SPECT/CT融合骨显像技术在口腔医学临床的应用现状

2018-4-20 16:04  来源:口腔颌面修复学杂志
作者:刘炀 张楠 焦国良 阅读量:21370

    2004年,第1台商业化SPECT/CT进入临床,影像核医学成像技术进入到功能与结构成像融为一体的新发展阶段。SPECT的突出优点是反应人体功能和代谢方面的变化,这与X线、CT、MRI和其他影像手段不同之处。随着SPECT/CT融合设备的发明,SPECT的精确定位缺陷得到弥补,SPECT的功能成像优势被进一步放大。SPECT/CT中的CT扫描已不仅仅只用于SPECT图像的衰减校正和解剖定位,而是同时具有常规诊断CT的效能,一次SPECT/CT检查,能同时获得SPECT的功能代谢信息图像和CT的解剖诊断信息图像,是真正的图像融合与诊断效能倍增。

    目前,SPECT/CT技术已广泛应用于临床研究的多个方面,恶性肿瘤的诊断、恶性肿瘤淋巴结转移的定位及分期、骨显像中病灶的定位与良恶性区分、心血管系统、神经系统等领域。现将其在口腔医学应用现况做一综述。SPECT/CT目前在口腔临床医学中的应用主要包括肿瘤转移灶的确定,颌骨重建移植骨成活的评估,颌面部畸形及TMD诊疗等方面。

    1.应用现状

    1.1肿瘤灶转移及远端侵袭

    口腔颌面部肿瘤,常常为颌骨原发疾病或侵袭周围骨组织。颌面部血供丰富,与颅、耳、鼻、咽喉等毗邻,疾病易扩展或恶性肿瘤发生淋巴或血行转移。SPECT/CT骨显像技术对肿瘤的定位以及转移和良恶性判断均可提供参考。恶性肿瘤的动脉血供和成骨活性高于良性肿瘤,静态骨显像可见恶性肿瘤的显影剂摄取明显高于良性肿瘤,血流血池相显示恶性肿瘤血供丰富。若病灶处无明显的显影剂浓聚,则恶性可能性不大。

    骨显像在探查恶性肿瘤骨转移的存在和范围方面具有很高灵敏度,可比X线早3-6个月或更长时间发现骨转移灶,同时能发现X线、CT及MRI等检查范围以外的病灶,因而成为诊断骨转移的首选方法。SPECT使用99m锝标记的单克隆抗体能显示绝大多数淋巴结转移灶。SPECT和PET更可能用于隐匿小复发灶、隐匿小原发灶、或远处转移。Imola等的研究表明,SPECT在预测颌骨侵袭方面的精确性为87%,而CT、口腔的临床研究中为71%。SPECT95%的敏感性也显著优于CT的55%颌全景片的50%。

    选取25例临床N0期口腔鳞癌患者,将哨位淋巴结的病理结果与颈清扫淋巴结的病理结果作比较。哨位淋巴结对颈淋巴结状况预测的敏感度为85.7%(6/7),特异度为100%(18/18),假阴性率为14.3%,准确度为96%(24/25),阳性预测值为100%(6/6),阴性预测值为94.7%(18/19)。并且,SPECT的灵敏度、准确度、阴性预测值及正确指数均远大于CT,即SPECT的诊断效能优于CT,因此认为SPECT可作为鉴别下颌骨是否受牙龈SCC侵犯的筛查方法。

    Li等进行系统回顾后发现:荟萃分析显示,在头颈部肿瘤侵犯下颌骨诊断中,SPECT的诊断敏感性均值为0.96,特异性均值为0.66,曲线下的面积为0.8989。现有临床证据显示,在排除下颌骨侵犯方面SPECT是一种较好的手段。但是,王晓念等对于下颌肿瘤的诊断效能方面的研究表明,SPECT具有较高的敏感性,可用于排除骨肿瘤的侵袭。但其特异性较低,说明其诊断能力有限。因此,外科医师应在一定的条件下执行此方法。

