中国中西医结合影像学杂志   2019, Vol. 17 Issue (5): 484-488
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血清碱性磷酸酶、Ca2+水平在肺癌早期骨转移诊断中的临床意义[PDF全文]
麦家杰1 , 张金山1 , 李志钊2 , 王浩1 , 符立辉1
1. 广州医科大学附属第三医院核医学科,广东 广州 510150;
2. 广州医科大学附属第三医院放射科,广东 广州 510150
摘要目的: 分析血清ALP、Ca2+水平在早期肺癌骨转移诊断中的临床意义。方法: 选择206例病理确诊为肺癌的患者,均行SPECT全身骨扫描、CT骨扫描,并检测血清ALP、Ca2+水平。206例SPECT均为阳性,CT示骨质破坏为A组(138例,骨转移伴骨质破坏);CT未发现骨质破坏,6个月后复查发现骨质破坏者为B组(33例,骨转移伴早期无骨质破坏),仍无骨质破坏者为C组(35例,无骨转移)。结果: A组ALP水平明显高于B组和C组(均P < 0.05);B组ALP水平与C组比较差异无统计学意义(P>0.05)。A组Ca2+水平明显高于B组和C组(均P < 0.05);B组Ca2+水平与C组比较差异无统计学意义(P>0.05)。ROC曲线显示ALP诊断肺癌骨转移的临界值为93.85 U/L,敏感度和特异度分别为60.61%、71.43%;其敏感度明显高于正常参考值的诊断结果(P=0.001)。Ca2+水平诊断肺癌骨转移的临界值为2.315 mmol/L,敏感度和特异度分别为27.27%、82.86%。成骨型骨转移ALP水平明显高于溶骨型(P=0.000);溶骨型骨转移的Ca2+水平明显高于成骨型(P=0.000)。结论: 对于早期骨质破坏的肺癌骨转移患者,其血清ALP、Ca2+水平均高于无转移患者;成骨型骨转移患者ALP明显升高,溶骨型骨转移患者Ca2+水平明显升高;血清ALP>93.85 U/L有助于提高诊断肺癌早期骨转移的敏感度。
关键词肺肿瘤    骨转移    体层摄影术, 发射型计算机    碱性磷酸酶    
Clinical significance of serum ALP and Ca2+ level in the diagnosis of early bone metastasis of lung cancer
Mai Jiajie , Zhang Jinshan , Li Zhizhao , Wang Hao , Fu Lihui
Department of Nuclear Medicine, Third Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, Guangzhou, 510150, China
Abstract: Objective: To analyse the clinical significance of serum ALP and Ca2+ level in early bone metastasis of lung cancer. Methods: Patients with lung cancer diagnosed by pathological findings were selected, SPECT and CT were performed, and detection of serum ALP, Ca2+ levels were also done. SPECT positive and CT showed bone destruction in Group A (n=138, bone metastasis with bone destruction). Patients with bone destruction first detected six months later were included in Group B (n=33), patients with no bone damage were Group C (n=35, no bone metastasis). Results: The level of ALP in Group A was significantly higher than that in Group B and Group C, and the difference was statistically significant (P < 0.05). ALP in Group B was higher than that in Group C, but the difference was not statistically significant. The level of Ca2+ in Group A was significantly higher than that in Group B and Group C, and the difference was statistically significant (P < 0.05);the level of Ca2+ in Group B was higher than that in Group C, but the difference was not statistically significant. ROC curve showed that the critical value of ALP and Ca2+ for diagnosis of bone metastasis of lung cancer was 93.85 U/L, 2.315 mmol/L respectively, the sensitivity and specificity of diagnosis of bone metastasis of lung cancer were 71.3%, 68.6% and 42.7%, 88.6%, respectively. The level of Ca2+ in osteolytic bone metastases patients was significantly higher than that in osteogenic bone metastases patients (P=0.000). Conclusions: Serum ALP, Ca2+ levels in patients with early bone metastasis from lung cancer are higher than those without metastasis, ALP increases significantly in patients with osteogenic bone metastasis, and the level of Ca2+ in patients with osteolytic bone metastasis also significantly increases. Serum ALP>93.85 U/L is helpful to improve the sensitivity of early bone metastasis.
Key words: Lung neoplasms    Bone metastases    Tomography Emission-computed    Alkaline phosphatase    

