生,既而使骨小梁发生破坏。当病变只累及骨髓而不引起骨小梁的改变,也无骨质破坏时,X线上可无异常发现。只有当瘤体细胞群增至一定数目,才出现症状。骨髓瘤细胞分泌破骨细胞活动因子,引起溶骨性破坏,并抑制成骨细胞,使骨骼中的钙质发生脱落,血钙增高。由于全身骨显像机制主要反映成骨活动,而X线的机制是建立在以溶骨导致骨密度减低的基础上的。只有肿瘤细跑广泛侵润并达到一定程度以上的脱钙时,X线检查才有异常表现,可为骨质疏松、溶骨破坏或病理骨折。因此全身骨显像的机制决定了它要比X线检查提前3～6个月发现骨异常改变。吕宽等[6]分析了22例多发性骨髓瘤患者的X线及骨显像表现,X线阳性16例,主要为溶骨性破坏,骨显像阳性14例,其中完全“热区”11例,“热区”中合并冷区3例,病灶出现在腰椎表现为线形放射性浓聚,出现在前肋,表现双侧对称性或单侧串珠样放射性浓聚。多发骨髓瘤X线与骨显像诊断符合率为35.18%,X线灵敏度为71.17%,骨显像的灵敏度为61.16%,X线漏诊的病人可通过骨显像检出,二者有互补作用。全身骨显像能更完全判断骨髓瘤病变累及的范围,优于X线各部位检查,减少病人受照射剂量,而且对X线诊断有困难的部位如胸骨、肋骨、肩胛骨等骨显像更易发现病变。

5.4强直性脊柱炎骨关节显像强直性脊柱炎的诊断主要根据病史、临床表现和骶髂关节X线检查。但自发病到X线平片发现骶髂关节病变一般约需6个月,故对有临床症状而X线检查阴性者难于早期发现。用同位素骨显像测定SI/S比值半定量分析诊断强直性脊柱炎较X线平片灵敏。李俊雄等[7]对60例早期或怀疑强直性脊柱炎进行研究,骨显像测定SI/S比值半定量分析诊断强直性脊柱炎其灵敏度为94.14%,特异性为93.13%,优于X线检查。

5.5股骨头无菌坏死骨显像对股骨头坏死的诊断亦比X线检查早数个月做出诊断。核素骨显像是反映骨血流灌注、细胞代谢的过程。股骨头缺血坏死的病理过程是先有缺血,然后才是骨代谢方面的变化,为此骨显像早期主要反映血流的变化,表现为局部放射性分布稀疏缺损区,随着静脉淤血、渗出等变化,局部出现核素的异常浓聚。所以骨显像可反映股骨头缺血坏死的病理分期,在骨坏死的不同病理阶段骨显像是不同的。

5.6其它①创伤骨显像对于隐匿性骨折、应力性骨折等较难诊断的骨折病例有意义。如儿童青枝骨折不伴有移位,而且骨折线较薄,X线检查较难发现。而放射性核素骨显像是诊断应力性骨折的“金标准”,常见的足部小骨块骨折也较难诊断,常采用骨显像。②骨移植的成活骨显像对移植骨是否成活的评价有重要意义,通常要比X线检查早数月,一般术后1周即可显像,成活良好的与骨床连接处有放射性浓聚,失去血供的移植骨则表现为“冷区”。③骨髓炎骨显像是早期诊断骨髓炎的有效手段。在发病1～2d骨显像即可显示异常,而X线检查在骨质尚未破坏前不能检出异常征象。其诊断敏感性可达94%,特异性达95%。④老年性骨性膝关节炎骨显像是诊断老年性骨性关节炎非创伤性且灵敏的手段,可以在骨的血流及代谢改变初始即表现出来,而此时患者有可能尚未出现临床及X线表现。韩涛等[8]研究证实核素骨显像对老年性膝关节骨性关节炎的诊断率为86.13%,比关节镜诊断率(78.16%)及X线诊断率(51.0%)高。而且可指导治疗,判断预后。核素骨显像分期大X线分期,表明膝关节骨性关节炎血运及骨组织再生良好,治疗效果及预后较好,反之预后不佳。如果两种检查分期一致,说明病情稳定,治疗效果较好。

参考文献

[1]GalaskoCSB.Thedectionofskeletalmetastasesfrommammarycancerbygammacamerascintigraphy.BrJSurg,2001,56(10):757.

[2]任志刚.放射性核素全身骨显像在骨转移瘤诊断上的应用.广州医药,2001,32:53.

[3]ChiltonHM,FrancisMD,ThrallJH.Radiopharmaceuticalsforbonemarrowimaging.NewYork:MacmillanPublishing,1990.5～11.

[4]LevensonRMJr,SauerbrummBJ,IhdeDC,etal.Smallcelllungcancer.Radionuclidebonescansforassessmentoftumorextentandresponse.AJR,2009,137:31.

[5]CanerB,KitapciM,ArasT,etal.Increasedaccumulationofhex-akis(2-methoxyisobutylisonitrile)technetium(1)(Tc-MIBI)inosteosarcomaanditsmetastaticlymphnodes.JNuclMed,2010,33:319.

[6]吕宽,刘春雨.多发性骨髓瘤99mTC-MDP骨显像研究.医学影像学杂志,2002,12:201.

[7]李俊雄,黄梅等.同位素骨扫描对强直性脊柱炎的早期诊断价值.中华核医学杂志,2007,21:339.

[8]韩涛,王立德.放射性核素骨显像在老年性膝关节骨性关节炎诊治中的应用.中国矫形外科杂志,2010,8:233.