early detection of bone metastasis...1 early detection of bone metastasis อาจารย...

13
1 Early Detection of Bone Metastasis อาจารยนายแพทยอดิศักดินารถธนะรุ* รองศาสตราจารยแพทยหญิงสุภนีวรรณ เชาววิศิษฐ** รองศาสตรจารยนายแพทยธันย สุภัทรพันธุ* *ภาควิชาออรโธปดิกส, **ภาควิชารังสีวิทยา คณะแพทยศาสตร โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล บทนํา โรคมะเร็งนับเปนปญหาทางสาธารณสุขที่สําคัญของประเทศทั่วโลก รวมทั้งประเทศไทย เนื่องจากเปนสาเหตุหลักของการเสียชีวิตของประชากรของประเทศและมีแนวโนมที่จะเพิ่มขึ้น ได มีการประมาณการจากขอมูลระบาดวิทยา พบวาประชากรโดยทั่วไปจะมีโอกาสเปนมะเร็งสูงถึง 40% ตลอดชวงชีวิต และพบวามีอัตราการเสียชีวิตสูงถึง 50% จากโรคมะเร็งเหลานั้น ดังนั้นจึงเปน เหตุผลของความพยายามที่จะศึกษาคนควาหาวิธีการรักษาโรคมะเร็งอยางกวางขวางในปจจุบัน (1) จากเหตุผลในขางตนทําใหมีการพัฒนาการรักษาโรคมะเร็งอยางมากมายในทศวรรษนีแต อยางไรก็ตามสิ่งที่แพทยสามารถทําไดในขณะนี้คือ การยืดชีวิตของผูปวยใหยาวนานขึ้นเทานั้น โดย สิ่งที่ยังเปนปญหาทําใหไมสามารถรักษาผูปวยใหหายขาดได คือ การแพรของกระจายของมะเร็งไป ในอวัยวะอื่น โดยขอมูลจากการศึกษากลุมผูปวยโรคมะเร็งเตานม, กระเพาะอาหาร และทางเดิน อาหารสวนปลาย ซึ่งสามารถผาตัดกอนมะเร็งออกไดจนหมด รวมทั้งไมพบการแพรกระจายที่ตอม น้ําเหลืองหรืออวัยวะอื่นๆ ตั้งแตระยะเริ่มตน จะพบวาประมาณ 20-30% ของผูปวยกลุมนี้จะพบ มะเร็งเกิดขึ้นซ้ํา (relapse) ไดภายในระยะเวลา 5-10 (2) ซึ่งจากขอมูลความจริงดังกลาวเปนเหตุผล สืบเนื่องจากวิธีการตรวจหาเซลมะเร็งที่แพรกระจายที่ใชอยูในปจจุบันยังมีประสิทธิภาพที่ต่ํา จนไม สามารถตรวจหาเซลมะเร็งที่ซอนอยูได ระบาดวิทยา จากขอมูลทะเบียนมะเร็งในประเทศไทยระหวางป 2539 พบวามีจํานวนผูปวยโรคมะเร็ง รายใหมมากกวา 70,000 รายตอป (3) โดยมะเร็งสวนใหญคือ มะเร็งชนิด carcinoma ซึ่งกําเนิดจากเซล ในชั้น epithelium สามารถแพรกระจายไปไดในหลายตําแหนง แตอวัยวะที่ชอบแพรกระจายไป ไดแก ปอด ตับ ตอมน้ําเหลือง รวมทั้งกระดูก โดยชนิดของมะเร็งพบการแพรกระจายไปที่กระดูก บอยไดแก มะเร็งเตานม, ตอมลูกหมาก, ตอมไทรอยด, ไต และปอด อายุและเพศ สวนใหญจะพบในผูใหญที่มีอายุเกินกวา 40 ปขึ้นไป มักจะพบในเพศชายมาก กวาเพศหญิง (รูปที1Aและ1B)