    1.2移植骨生活能力评估

    目前,部分诊断设备应用于评估移植骨的生活能力,该生活能力是基于血供的维持。Hervasi等研究表明,血管造影可详细微血管手术,但无法显示决定生活能力的微循环,并且,作为一种介入方法也不能日常常规应用。放射性影像在术后第1个月敏感性较低。后MRI会发挥重要作用。下颌骨重建术后第1周,使用核素显像技术检测移植骨的生活能力是非介入性、简单并且高效的手段。同时,也有研究证明,SPECT/CT是一种敏感的无创工具,用于监测PTEB和原位植入物的成骨诱导和骨再生。由于外伤、肿瘤术后畸形或感染造成的下颌缺损,其下颌重建是口腔颌面部手术中的一个重要的问题。

    下颌骨缺损的常用修复方法可分为自体骨、异体骨和人工生物材料植入三类,目前临床上应用得较多的骨源主要是自体骨。血管化骨移植由于抗感染能力强,移植成功率高,其临床应用日益广泛。同时,其术后对于带血管及无血管移植骨生活能力的评估是颌面部手术中的一个重要问题。Hervasi等对8例进行游离腓骨肌皮瓣的患者采用了SPECT骨扫描,评价移植骨的半定量分析是基于颅骨与移植腓骨的放射性核素摄取值对比的一个六级评分系统。研究表明,下颌骨重建术后1周内的骨扫描对监测移植骨的生活能力、早期的微血管腓骨瓣并发症有益以及在重复手术探查中决策制定中起重要作用。

    Buyukdereli等针对16名行带血管骨移植的患者进行了为期8年的调查,研究发现与以上基本相同。Aydogan等研究认为,血池相和延迟相的SPECT扫描联合应用,在早期对于移植骨生活能力有了更好的评估,并为临床医师提供随访期间的预后信息。

    1.3颌面部畸形

    卢媛媛等研究均表明,SPECT/CT在下颌骨偏斜疾病的诊断评估有更系统、更准确的作用:在对于下颌偏斜患者而言,由于其偏斜畸形表现程度会随着生长发育而逐渐加重,通过SPECT/CT检查可发现早期左右两侧颞下颌关节及下颌骨的不对称,从而提示口腔正畸医师通过病因分析及时采取相应措施,预防下颌骨进一步向骨性偏斜发展。因此该技术将有助于对颌骨生长速度、对称性和口周肌肉功能的判断与预测。在错颌畸形的矫治的方案设计中和预后中,对患者发育颌骨发育状态的确定和估计尤为重要,髁突作为颌骨生长区,在颌面部发育中发挥重要调控作用。

    研究表明:在单侧髁突增生的患者中,最大和平均髁突活动水平与下颌畸形水平呈强相关。能精确诊断单侧髁突增生以及提供相应的治疗指南,在今后的治疗中值得推广。在SPECT/CT骨显像中:99mTc标记的磷酸盐静脉注射后,通过与骨的主要无机盐成分-羟基磷灰石晶体发生化学吸附、离子交换、以及骨组织中的有机成分结合而进入骨组织使骨显像。此外,碱性磷酸酶促进了磷酸盐在有机质中的沉积。

    亲骨性显影剂的聚集可反映局部骨代谢,以及成骨与破骨的状态成比例。骨骼各部位聚集磷酸盐的多少主要与其血液灌注量,代谢活跃程度及交感神经活跃状态有关。当骨组织无机盐代谢活跃时,局部血流量增加,成骨细胞活跃和新骨形成,可较正常骨组织聚集较多显影剂,显像图上呈现异常的显像浓聚区;当骨骼组织血供减少,或由于多种原因导致破骨活动增加时,产生溶骨,骨显像剂随之减少,呈现影像稀疏区。若病变骨内出现交感神经神经受损也可出现局部充血,血流增加,使显影剂聚集增加。以往常规检查只是单纯使用X线、CT、MRI,观测成人下颌偏斜患者颞下颌关节各区域的形态学上的变化,而SPECT扫描从功能状态上反映骨骼的血流量、代谢更新、成骨和破骨的状态,可在病变早期就能发现病情,其缺点在于分辨率不足,解剖定位不准确。而CT具有高度清晰的空间分辨率,弥补了核素扫描的不足。

    SPECT与CT二者的结合可从形态及功能代谢上更加全面、完整的评估了成人下颌偏斜患者的病情,早期发现双侧颞下颌关节不对称,可为口腔医师提供可靠信息,及时干预预防骨性偏斜的继续进展。总之,SPECT/CT骨显像对成人下颌偏斜疾病的诊断评估提供了更为系统、准确的信息。SPECT/CT对于正畸的治疗前后评估及治疗方案设计过程中均可发挥重要作用,尤其对于青春期患者,合理评估其颌骨生长潜能是正畸的关键。同时,对于青少年髁突特发性吸收的患者的治疗,核素骨显像更加具有其独特优越性,在今后的研究中有广阔前景。

