探讨18F-脱氧葡萄糖（18F-FDG）正电子发射体层摄影（PET）/CT在肺癌骨转移、前列腺癌骨转移与多发性骨髓瘤（MM）鉴别诊断中的应用价值。
横断面研究。纳入2020年11月—2022年11月西安交通大学第一附属医院均行18F-FDG PET/CT检查的42例肺癌骨转移患者、30例前列腺癌骨转移患者和36例MM患者的临床资料，其中男78例、女30例，年龄33~87岁，分别纳入肺癌组、前列腺癌组和MM组。分析3组患者骨骼病灶的位置分布、骨质破坏类型和最大标准摄取值（SUVmax）的差异。
3组患者年龄、性别比较，差异均有统计学意义（F=9.63、χ2=17.17，P值均<0.001）。3组患者骨骼病灶部位70%以上累及肋骨、脊柱及骨盆，其次好发于四肢；3组患者骨骼病灶位于肋骨、骨盆、四肢、颅骨的差异均有统计学意义（P值均<0.05），位于脊柱和胸骨的差异均无统计学意义（P值均>0.05）。病灶分布位置组间比较显示：前列腺癌组骨转移灶分布于骨盆、四肢者分别为96.7%（29/30）、53.3%（16/30），均多于肺癌组的71.4%（30/42）、19.0%（8/42），差异均有统计学意义（P值均<0.05）；MM组病灶位于肋骨者［100%（36/36）］多于前列腺癌组［70%（21/30）］，位于骨盆者［72.2%（26/36）］少于前列腺癌组［96.7%（29/30）］、位于颅骨者［55.6%（20/36）］多于前列腺癌组和肺癌组［6.7%（2/30）和4.8%（2/42）］，差异均有统计学意义（P值均<0.05）。3组患者骨质破坏类型总体比较的差异有统计学意义（χ2=82.94，P<0.001）：肺癌组和MM组患者骨骼病灶的骨质破坏均以溶骨性病变为主［81.0%（34/42）和94.4%（34/36）］，成骨性病变较少［7.1%（3/42）和2.8%（1/36）］，还有部分混合性病变［11.9%（5/42）和2.8%（1/36）］；前列腺癌组患者则以成骨性病变为主［90.0%（27/30）］。在代谢特征方面，肺癌组、前列腺癌组和MM组的SUVmax水平依次由高到低（F=54.66，P<0.001）。
18F-FDG PET/CT有助于综合评价肺癌骨转移、前列腺癌骨转移和MM病灶的骨质结构和代谢特征，对它们具有较高的鉴别诊断价值。
版权归中华医学会所有。
未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计。
除非特别声明，本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。
多发性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）是一种起源于骨髓浆细胞的淋巴造血系统恶性肿瘤，也是常见的骨原发性恶性肿瘤，表现为全身骨髓的多发骨质破坏和晚期广泛的髓外侵犯，严重影响患者的生命健康和生活质量［1］。骨转移瘤是指原发于骨外的恶性肿瘤，常常发生于肺癌和前列腺癌等恶性肿瘤的晚期，由肿瘤细胞通过血液、淋巴系统转移至骨骼系统所致［2］。骨转移瘤与MM均能侵犯全身骨骼系统，尽管其侵犯机制并不相同，但两者骨骼病变部位、临床表现及影像学特点相近［3, 4］，尤其是对于不同来源的多发性骨转移瘤与MM，利用常规影像学检查对其鉴别仍存在较大的困难，容易导致误诊和漏诊，从而影响患者的治疗。18F-脱氧葡萄糖（fluorodeoxyglucose，18F-FDG）PET/CT显像技术实现了影像解剖图像与功能代谢图像的融合，可评价全身骨质的密度改变和代谢变化，为不同来源骨骼病变的鉴别诊断提供更多的参考［5, 6, 7, 8］。本研究回顾性分析了42例肺癌骨转移患者、30例前列腺癌骨转移患者和36例MM瘤患者的临床资料，通过比较三者18F-FDG PET/CT检查结果的差异，探讨18F-FDG PET/CT在三者鉴别诊断中的应用价值，为临床提供参考。