Upload: others

Post on 25-Jun-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Early detection of bone metastasis...1 Early Detection of Bone Metastasis อาจารย นายแพทย อด ศ กด นารถธนะร ง* รองศาสตราจารย

1

Early Detection of Bone Metastasis

อาจารยนายแพทยอดิศกัดิ์ นารถธนะรุง* รองศาสตราจารยแพทยหญิงสุภนีวรรณ เชาววิศษิฐ**

รองศาสตรจารยนายแพทยธันย สุภัทรพนัธุ* *ภาควิชาออรโธปดิกส, **ภาควิชารังสีวิทยา

คณะแพทยศาสตร โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล บทนํา โรคมะเร็งนับเปนปญหาทางสาธารณสุขที่สําคัญของประเทศทั่วโลก รวมทั้งประเทศไทย เนื่องจากเปนสาเหตุหลักของการเสียชีวิตของประชากรของประเทศและมีแนวโนมที่จะเพิ่มขึน้ ไดมีการประมาณการจากขอมูลระบาดวทิยา พบวาประชากรโดยทั่วไปจะมีโอกาสเปนมะเร็งสูงถึง 40% ตลอดชวงชีวิต และพบวามีอัตราการเสียชีวิตสูงถึง 50% จากโรคมะเร็งเหลานัน้ ดังนั้นจึงเปนเหตุผลของความพยายามทีจ่ะศึกษาคนควาหาวิธีการรักษาโรคมะเร็งอยางกวางขวางในปจจุบัน(1)

จากเหตุผลในขางตนทําใหมกีารพัฒนาการรักษาโรคมะเรง็อยางมากมายในทศวรรษนี้ แตอยางไรก็ตามสิ่งที่แพทยสามารถทําไดในขณะนี้คือ การยืดชีวติของผูปวยใหยาวนานขึ้นเทานัน้ โดยส่ิงที่ยังเปนปญหาทําใหไมสามารถรักษาผูปวยใหหายขาดได คือ การแพรของกระจายของมะเร็งไปในอวยัวะอ่ืน โดยขอมูลจากการศึกษากลุมผูปวยโรคมะเร็งเตานม, กระเพาะอาหาร และทางเดินอาหารสวนปลาย ซ่ึงสามารถผาตัดกอนมะเร็งออกไดจนหมด รวมทั้งไมพบการแพรกระจายทีต่อมน้ําเหลืองหรืออวัยวะอ่ืนๆ ตัง้แตระยะเริ่มตน จะพบวาประมาณ 20-30% ของผูปวยกลุมนี้จะพบมะเร็งเกดิขึ้นซ้ํา (relapse) ไดภายในระยะเวลา 5-10 ป(2) ซ่ึงจากขอมูลความจริงดังกลาวเปนเหตุผลสืบเนื่องจากวธีิการตรวจหาเซลมะเร็งที่แพรกระจายทีใ่ชอยูในปจจุบันยังมีประสิทธิภาพที่ต่ํา จนไมสามารถตรวจหาเซลมะเร็งทีซ่อนอยูได ระบาดวิทยา

จากขอมูลทะเบียนมะเร็งในประเทศไทยระหวางป 2539 พบวามีจํานวนผูปวยโรคมะเร็งรายใหมมากกวา 70,000 รายตอป(3) โดยมะเร็งสวนใหญคือ มะเร็งชนิด carcinoma ซ่ึงกําเนิดจากเซลในชั้น epithelium สามารถแพรกระจายไปไดในหลายตําแหนง แตอวยัวะที่ชอบแพรกระจายไปไดแก ปอด ตบั ตอมน้ําเหลือง รวมทั้งกระดูก โดยชนดิของมะเร็งพบการแพรกระจายไปที่กระดูกบอยไดแก มะเร็งเตานม, ตอมลูกหมาก, ตอมไทรอยด, ไต และปอด

อายุและเพศ สวนใหญจะพบในผูใหญที่มีอายุเกนิกวา 40 ปขึ้นไป มักจะพบในเพศชายมาก กวาเพศหญิง (รูปที่ 1Aและ1B)