肺癌骨转移是常见并发症之一,有无发生骨转移对肿瘤分期及治疗方案的选择非常重要。《肺癌骨转移诊疗专家共识(2014版)》已将ECT列入筛查骨转移的首选方法[1]。既往研究[2]显示,ECT、X线、CT、MRI在检查肺癌骨转移中均有优劣,ECT敏感性最高,但特异性最低;对于早期小病灶的骨转移,ECT能比DR、CT提前3~6个月检出[3]。由于ECT存在一定的假阳性,对于骨转移可疑患者,PET- CT具有ECT类似的敏感性,还能显示骨破坏情况,可减少假阳性[4],但其价格昂贵,且仅部分医院或影像中心配备。因此,反映骨代谢标志物的生化指标逐渐在临床中得到应用,在肺癌发生骨转移的过程中,溶骨和(或)成骨现象均可发生,血清Ca2+反映溶骨情况,碱性磷酸酶(ALP)反映成骨情况,对骨转移的判断具有重要临床价值。因此,本研究分析血清ALP、Ca2+水平对早期骨转移患者的鉴别意义。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选择我院2014年1月至2016年12月首次确诊的肺癌患者206例,均行SPECT-CT骨扫描,其中男137例,女69例,年龄36~72岁。所有患者均经病理诊断为原发性肺癌,ECT阳性。

1.2 肺癌骨转移诊断标准与排除标准

诊断标准:全身SPECT骨扫描提示有转移病灶,阳性判断标准参照周前教授的骨转移诊断标准[5],骨转移癌的放射性核素骨显像的特征性表现为多发的无规则的放射性浓集区。以相邻正常骨组织作为正常对照区,病变部位放射性分布高于对照区为异常浓聚,出现多个异常浓聚影即可诊断为骨转移瘤,所有骨显像结果均由2位高年资医师共同诊断得出。针对最可能存在骨转移的区域同时再行CT骨扫描,分析有无骨质破坏;对无骨质破坏者,6个月后再次复查CT,观察有无骨质破坏。排除标准:①已明确诊断骨转移且接受磷酸钠盐治疗或放疗的患者;②原发性骨肿瘤患者;③患有影响骨代谢的疾病,如风湿性关节炎、甲状旁腺功能亢进等;④老年和更年期女性骨质疏松患者。

1.3 SPECT-CT融合成像

SPECT扫描仪为Philips公司生产的MPR型,配备Philips公司16层螺旋CT。检查前静脉注射示踪剂99mTc-MDP(20 mCi),饮水1 000 mL后2~4 h行全身显像,人工设置探头位置,使探头尽量贴近受检者。显像参数:低能高分辨力准直器,窗宽20%,能峰140 keV,120 kV,矩阵256×512,扫查速度20 cm/min,选择7100A/DI分别行前位和后位的全身骨显像SPECT扫查。扫描完成后使用Xeleris系统进行图像后处理,调整本底与图像对比,达到最佳诊断图像效果。选择高度怀疑骨转移的病灶,定位后行断层显像,观察骨质破坏情况,然后应用机器自带的软件实现SPECT与CT同机图像的融合。

1.4 CT检查

复查时,应用Philips 256层螺旋CT进行断层扫描,扫描区域不限于SPECT-CT怀疑骨转移病灶。溶骨性病灶以骨质破坏为主,影像学表现为骨皮质上出现空洞;成骨性病灶以新骨形成为特征,影像表现为骨密度增加,呈斑点状、斑片及小片状密度增高改变;混合型病灶则2种现象均存在。

1.5 分组

206例CT显示骨质破坏138例,为A组(图 12);第一次CT未见骨质破坏,6个月后复查出现骨质破坏33例(即骨转移伴早期无骨质破坏),为B组;6个月后复查无骨质破坏者35例,为C组。

图 1 男,79岁,2014年12月首次诊断肺癌,血清ALP和Ca2+水平分别为78.6 U/L和1.95 mmol/L  1a  CT怀疑右肺肺癌  1b  SPECT提示腰L4椎体局部高聚集  1c  CT提示为骨质增生  1d  SPECT与CT融合成像,定位ECT阳性处为骨质破坏  1e  6个月后复查腰椎CT,仍提示骨质增生,排除骨转移   2  男,68岁,2015年12月首次诊断肺癌,血清ALP和Ca2+水平分别为118.5U/L和2.25mmol/L  2a  CT诊断肺癌并肺内多发转移   2b  SPECT提示左侧髂骨高聚集  2c  CT成像提示为溶骨性骨转移  2d  SPECT与CT融合成像,定位ECT阳性处骨质破坏,为转移性病灶