纳入标准：（1）经病理学检查确诊为前列腺癌、肺癌或多发性骨髓瘤；（2）前列腺癌、肺癌患者经诊断标准明确为骨转移；（3）均行18F-FDG PET/CT检查，相关影像学和实验室检查清晰完整。排除标准：（1）进行18F-FDG PET/CT检查前患者已接受放化疗等抗肿瘤治疗；（2）合并其他恶性肿瘤。
横断面研究。纳入2020年11月—2022年11月在西安交通大学第一附属医院行18F-FDG PET/CT检查的42例肺癌骨转移患者、30例前列腺癌骨转移患者和36例MM患者，分别列为肺癌组、前列腺癌组和MM组。本研究符合《赫尔辛基宣言》要求，所有患者签署临床研究知情同意书。
符合下列情况之一，即诊断为恶性肿瘤骨转移：（1）穿刺或手术病理证实为恶性肿瘤骨转移；（2）排除骨折、感染、关节炎及退行性病变等因素后，18F-PET/CT显示全身骨有≥5处异常放射性浓聚灶；（3）有2种以上的影像学检查认为是恶性肿瘤骨转移病灶，并经至少6个月随访证实；（4）临床出现骨痛症状，局部抗肿瘤治疗后疼痛缓解。
采用荷兰飞利浦Gemini TF 64型PET/CT仪，在美国GE公司MINItrace小型回旋加速器及多功能合成模块上合成18F-FDG，放射化学纯度均>95%。患者检查前禁食至少6 h，控制血糖水平≤7.5 mmol/L，安静休息15 min后通过肘静脉注射18F-FDG，剂量为4.5~5.5 mBq/kg，休息1 h后进行全身PET/CT检查。患者平卧，上肢自然下垂于身体两侧，扫描范围从颅顶至双侧下肢，保证骨骼均在此范围内。首先进行螺旋CT扫描（管电流50 mA，管电压为120 kV，层厚5 mm，层间距5 mm）；然后进行PET扫描（每床位1.5 min，共采集8～10个床位）。采用核医学图像重建快速迭代算法进行图像重建，利用CT图像对PET图像进行衰减校正，将2个图像融合后传入工作站进行分析。
18F-FDG PET/CT图像分别由2位有5年以上核医学诊断经验的医师和1位高年资放射科医师进行分析。意见有分歧时，经过讨论达成一致结果。观察CT检查中的影像学特点，包括骨骼受侵犯的部位和骨质破坏形态（溶骨性病变、成骨性病变、混合性病变3种类型），并分析PET图像中18F-FDG的分布规律。所有骨转移灶和MM病灶沿病灶周边勾画ROI，通过软件自动计算骨骼病灶的最大标准摄取值（maximum standard uptake value，SUVmax）；多处骨病灶的患者，SUVmax取其中18F-FDG代谢最高的3处病灶摄取值的平均值。根据图像分析系统自动设定的SUVmax临界值，将SUVmax≥6.0视为18F-FDG高摄取［9］。
比较3组患者骨骼病灶的位置分布、骨质破坏类型，以及18F-FDG代谢特征。
应用SPSS 26.0统计学软件进行数据分析。分类资料以频数（%）表达，采用χ2检验或Fisher确切概率法；服从正态分布的计量资料以±s表示，3组间比较采用方差分析及SNK-q检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
肺癌组男28例、女14例，年龄34~87（61.8±13.2）岁；前列腺癌组30例，年龄54~85（70.4±8.4）岁；MM组男20例、女16例，年龄33~76（58.9±10.2）岁。3组患者的年龄、性别比较，差异均有统计学意义（F=9.49、χ2=17.17，P值均<0.001）。