Page 2: Early detection of bone metastasis...1 Early Detection of Bone Metastasis อาจารย นายแพทย อด ศ กด นารถธนะร ง* รองศาสตราจารย

2

รูปท่ี 1A รูปท่ี 1B

รูปท่ี 1A-B แสดงเพศและกลุมอายุของผูปวยมะเร็งระยะแพรกระจายมาที่กระดกู(18) ตําแหนงทีพ่บไดบอยมกัเปนกระดกูบริเวณแกนกลางของรางกายรวมถึงกระดกูแผน เชน

กระดกูสันหลัง, กระดกูเชิงกราน, กระดกูซี่โครง และกะโหลกศีรษะ สวนกระดกูรยางค มักพบบริเวณกระดกูตนขาสวนตน (proximal femur) และกระดกูตนแขนสวนตน (proximal humerus) (รูปที่ 2) สวนบริเวณทีพ่บไกลออกไปจากบริเวณขอศอกและขอเขา หรือเรียกวา Acral metastasis จะพบไดนอย สวนใหญมักมสีาเหตุมาจากมะเร็งปอด(4)

รูปท่ี 2

รูปท่ี 2 แสดงตาํแหนงบนกระดูกทีพ่บมะเรง็ระยะแพรกระจาย(18) สําหรับมะเร็งระยะแพรกระจายในเดก็ พบไดนอยกวาในผูใหญมาก โดยสวนใหญจะพบ

ในกลุมอายุต่ํากวา 10 ป ชนดิของมะเร็งทีช่อบแพรกระจาย ไดแก Neuroblastoma, Wilm’s tumor และ Rhabdomyosarcoma ความสําคัญของการแพรกระจายของมะเร็งมาที่กระดูก

1. กระดกูเปนอวยัวะที่ทําหนาที่เปนโครงสรางของรางกาย รวมทั้งเปนทีย่ดึเกาะของ กลามเนื้อและเอ็น ทําเราใหสามารถเคลื่อนไหวได เมื่อเซลมะเร็งแพรกระจายมาจะทําใหมีการทําลายกระดกูมากผิดปกติ สงผลทําใหเกิดภาวะกระดูกหกัจากพยาธิสภาพ (pathologic fracture)

2. กระดกูสันหลังทําหนาที่ปกปองไขสันหลัง ซ่ึงควบคุมระบบประสาทที่เกี่ยวของกับ การเคลื่อนไหวของรางกาย เมื่อมีการกระจายของมะเร็งมาที่กระดกูสันหลัง จากนัน้กอนมะเร็งมีขนาดใหญขึ้น จะเกิดการกดทับของไขสันหลังและเสนประสาท ผูปวยจะมีปญหาจากอาการออน

Page 3: Early detection of bone metastasis...1 Early Detection of Bone Metastasis อาจารย นายแพทย อด ศ กด นารถธนะร ง* รองศาสตราจารย

3

แรงของกลามเนื้อจนไมสามารถใชงานไดตามปกติ การลดลงของความรูสึก รวมทั้งการไมสามารถควบคุมระบบขับถายได ซ่ึงอาการเหลานี้จะทําใหผูปวยไมสามารถชวยเหลือตนเองได

3. กระดกูเปนแหลงสะสมแคลเซียมที่ใหญที่สุด เนื่องจากเปนสารที่มีความสําคัญกับ ระบบเมตาโบลิซึมของรางกาย ดังนัน้จําเปนที่รางกายตองมีระบบการควบคุมที่ดี เพื่อปองกันการขาดสมดุลของแคลเซียม แตเมื่อกระดกูมีการถูกทําลายมากขึ้นในภาวะแพรกระจายของมะเร็ง จะทาํใหปริมาณแคลเซียมในเลือดสูงมากผิดปกติ ซ่ึงสงผลใหเกิดความผิดปกติของระบบสําคัญในรางกายหลายระบบ ซ่ึงหากรนุแรงมาก อาจเปนสาเหตุของการเสียชีวิตของผูปวยได