1.6 血清ALP、Ca2+水平检测

SPECT扫描前空腹采集静脉血3~4 mL,血清钙检测采用偶氮砷Ⅲ法,ALP检测采用酶法,均采用Olympus AU5400全自动生化分析仪。

1.7 统计学方法

采用SPSS 22.0统计软件进行统计分析,多组间比较采用单因素方差分析;绘制ROC图,计算曲线下面积(area under curve, AUC),应用约登指数筛选临界值,计算诊断的敏感度、特异度和准确率;率之间的比较,频次>5时采用Person卡方检验,频次≤5时采用Fisher精确检验,以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 3组血清ALP和Ca2+水平的比较(表 1)
表 1 3组血清ALP和Ca2+水平的比较(x±s

2.2 绘制血清ALP、Ca2+水平ROC曲线诊断肺癌骨转移(图 3)
图 3 血清ALP、Ca2+水平诊断肺癌骨转移的ROC曲线

绘制血清ALP、Ca2+的ROC曲线,评价其诊断准确性。ROC曲线结果显示,血凊ALP、Ca2+的AUC分别为0.725、0.688,血凊ALP诊断肺癌骨转移的敏感度为71.3%,特异度为68.6%;血凊Ca2+的诊断敏感度为42.7%,特异度为88.6%;血凊ALP的95%CI为0.637~0.814,血凊Ca2+的95%CI为0.603~0.774。

2.3 ALP、Ca2+水平对早期骨转移的诊断价值分析(表 2)
表 2 血清ALP和Ca2+水平诊断早期骨转移的价值

以ALP、Ca2+的正常参考值和ROC曲线临界值分别诊断B组早期骨转移患者,与正常参考值的诊断结果相比,ALP的ROC曲线临界值(>93.85U/L)诊断骨转移的阳性率提高(60.61% vs. 18.18%,P=0.001),特异度和准确率差异无统计学意义(P>0.05);与正常参考值的诊断结果相比,Ca2+的ROC曲线临界值(>2.315mmol/L)诊断骨转移的敏感性、特异性和准确率均无统计学差异(P>0.05)。

2.4 血清ALP、Ca2+水平在肺癌骨转移不同类型中的表达水平(表 3)
表 3 不同类型肺癌骨转移患者血清ALP、Ca2+水平的表达

171例肺癌骨转移患者,溶骨型多见,占78.36%(134/171);成骨型较少,占比为15.20%(26/171);溶骨与成骨并存仅11例,占6.43%。溶骨型骨转移患者血清Ca2+水平明显高于成骨型(P=0.000),但与混合型骨转移组间差异无统计学意义(P=0.966),成骨型骨转移组与混合型骨转移组间差异亦无统计学意义(P=0.207);成骨型骨转移血清ALP水平明显高于溶骨型组(P=0.000),但与混合型骨转移组间差异无统计学意义(P=0.578),溶骨型骨转移组与混合型骨转移组间差异有统计学意义(P=0.000)。

3 讨论

《肺癌骨转移诊疗专家共识2014版》[1]认为肺癌发病隐匿,确诊时约50%为已发生远处转移,而骨转移是主要的血行转移部位之一,其骨转移表现大多数以溶骨性破坏为主,主要分布于脊椎、骨盆和肋骨,对患者生活质量会产生严重影响。肺癌骨转移的诊断应满足以下2个条件之一:①临床或病理诊断肺癌,骨病变活检符合肺癌转移;②肺癌病理诊断明确,具有典型的骨转移影像学表现。影像学诊断是最常用的方法,骨ECT扫描是首选的全身筛查方法,其敏感性高,在X线、CT尚未发现骨质破坏时,ECT能比提前3~6个月检出骨转移,X线只有在骨质发生50%脱钙后才能发现病灶;甚至有研究认为,ECT可提前18个月发现骨转移灶[6]。但ECT诊断骨转移的特异性不高,文献报道[7]微小病灶的假阳性率可达40%~50%,局部外伤或炎症、关节退行性变、代谢性骨病等导致磷酸盐异常沉积是主要原因;而骨转移瘤高度侵袭导致病灶局部血运障碍时,ECT则表现为阴性,而CT则呈明显的骨质破坏,此为晚期骨转移的ECT核素表现[8]。对早期骨转移患者ECT阳性而CT无骨质破坏时随访3~6个月有助于明确诊断,但文献[9]显示确诊肺癌后出现骨转移的时间平均为3.9个月,因此随访期间极可能出现新的骨转移灶。