    1.4SPECT/CT在诊断和治疗颞下颌关节紊乱病中的应用

    颞下颌关节紊乱病(temporomandibular joint disorders,TMD)是口腔科常见但难以治疗的疾病之一,好发于青壮年,以20-30岁青年患病率、就诊率最高。SPECT/CT在颞下颌关节紊乱中应用有极大前景。在对颞下颌关节紊乱病的诊断中,目前主要依靠患者的主观感受和临床表现。但在很多情况下,患者的症状与客观病情存在一定差异。与MRI主要观察颞下颌关节盘形态位置以及CT明确骨质形态改变不同,SPECT/CT不仅可进行解剖学观察,还可定量地评估骨代谢水平。

    Alessandra等在对33例有颞下颌关节紊乱病临床表现或颞下颌关节紊乱病的对象进行的研究表明,SPECT/CT与临床表现或症状的相关关系是敏感性100%,特异性90.91%,精确性97.97%。Abedallatif等针对33例髁突增生患者及16名对照组对象的研究表明:SPECT骨扫描对于髁突增生的评估有重要作用。髁突活跃度的2D最大固定ROI计数值和百分比差异的使用提供了敏感性、特异性、阳性预测值及阴性预测值的重要结合。Bing等研究表明,锝99-亚磷酸盐的SPECT放射性核素显像对于髁突活跃度的评估较重要。对鉴别持续骨生长的单侧髁突增生的患者来说是一种精确手段,同时不仅对髁突增生的诊断并且对于最佳治疗方案的选择都具有重大帮助。

    其他的研究也支持以上观点,尽管SPECT/CT在下颌骨髁突生长定量分析中所扮演的角色目前还无明确定义,但是相对于传统SPECT,SPECT/CT将会提高单侧髁突增生的诊断精确精确性。2名观察者分别分析67例患者的SPECT结果,结果表明,最大和平均髁突活跃程度均与下颌骨畸形强相关。在诊断颞下颌关节紊乱病的非介入方法中,研究表明,SPECT是优于平片的颞下颌关节显像方法。尽管,部分颞下颌关节盘移位的患者SPECT也显示异常,实验仍然证明在颞下颌关节盘移位的诊断方面,MRI与关节造影在解剖方面相关性高。所以,无论MRI还是SPECT都是临床确诊颞下颌关节紊乱病的适宜非介入手段。

    2.存在问题

    骨显像技术在评价髁突发育及颌骨生长的应用时间较短,尚未对评估代谢的定量方法及参照标准达成共识,目前已有部分学者对此进行研究,并且提出一些可行的方案,具有借鉴意义:

    2.1参照标准

    Chan等通过对16例志愿者进行SPECT扫描检查,使用枕骨斜坡作为内部参照的99mTc-MDPSPECT量化技术与使用第四腰椎的平面摄影技术进行对比,发现SPECT所测量的左右髁突核素摄入量具有7%的差异,平面2D扫描所测量的左右髁突核素摄入量具有5%的差异。在正常对照组中,当以枕骨斜坡为参照标准时,髁突核素摄入量与枕骨斜坡摄入量比值的最高值为1.44。以第四腰椎为参照标准时,髁突核素摄入量与第四腰椎入量比值的最高值为1.34。分析认为,SPECT数据的主观分级较二维平面图像能更好的显示出髁突放射性核素摄入的细微差别并且能进行定量分析。使用内部参照的定量分析相对于使用左右髁突相比较的半定量分析而言具有更好的灵敏性,并且能对患者髁突生长活性的改变进行连续监控,这对于手术时机的确定是较重要。

    2.2定量分析中异常活跃的判断标准

    Hodder等则通过对18例临床疑似单侧髁突增生病例进行SPECT检查及分析,并对比双侧髁突的放射性核素摄入量以判定髁突生长的状况及是否存在畸形。认为当双侧髁突摄入量之比大于55%∶45%(差值大于10%)的情况下,其诊断与临床及X线片特征一致。双侧髁突同位素摄入量的比值达到55%∶45%或差值更大则可作为异常侧髁突的判断指标。如果患者双侧髁突核素摄入量的差未达到55%∶45%,就必须重新评估该患者是否需要侵入性治疗。