4. ไขกระดกูนับวาเปนตําแหนงสําคัญของการสรางเม็ดเลือด โดยเฉพาะทีก่ระดกูเชิง กรานและกระดูกสันหลัง เมือ่เซลมะเร็งแพรกระจายเขามาและเพิ่มปรมิาณมากขึ้น จะเขาทดแทนที่ของเซลตนกําเนิดเม็ดเลือด สงผลใหผูปวยมอีาการของโลหิตจางและระบบภูมิคุมกันของรางกายออนแอลง

จากความสําคญัดังกลาวในขางตนทําใหเราทราบวาการแพรกระจายของมะเร็งมาที่กระดูก อาจจะไมใชเหตุผลสําคัญของการเสียชีวติของผูปวยโรคมะเร็ง แตส่ิงเหลานี้สามารถสรางความทุกขทรมานใหผูปวยและครอบครัวอยางมากในขณะทีผู่ปวยยังมีชีวิตอยู ซ่ึงหมายถึงคุณภาพชวีิตที่เลวลงถึงแมวาจะอยูรอดชีวิตยาวนานขึ้นและภาวะแทรกซอนที่เกิดขึน้ภายหลังจากปญหาเหลานีก้็สามารถทําใหผูปวยเสียชีวิตในเวลาตอมาไดเชนกนั ซ่ึงหากเราสามารถตรวจวนิิจฉยัไดตั้งแตในระยะเริ่มตนจะทําใหสามารถปองกันและรักษาไดอยางรวดเร็ว การวินิจฉัย อาการและอาการแสดง

1. อาการปวด เปนอาการที่พบไดบอยที่สุด โดยสามารถพบตั้งแตระยะเริ่มตนของการ แพรกระจายของมะเร็งมาทีก่ระดกู สามารถพบไดหลายลักษณะตั้งแตอาการปวดแบบตื้อและไมรุนแรง จนกระทั่งเปนอาการปวดแบบลึกและรุนแรงมาก นอกจากนีย้งัเปนอาการปวดที่เปนอยูตลอดเวลา โดยไมสัมพันธกบัทาทางและการทํางาน (rest pain), เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ (progressive pain) และมีอาการปวดในเวลากลางคืน (night pain) สวนใหญมักไมคอยตอบสนองตอยาแกปวด บางครั้งผูปวยอาจมีอาการปวดเพิ่มขึน้ในขณะทํากิจกรรมตางๆ เชน การเดิน จะเปนอาการที่บงชี้วามีรอยโรคบนกระดกูในบริเวณนั้นๆ เกดิขึ้นเนื่องจากมีการยุบของกระดูกในระดับจลุภาคของกระดกูในบริเวณนั้นและอาจจะเปนสาเหตุทําใหเกิดกระดูกหักในระยะเวลาตอมาได โดยเรียกภาวะนีว้า Impending fracture

2. กระดูกหักจากพยาธิสภาพ เปนอีกอาการหนึ่งซึ่งพบไดบอย โดยเฉพาะบริเวณกระดกูตน ขาสวนตน บางครั้งอาจเปนอาการแสดงครั้งแรกของผูปวยโรคมะเร็งได โดยประมาณ 50% จะพบบริเวณสวน femoral neck, 30% ที่ subtrochanter และ 20% ที่ intertrochanter พบวามะเร็งที่เปน

Page 4: Early detection of bone metastasis...1 Early Detection of Bone Metastasis อาจารย นายแพทย อด ศ กด นารถธนะร ง* รองศาสตราจารย

4

สาเหตุของกระดูกหักของกระดูกตนขาไดบอย คือ มะเรง็เตานม, ไต, ปอด และ มะเร็งชนิด Multiple myeloma(5) สวนมะเร็งของตอมลูกหมากพบไดนอย อาจจะเปนเพราะสวนใหญเปนรอยโรคชนิด osteoblastic