3组患者骨骼病灶分布于肋骨、脊柱及骨盆者均占70%以上。3组总体比较，骨病灶位于肋骨、骨盆、四肢、颅骨的患者比例差异均有统计学意义（P值均<0.05），骨病灶位于脊柱和胸骨的患者比例差异均无统计学意义（P值均>0.05）。进一步两两比较显示，前列腺癌组骨病灶位于骨盆、四肢的患者多于肺癌组，MM组发生肋骨病灶的患者比例多于前列腺癌组、发生骨盆病灶的患者比例少于前列腺癌组、发生颅骨病灶的患者比例多于前列腺癌组和肺癌组，差异均有统计学意义（P值均<0.05）。见表1。
肺癌骨转移、前列腺瘤骨转移和MM患者骨骼病灶位置分布比较[例（%）]
肺癌骨转移、前列腺瘤骨转移和MM患者骨骼病灶位置分布比较[例（%）]
| 组别 | 例数 | 肋骨 | 脊柱 | 骨盆 | 胸骨 | 四肢 | 颅骨 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 肺癌组 | 42 | 36（85.7） | 37（88.1） | 30（71.4） | 12（28.6） | 8（19.0） | 2（4.8） |
| 前列腺癌组 | 30 | 21（70.0） | 24（80.0） | 29（96.7）c | 7（23.3） | 16（53.3）c | 2（6.7） |
| MM组 | 36 | 36（100.0）a | 33（91.7） | 26（72.2）a | 9（25.0） | 12（33.3） | 20（55.6）ac |
| χ2值 | 12.32 | 8.00 | 0.27 | 9.26 | 34.75 | ||
| P值 | 0.002 | 0.393b | 0.018 | 0.872 | 0.010 | <0.001 |
注：MM为多发性骨髓瘤；a与前列腺癌组比较P<0.05；b为Fisher确切概率法；c与肺癌组比较P<0.05
肺癌组和MM组患者骨骼病灶的骨质破坏均以溶骨性病变为主，成骨性病变较少，还有部分未出现骨质破坏；前列腺癌组患者以成骨性病变为主。3组患者骨质破坏类型比较，差异有统计学意义（P<0.001）。见表2。
肺癌骨转移、前列腺瘤骨转移和MM患者骨骼病灶骨质破坏类型比较[例（%）]
肺癌骨转移、前列腺瘤骨转移和MM患者骨骼病灶骨质破坏类型比较[例（%）]
| 组别 | 例数 | 溶骨性破坏 | 成骨性破坏 | 无骨质破坏 |
|---|---|---|---|---|
| 肺癌组 | 42 | 34（81.0）a | 3（7.1）a | 5（11.9） |
| 前列腺癌组 | 30 | 1（3.3） | 27（90.0） | 2（6.7） |
| MM组 | 36 | 34（94.4）a | 1（2.8）a | 1（2.8） |
| χ2值 | 82.94 | |||
| P值 | <0.001 | |||
注：MM为多发性骨髓瘤；a与前列腺癌组比较P<0.05
肺癌骨转移和前列腺癌骨转移病灶以高代谢为主，SUVmax较高，分别为5.70~29.10（15.51±5.60）和4.30~15.10（9.41±3.47）。在42例肺癌骨转移病例中，有41例（97.6%）显示SUVmax≥6.0；而在30例前列腺癌骨转移病例中，有24例（80.0%）显示SUVmax≥6.0。MM病灶以弥漫性轻中度代谢为主，SUVmax较低，为0.80~12.00（5.39±2.84）。在36例MM病灶中，有12例（33.3%）显示SUVmax≥6.0。3组间SUVmax比较差异有统计学意义（F=54.66，P<0.001），组间两两比较差异均有统计学意义（P值均<0.05）。