由于影像学对肺癌早期骨转移的诊断存在一定的局限,近年来骨活动相关的血清标志物在肺癌骨转移的应用研究受到重视。ALP和血清Ca2+是反映成骨活动和溶骨活动的重要标志物,在肺癌骨转移患者中溶骨现象和成骨现象常同时存在。癌细胞会分泌蛋白分解酶、破骨细胞刺激因子,溶解和破坏骨基质,并促使破骨细胞增生,破坏大量骨质;而肺癌患者分泌过多的前列腺素E会促进骨吸收增加,超过机体清除能力时则血清Ca2+水平升高[10]。文献[11, 12]认为,血清ALP也是判断肺癌骨转移的重要指标。ALP主要由成骨细胞分泌,促进磷酸盐沉积,加速骨骼修复,是反映成骨活动的重要标志物,在成骨型骨转移中升高更为明显。血清ALP升高是影响患者预后的重要危险因素之一,生存时间缩短[13];也有报道肺癌骨转移治疗后ALP水平明显降低,骨破坏程度减轻[14]。正常状态下骨骼动态重塑包括由骨质溶解和骨质形成,骨转移瘤病灶则可打破这种平衡,出现溶骨过度和(或)成骨过剩,表现为溶骨型转移瘤和(或)成骨型转移瘤[15]

肺癌骨转移患者,一般认为溶骨型多见。杨永峰[16]等的76例肺癌骨转移中60例发生溶骨性破坏,腺癌占54.0%(41/76),鳞癌占43.4%(33/76)。但也有研究认为成骨型多见,王颖[17]对51例肺癌骨转移患者进行CT成像分析,溶骨型骨转移占31.4%(16/51),成骨型骨转移占49.0%(25/51),2种类型并存的骨转移占19.6%(10/51)。本研究显示,肺癌骨转移溶骨型多见,但本研究仅针对转移可能性最大的区域进行骨扫描,可能会遗漏部分存在的转移灶。据相关文献报道[18],恶性肿瘤骨转移患者高钙血症的比例为10%~20%,肺癌骨转移并发高钙血症比例为10.31%;刘志武[19]报道肺癌骨转移组高Ca2+血症的发生率为9.62%(10/104),非转移组血Ca2+升高比例为7.32%(6/104);而肺癌骨转移组ALP增高发生率为36.54%,非转移组ALP增高发生率仅为8.54%。虽然肺癌骨转移以溶骨型为主,但ALP增高的比例略高于高Ca2+血症。本研究显示,骨转移伴骨质破坏者(A组)血钙增高(正常值1.90~2.50mmol/L)比例为17.39%(24/138),ALP增高(正常值为45~125U/L)发生率为38.41%;骨转移伴早期无骨质破坏者(B组)血Ca2+增高比例为9.09%(3/33),ALP增高发生率为18.18%,提示ALP增高对骨转移的诊断价值较高。其原因可能为血钙升高主要来源于溶骨释放,且Ca2+可被肾脏和胃肠道排出,因此也有研究认为血Ca2+水平对肺癌骨转移诊断意义不大[19];而ALP主要由肝脏和成骨细胞合成,肿瘤源性的TGF-β、Wnts、内皮素1等均参与诱导成骨细胞成骨,且ALP主要以游离形式存在,极少量与脂蛋白和免疫球蛋白结合,通过肝脏经胆汁排出,因此升高比例高于血Ca2+

由于肺癌骨转移患者血清Ca2+、ALP升高比例不高,应用ROC曲线模型对诊断肺癌骨转移具有重要价值[20]。应用Ca2+的ROC曲线临界值(>2.315mmol/L)可将A组和B组的血钙增高患者比例提升至46.38%(64/138)、27.27%(9/33),但与正常参考值结果相比,其敏感度、特异度均差异无统计学意义。应用ALP的ROC曲线临界值(>93.85U/L)诊断肺癌早期骨转移(B组)的敏感度则提升至60.61%,与正常参考值的诊断敏感性(18.18%)相比,差异有统计学意义(P=0.001),诊断效能得到明显提升。