    2.3ROI区选定标准

    Pripatnanont等比较了ROI处核素值(ic)、像素值(pc)和每像素核素值(ccp)百分比(%△ic、%△pc和%△ccp),三种方法得到的数值高度相关,但是各自用于诊断UCH的分界点不同。%△ccp能准确区分生长中的髁突、生长停滞的髁突和正常髁突,%△ic和%△pc能更清楚地区分生长中的髁突与生长停滞的髁突,但不能区分生长停滞的髁突与正常髁突。%△pc和%△ccp均与临床有较好的相关性,并且优于%△ic。不同研究者选取ROI的方法不同,部分研究者使用固定大小的影像矩阵勾画ROI,也有研究者根据病人髁突的不同大小圈定ROI。

    Fahey等在SPECT中使用2-D法(使用面积为1.13 cm2的圆圈定含有最大核素计数的髁突层)及3-D法(使用面积为1.13 cm2的圆圈定含有最大核素计数的髁突层以及其上下两层,形成一个圆柱体)圈定ROI,分别测定最大值及平均值,最大值不受ROI形状大小的影响,具有更好的稳定性及可重复性。目前关于ROI的描记方法及取值进行系统性对比及评价报道较少。

    不同研究者参照的选用也不同,内参照(L4、枕骨斜坡等)的选用较广泛;Fahey认为在SPECT数据重建过程中使用随意的参照标准,会造成个别的SPECT数据与其他SPECT数据不直接相关,故引入外参照的使用,他认为使用外部参照标准不仅能像内部参照一样辨别髁突代谢活跃情况,同时也能评估髁突生长的阶段。但同样的单位注射剂量,不同患者摄取量不同,使用外参照计算结果时需注意排除个体差异带来的误差。但是Saradin等选择内外参照不能提供更多益处,使用自身髁突对照(目标髁突计数占双侧髁突计数的百分比)对比两侧髁突活性是诊断单侧髁突增生活跃最好的方法。

    2.4研究对象及随访时间

    目前研究者们样本数量普遍较小,如Min等选取22例,Abedallatif选取17例,胡敏等选取66例;随访时间较短且对于手术患者,术后未复查SPECT/CT,要得出全面可靠的结论,需加大研究样本数量及随访时间,增加研究结果可信度。

    3.临床意义

    治疗前评估,除进行形态学方面检查,如口腔曲面断层片、CT等,还需对下颌骨生长发育进行功能性评估,尤其是青春期人群,选择合适治疗时机及合理制定治疗方案较重要。对于下颌偏斜及单侧髁突增生的患者,正确地评估患者颌骨生长潜能,有利于合理地制定治疗方案。如Granizo等认为髁突增生的治疗主要是外科手术,但根据在病变中发现的活动的阶段分为两个不同的方面。当病变侧髁突生长停滞,采用正颌外科方法纠正面部畸形是必要的;另一方面,当成骨细胞仍然活跃时,阻止病变进展及预防后遗症是主要方面。颞下颌关节紊乱病的研究表明,关节盘前移位后,盘后区韧带拉伸后张力较高,髁突又向后上方移位,使张力较大的盘后区组织压迫髁突的后斜面,故早期髁突的骨质改变主要为髁突后斜面骨质吸收,因为其所受压力远超过正常位置时。

    此后,关节盘前移位由可复向不可复转变,意味着病情加重。此时,髁突在开口运动中,关节盘对髁突前斜面即功能面的覆盖也丧失,继髁突后斜面的吸收后,前斜面也出现吸收,整个髁突的形态变差。所以在颞下颌关节紊乱病的诊疗中,评估髁突骨代谢情况对于疾病的早期发现及治疗方案的提出具有指导意义。经正畸或正颌外科治疗后的患者术后进行SPECT/CT的再评估,观察生长活跃的病变组织是否停止,判断疗效及是否需要进一步的干预治疗。如髁突高位切除术后的患者是否需术后正畸治疗。颞下颌关节紊乱病患者治疗后,正常的盘-髁关系改变了髁突受力方式,是否会对骨代谢产生影响。

编辑: 陆美凤

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