对 ¹⁸F-FDG PET和 ⁹⁹Tc^m-MDP骨显像诊断肿瘤骨转移的研究很多, 大多集中在肺癌、乳腺癌、前列腺癌等常见好发骨转移的肿瘤上。乳腺癌是最常见的发生骨转移的肿瘤。Liu等^[2]对乳腺癌骨转移的分析中发现, PET的特异度和灵敏度都高于骨显像(99.6%和52.7%;96.7%和87.8%); ⁹⁹Tc^m-MDP虽然能敏感地发现骨骼代谢与骨血流的改变, 但同时与交感神经状态等因素的影响密切, 许多良性病变如骨的炎性病变、退行性病变及外伤等均可表现为放射性浓聚, 使得骨显像的特异性较低。

前列腺癌在男性常见肿瘤中位居第二, 其转移主要通过骨骼, 由于肿瘤细胞通过椎管内静脉丛播散, 所以病灶主要发生在椎体和肋骨。一项研究发现, 前列腺癌患者常规骨显像阳性病例中仅有18%患者在 ¹⁸F-FDG PET检查中呈阳性^[3]。在过去的数十年中, ⁹⁹Tc^m-MDP骨显像已经成为前列腺癌患者随访的常规检查。

在研究肺癌的文献报道中, 许多结果均表明, PET的敏感性、特异性、准确性均高于 ⁹⁹Tc^m-MDP骨显像^[4-7]。Buck等^[8]研究发现, 有10%~14%的肺癌患者因为术前接受PET检查而免于开胸手术。尤其是在非小细胞肺癌中, ¹⁸F-FDG PET对肿瘤分期的准确度很高; 而且在判断预后方面, ¹⁸F-FDG的摄取已经被证明是独立的标志物^[8]。

对于其他肿瘤如在鼻咽癌、肾癌和食管癌中, PET的敏感性、特异性和准确性都高于骨显像。一项关于早期鼻咽癌骨转移的两者比较的研究中证实, PET比骨显像灵敏度高^[9]。Ito等^[10]对58处甲状腺分化癌骨转移灶的研究结果表明: PET比骨显像的诊断准确度更高。

综上所述, 在不同恶性肿瘤骨转移诊断中, ¹⁸F-FDG PET与 ⁹⁹Tc^m-MDP骨显像孰优孰劣尚无明确一致意见^[9]。

PET和骨显像对于不同肿瘤骨转移诊断的准确性不同, 其实是两种检查方法在不同类型的骨转移瘤的表现不同。骨转移病灶的病理类型根据CT表现可分为: 溶骨型、成骨型和混合型。在一些以溶骨型转移为主的肿瘤(乳腺癌、肺癌、甲状腺癌、鼻咽癌、食管癌)中, PET的准确率高于骨显像^[3]; 在其他肿瘤(前列腺癌等)中, PET并没有表现出优势。造成这种差异的原因之一是由于两种方法的显像原理不同: 骨显像的原理是磷酸盐沉积, 主要是依靠骨骼血流和骨质增殖显像; 而 ¹⁸F-FDG主要依靠骨骼糖代谢显像。这就导致了骨显像在以溶骨型破坏为主的病变中效果不佳。

乳腺癌的骨转移主要以溶骨型为主, ¹⁸F-FDG反映的是肿瘤代谢情况, 在溶骨型骨转移时骨质破坏, 肿瘤代谢增高, 且 ¹⁸F^-FDG PET发现隐匿性的乳房病灶、淋巴结侵犯的敏感性很高, 能帮助辨别良恶性病变, 降低假阴性, 提高诊断准确性^[11]。对于前列腺癌, Messiou等^[3]对68例前列腺癌骨转移患者进行手术, 发现大多数转移灶是成骨型的, 仅有29.1%的转移为溶骨型或混合型; 而Goya等^[12]也发现, 在前列腺癌中, 升高的前列腺特异抗原对成骨细胞的增殖分裂有重要的促进作用, 故研究表明, 在前列腺癌骨转移中骨显像的敏感性比PET有优势。而在肺癌中, Mundy等^[13]研究发现, 也是同样的原因即肺癌的骨转移以溶骨型破坏为主, 使得PET对诊断的准确性高于骨显像。