注：上排为CT图像；下排为对应位置的正电子发射体层摄影(PET)/CT融合图像
注：上排为CT图像；下排为对应位置的正电子发射体层摄影（PET）/CT融合图像
注：上排为CT图像；下排为对应位置的正电子发射体层摄影（PET）/CT融合图像
肺癌和前列腺癌均极易发生骨转移［10, 11］。在肿瘤早期阶段转移灶就可能开始或已经播散到骨骼上，预示着病情恶化和生存期的缩短，但由于患者常无明显临床症状而不易被发现，使得肿瘤的进展被疏忽［12, 13］。因此，早期发现并明确恶性肿瘤有无骨转移，有助于患者的临床诊断与分期，对制定针对性的治疗方案及改善患者预后具有重要意义［14, 15］。MM与肿瘤骨转移的病因不同，但两者的临床表现和常规影像特点相似，常累及全身的骨骼系统，均易造成全身多发性骨质代谢异常，两者的鉴别诊断一直是临床上的难题之一。
X线、CT、MRI、骨扫描和PET/CT等是临床诊断骨病变常用的影像学方法［16, 17］。18F-FDG为葡萄糖类似物，是临床最常用的PET示踪剂。研究表明，骨发生病变时往往存在局部代谢异常，骨病灶对18F-FDG摄取量是正常骨的3~10倍［18］，对于CT无明显骨质密度改变的早期骨病变，PET表现为18F-FDG高摄取灶，在探测早期隐匿性骨病灶方面较单纯的形态学检查更准确［19］。此外，肿瘤的转移灶具有和原发灶相似的代谢特性，一次注射18F-FDG进行常规的全身显像，可以提供包括骨骼在内的全身脏器组织的病变信息，其低剂量CT同时可以清晰显示病灶的范围及特征。总之，18F-FDG PET/CT显像将PET与CT有机融合，能同时显示组织的解剖结构和代谢状况，可对患者的病灶分布状态、骨质变化和代谢活性等进行全面评价，对MM和骨转移瘤的鉴别诊断较X线、CT、MRI等常规影像学检查方法更有优势［6，20, 21］。
本研究回顾性分析了42例肺癌骨转移、30例前列腺癌骨转移和36例MM患者的临床资料，发现3组患者的性别和年龄差异均有统计学意义（P值均<0.001），这与不同疾病本身存在的流行病学差异有关［22, 23, 24］。18F-FDG PET/CT基于骨转移灶对18F-FDG的摄取程度显像，而研究显示绝大部分器官的FDG摄取与年龄、性别之间未见明显相关性［25］。因此，性别和年龄间的差异并不影响本研究的结果。
本研究结果显示，这3种疾病均能累及全身多处骨骼，且均好发于富含红骨髓的骨骼部位（脊柱、肋骨和骨盆），而较少在含黄骨髓的四肢骨生长，但具体分布有所差异：MM患者骨病灶分布于肋骨及颅骨者比前列腺癌骨转移患者多见，前列腺癌骨转移病灶分布于骨盆及四肢（主要为股骨）者多于肺癌骨转移患者，差异均有统计学意义（P值均<0.001），与既往研究一致［26, 27］。分析3种疾病的骨病变分布特点，均与其靠近原发病灶且局部血供较丰富、表面积较大有关；但这3种疾病均能累及全身多处，单纯根据发病部位进行鉴别的意义较小。
MM有别于骨转移瘤的CT图像特征之一是骨骼内多个病灶弥漫分布且呈蜂窝样改变。本研究中，MM患者与肺癌骨转移患者均以溶骨性骨质破坏居多、成骨性病变较少，还有一部分未出现骨质破坏。两者可能存在共同的调节机制，主要是因为成骨细胞的活性减弱，而破骨细胞导致的骨吸收增强，同时也基于肿瘤自身的独特通路，MM的溶骨性破坏可能与CD166等细胞因子对破骨细胞的激活有关，而趋化因子CXCL12的高表达可能在肺癌骨转移中发挥着重要的作用［28, 29］。与肺癌骨转移及MM患者不同的是，前列腺癌骨转移患者以成骨性骨质破坏为主，其成骨性病变患者占比明显高于前两者（P值均<0.001），提示根据骨质破坏的类型可以辅助判断病变的性质。