综上所述,应用血清ALP的ROC曲线模型对诊断肺癌骨转移有重要价值,ALP>93.85 U/L有助于提高肺癌早期骨转移的诊断敏感度。

参考文献
[1]
孙燕, 管忠震, 廖美琳, 等. 肺癌骨转移诊疗专家共识(2014版)[J]. 中国肺癌杂志, 2014, 17(2): 57-72.
[2]
Reinbacher KE, Pau M, Wallner J, et al. Minimal invasive biopsy of intraconal expansion by PET/CT/MRI image-guided navigation:A new method[J]. J Craniomaxillofac Surg, 2014, 42: 1184-1189. DOI:10.1016/j.jcms.2014.02.006
[3]
马寄晓, 刘秀杰. 实用临床核医学[M]. 2版. 北京: 原子能出版社, 2002: 327.
[4]
D'Addario G, Felip E. Non-small-cell lung cancer:ESMO clinic-alrecommendations for diagnosis, treatment and follow-up[J]. Ann Oncol, 2008, 19: 39-40.
[5]
周前. 中华影像医学-影像核医学卷[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2002: 160-161.
[6]
Erturan S, Yaman M, Aydin G, et al. The role of whole-body bone scanning and clinical factors in detecting bone metastases in patients with non-small cell lung cancer[J]. Chest, 2005, 127: 449-454. DOI:10.1378/chest.127.2.449
[7]
孙春雷, 李俊德. ECT全身骨显像对早期诊断骨转移肿瘤的临床应用[J]. 中国医药指南, 2013, 11(22): 578-580.
[8]
胡荫崧, 林拓, 陈振松, 等. X线平片、CT、ECT诊断骨转移瘤的比较分析[J]. 中国临床医学影像杂志, 2001, 12(3): 201-204. DOI:10.3969/j.issn.1008-1062.2001.03.016
[9]
吴京, 谢惠英, 蔡梦洁, 等. 肺癌骨转移患者6项骨代谢指标的变化[J]. 检验医学, 2016, 31(10): 904-906.
[10]
王海英, 周孟强, 臧凯, 等. 血钙水平测定对诊断肺癌骨转移的临床意义[J]. 肿瘤基础与临床, 2012, 25(5): 422-423. DOI:10.3969/j.issn.1673-5412.2012.05.019
[11]
高莹, 谢家政. ECT联合血ALP、血钙的检测对肺癌骨转移的诊断价值[J]. 沈阳医学院学报, 2016, 18(5): 328-331.
[12]
郑建萍, 崔同建, 李德育, 等.唑来膦酸治疗肺癌骨转移疗效分析及骨代谢标记物变化分析[J/CD].创伤与急诊电子杂志, 2016, 4(3): 157-160.
[13]
唐顺, 郭卫, 杨荣利. 127例肺癌骨转移患者随访的预后因素分析[J]. 中国肿瘤临床, 2008, 35(23): 1335-1338. DOI:10.3969/j.issn.1000-8179.2008.23.005
[14]
方园, 孙耕耘. 血清标记物的变化与肺癌骨转移患者预后的相关性[J]. 临床肺科杂志, 2018, 23(4): 582-586.
[15]
雷明星, 刘耀升, 刘蜀彬.骨转移瘤的溶骨与成骨机制研究进展[J/CD].中华损伤与修复杂志(电子版), 2016, 11(2): 135-140.
[16]
杨永峰, 胡义德, 张青. 肺癌脊柱骨转移ECT检查76例分析[J]. 医学影像学杂志, 2006, 16(3): 275-277. DOI:10.3969/j.issn.1006-9011.2006.03.018
[17]
王颖. 不同病理类型肺癌骨转移特点的MSCT研究[J]. 影像研究与医学应用, 2018, 2(18): 163-164. DOI:10.3969/j.issn.2096-3807.2018.18.108
[18]
王中玉, 史清明. 肺癌骨转移发生及诊疗情况的临床研究[J]. 临床肺科杂志, 2011, 16(12): 1902-1903. DOI:10.3969/j.issn.1009-6663.2011.12.037
[19]
刘志武, 李莉, 谭榜云, 等. 血清ODF和OCIF及Ca、ALP水平在肺癌骨转移中临床研究[J]. 西部医学, 2014, 26(2): 239-241. DOI:10.3969/j.issn.1672-3511.2014.02.038
[20]
陈孟权, 周永列, 余细平, 等. 骨代谢标志物组合模型对诊断肺癌骨转移的价值[J]. 中国卫生检验杂志, 2016, 26(18): 2648-2651.