Uematsu等^[14]对143个成骨型和20个溶骨型病灶的研究发现, PET仅发现9个成骨型病灶, 却发现18个溶骨型病灶。而 ¹⁸F-FDG PET在成骨型骨转移中敏感性低于骨显像^[3]。这些结果表明, ¹⁸F-FDG PET很难发现成骨型病变, 而 ⁹⁹Tc^m-MDP骨显像很少能发现溶骨型病变。在其他文献中, 也有类似报道^{[5, 10, 14-15]}。成骨型骨转移灶对 ¹⁸F-FDG的摄取比溶骨型摄取减低的原因还不清楚, 考虑是成骨型组织代谢低, ¹⁸F-FDG摄取较低, 或是因为这两种显像剂在高钙化组织中的质子衰减有区别而致^[1]。溶骨型病灶包括局部形成肿块、肿瘤细胞破坏骨组织、代谢增加, 因此病灶摄取 ¹⁸F-FDG的量会高于周围正常组织。 ¹⁸F-FDG通过毛细血管扩散至骨细胞外液后, 与 ⁹⁹Tc^m-MDP相似地与骨骼中的羟基群交换行程, 形成羟基磷灰石, 沉积于骨骼表面, 但是 ⁹⁹Tc^m-MDP吸收的2倍; ¹⁸F-FDG不能与蛋白质结合, 因此增加了靶/本底比值。成骨型骨转移癌则主要为成骨细胞活跃, 病变部位成骨增加, 因此 ¹⁸F-FDG代谢增加不明显。 ⁹⁹Tc^m-MDP被羟基磷灰石晶体化学吸收, 进入骨质。这个过程发生在骨矿化活跃的地方, 反映了骨代谢活动, 取决于局部血流和成骨活动。未成熟的胶原对 ⁹⁹Tc^m-MDP的亲和力远高于羟基磷灰石晶体, 所以成骨活性增强的区域显像剂摄取明显增加。因此, ⁹⁹Tc^m-MDP与骨表面的吸附结合由局部血流和成骨活动决定, 所以对骨质增生、重建有更好的敏感性^[12]。成骨细胞活跃和新骨形成时, 可较正常骨聚集更多的趋骨性放射性显像剂, 呈放射性“热区”; 反之, 当病变骨组织血供减少或中断, 或骨盐代谢主要为溶骨过程、几乎无成骨作用时, 骨显像剂在该部位的聚集随之减少, 甚至无显像剂聚集, 则出现放射性“冷区”, 而通常冷区容易被忽略。

不同肿瘤在诊断骨转移、监测疗效时所选择的方法并没有绝对的优劣之分, 例如, 对评价乳腺癌骨转移来说, 只用PET是不够的; Uematsu等^[14]在对乳腺癌骨转移和1267例乳腺癌患者的研究中都得出单纯溶骨型病变相当少见的结论, 大多数病灶都含有混合型或成骨型病变。

对于肿瘤骨转移来说, 成骨型和溶骨型骨转移的探测是同样重要的, 因此 ¹⁸F-FDG PET和骨显像的特长应该结合起来评价骨转移。对于以成骨性病变为主的前列腺癌, 虽然骨显像的准确度较 ¹⁸FFDG PET高, 但如只用骨显像来随访患者也并不合适: 因为不管好转与否, 增加的成骨变化并没有反映在影像上。骨显像中任何一个病灶的好转都要滞后6~8个月, 需要超过2年才能把骨显像发现的病灶演变观察完整。近年来, 由于在PET中可用SUV量化ROI组织的代谢活性, PET在新诊断为前列腺癌患者的分期、评估疗效的方面正在受到越来越广泛的关注^[3]。

这些研究表明, PET和骨显像对探测病灶的原理和侧重点不同, 两者应该互补, 而不是互相取代。

其他的显像方式还有X线片、CT、MRI等。X线片是目前最方便、便宜的方式, 但常常不能发现病变而不推荐使用。CT对骨转移的灵敏度介于71%~100%;它的不足在于扫描区域的局限性, 因此目前CT并不用于筛查^[11]。MRI对早期骨髓变化很敏感, 能准确显示侵犯部位及范围^[16]。一些研究发现, MRI对于骨转移是最敏感的^{[2, 17]}。当弥散本该受到限制的骨髓脂肪被含有水的肿瘤细胞代替时, 这些含水的肿瘤细胞就增加了弥散程度, 能使正常骨髓和肿瘤形成对比^[3]。一项前瞻性的研究表明, MRI的灵敏度和特异度分别是100%和88%, 而骨显像只有46%和32%。椎体骨髓腔较大, 晚期骨皮质才能变化而被骨显像发现。而且, 留在骨小梁中的肿瘤细胞能被MRI发现, 但在骨显像或X线片上是阴性的。此外, 弥散系数还可用来量化细胞对治疗的反应。MRI的缺点在于: 全身骨骼检查需要时间长, 部分区域如肋骨等, 很难读片^[3]; 常规MRI只是一种形态学上的影像, 它只能反映解剖定位, 而骨显像和PET均为功能显像, 可以反映病灶的代谢情况, 这也是核素显像的重要优势之一。

另外, 核医学因为融合显像的出现进入了新纪元。SPECT-CT增加了SPECT的诊断价值, 能精确定位病灶, 鉴别良恶性病变^[18]; PET与CT的结合提高了诊断的特异性, 帮助PET无法诊断的部位鉴定疾病性质, 更正PET的诊断错误^[17]。这种SPECT-CT和PET-CT融合显像使得功能和解剖都得以体现, 朝着骨转移评价的最佳方式又迈进了一步。目前, PET-MRI的融合显像方式也正在研究中, 它尤其在骨髓病变诊断的敏感性方面有优势^[10]。

对于肿瘤骨转移的诊断, 主要是影像学检查, 但尚无公认的、最合适的方式。骨显像因其高灵敏度且容易获得、价格低廉、能显示全身骨的情况而仍然是筛选有无骨转移的最常用方法。对于成骨型骨转移多见的肿瘤来说, 骨显像对骨转移的检出率较高; 而对于溶骨型骨转移为主的肿瘤, 选用PET有一定优势。但以上结论并不是绝对的, 两种检查方法各有优势, 医生在选择检查方式的时候应结合原发灶、患者症状和经济情况选择, 在骨显像阴性而无法解释患者临床症状、或骨显像无法判别病变性质的时候, 可能是骨髓中病灶正在形成、但尚未突破骨皮质的阶段, 此时应想到结合MRI或PET来帮助明确诊断, 以免延误治疗时机