SUVmax是重要的PET征象之一，可反映病灶中最高的局部FDG代谢活性。有研究报道，MM病灶的SUVmax明显低于前列腺癌骨转移灶（P<0.001），SUVmax值分别为5.01±2.13和10.03±3.83［9］。本研究结果显示：MM病灶以轻中度代谢为主，SUVmax较低；前列腺癌骨转移病灶的SUVmax高于MM组，与既往报道类似［9，30］；肺癌骨转移瘤病灶以高代谢为主，SUVmax最高，绝大多数在6.0以上，甚至达到29.1，高于文献报道［31, 32］，这可能是因为我们采用的是基于病例而非病灶的分析方法，以具有多个（≥5个）PET/CT异常放射性浓聚灶的病例为主，且考虑到临床应用的简便性，选取的是多个骨病灶中的18F-FDG高代谢病灶。由此可见，溶骨性骨转移瘤对18F-FDG的摄取高于成骨性骨转移瘤，而MM对18F-FDG的摄取最低，可据此区别骨转移瘤与MM。研究表明，骨转移瘤形成机制与骨髓瘤不一样［33, 34］，其骨转移灶的形成需要大量的能量供应，造成局部糖代谢明显增高。对于肺癌骨转移，其溶骨性骨转移灶内主要是肿瘤细胞，且病灶进展迅速导致无氧糖酵解增加，从而使代谢高于周围正常组织；而前列腺癌的成骨性转移灶内肿瘤细胞较少，18F-FDG代谢增高并不明显。此外，临床常联合尿本周蛋白这项特殊检测指标来鉴别MM与肿瘤骨转移［35］，该指标在MM患者中的阳性率为50%左右，而在骨转移瘤患者中的阳性率极低。故笔者认为，临床医生应全面分析骨骼多发肿瘤性病变患者的临床特征，在条件允许情况下推荐行18F-FDG PET/CT检查，根据病灶的骨质结构与代谢活性变化，结合尿本周蛋白水平等生化指标鉴别诊断MM与骨转移瘤。
需要注意的是，18F-FDG PET/CT显像中病灶分布、骨质破坏和SUVmax等指标并不是鉴别多发性骨髓瘤与骨转移瘤的首要鉴别点，对于原发灶不明、实验室检查阴性或其他影像学检查仍难以诊断的病例，可利用18F-FDG PET/CT显像进行辅助鉴别。对于PET示18F-FDG摄取增高但CT未见明显骨质密度改变的病灶，不能轻易排除骨肿瘤的可能性。SUVmax值的高低对MM与骨转移瘤的鉴别具有一定的提示作用，除了运用SUVmax值作为鉴别诊断的条件之一以外，还需要结合同机CT上的骨形态特征进行综合判断。此外，18F-FDG PET/CT全身检查可同时探查骨肿瘤的原发灶，进而提供重要的鉴别诊断信息：若18F-FDG PET/CT显示全身多发溶骨性骨质破坏，且未探测到明确的原发灶，提示有多发性骨髓瘤的可能；相反，若在肺部探测到明确的原发灶，则肺癌骨转移诊断较为明确；若18F-FDG PET/CT显示前列腺代谢不均匀增高，且伴有全身多发成骨性骨质破坏，则可提示前列腺癌并多发骨转移［36］。
综上所述，对于CT上显示多发溶骨性骨破坏的患者，应结合PET图像上18F-FDG的高摄取区域及其SUVmax值以鉴别MM与肺癌骨转移，而多发成骨性骨质破坏患者则首先考虑前列腺癌骨转移的可能。18F-FDG PET/CT兼备PET与CT的优点，有助于综合评价病灶的骨质结构和代谢特征，对肺癌骨转移、前列腺癌骨转移和MM的鉴别诊断具有较高的临床应用价值。本研究为单中心、回顾性研究，样本量较小，研究结果存在一定的偏倚。后续研究可加大样本量，对每例患者的所有骨病灶进行分析，并比较PET/CT显像与其他检查方法对于MM与肿瘤骨转移的鉴别价值，为临床诊断提供更多的信息。
高俊刚, 尚宇, 刘翔, 等. 18F-FDG PET/CT显像对肺癌骨转移、前列腺癌骨转移与多发性骨髓瘤的鉴别诊断[J]. 中华解剖与临床杂志, 2024, 29(1): 1-8. DOI: 10.3760.cma.j.cn101202-20230425-00115.
所有作者声明不存在利益冲突