3. อาการของระบบประสาททํางานผดิปรกต ิสามารถพบอาการไดหลายแบบ ตั้งแตอาการ ปวดจากการรบกวนของรากประสาท, อาการชาหรือกลามเนื้อออนแรงจากการกดทับของรากประสาทหรือไขสันหลัง โดยจะพบอาการปวดรวมกับอาการออนแรงไดบอยที่สุด มรีายงานวาพบไดถึง 70% ในขณะที่อาการของ myelopathy และ cauda equina syndrome พบได 5%-20% ของผูปวยทั้งหมด

4. อาการอักเสบของขอ มักจะพบไดในมะเรง็ปอด, ลําไสใหญ, เตานม , มะเร็งชนิด Melanoma และ Rhabdomyosarcoma โดยมีสาเหตุหลายประการ เชน กอนของมะเรง็อยูบริเวณใกลขอ, การยุบตัวของกระดูกออนภายในขอ, การฝงตัวของมะเร็งในเยื่อบุขอ เปนตน

5. ความผิดปรกตขิองภาพถายรังสีที่พบโดยบงัเอิญ ซ่ึงผูปวยสวนใหญมักมาตรวจดวยเหตุผล อ่ืนๆเชน อุบัตเิหตุในบริเวณใกลเคียง ซ่ึงผูปวยไมมีอาการผิดปกติมากอน โดยมีรายงานที่พบรอยโรคในลักษณะดังกลาวไดสูงถึง 25% จาก plain radiograph และ bone scan(6)

รังสีวิทยา

วิธีการตางๆ ทางดานรังสีวิทยา ที่ใชในการตรวจหามะเรง็ที่กระจายมายังกระดูก ประกอบดวย - Plain radiograph - Bone scintigraphy (bone scan) ทั้งแบบ planar และแบบ SPECT (Single Photon Emission

Computed Tomography) - Positron Emission Tomography (PET) รวมถึง PET-CT - Whole body MRI

PLAIN RADIOGRAPH คือ ภาพถายรังสีธรรมดา เราสามารถแบงลักษณะของมะเร็งที่กระจายมายังกระดูกไดเปน 3 แบบดวยกนัคือ

- Osteolytic lesion พบประมาณ 50% - Osteoblastic lesion พบประมาณ 35% ไดแกมะเร็งที่กระจายมาจาก prostate gland และกลุม

sarcoma - Mixed pattern พบประมาณ 15% ไดแกมะเร็งที่กระจายมาจาก breast, uterine cervix,

colon, thyroid gland - Periosteal metastasis เปนการกระจายมายงัเยื่อหุมกระดกูดานนอก พบไดนอยมาก มีรายงาน

วาพบใน CA lung แตในโรงพยาบาลรามาธิบดี พบลักษณะเชนนี้ไดใน CA breast พอๆกับ CA lung

Page 5: Early detection of bone metastasis...1 Early Detection of Bone Metastasis อาจารย นายแพทย อด ศ กด นารถธนะร ง* รองศาสตราจารย

5

ขอจํากัด ของการตรวจดวย plain radiograph คือ จะตองมีการทําลายกระดูกไปแลวอยางนอย 30-50% จึงจะมองเห็นได ทําใหเปนการตรวจที่ไม sensitive และมักตรวจพบเมื่อ lesion มีขนาดใหญแลว BONE SCINTIGRAPHY (Bone scan) เปนการตรวจทางเวชศาสตรนิวเคลียร โดยการฉีดสารรังสี (radiotracer) คือ 99m-Technetium-based agent เขาทางเสนเลือดดํา การที่เราจะเห็น radiotracer uptake มากขึ้นกวาปกตใินการตรวจ ขึ้นกับเหตุหลายอยาง ไดแก (7-9) - ปริมาณเลือดทีม่าเลี้ยงบริเวณนั้นเพิ่มขึ้น - มีการสรางกระดูกขึน้ใหม (หลังจากกระดกูเดิมถูกทําลายไปหากเปน tumor, หรือเปนการ

สรางขึ้นมาใหมจริงๆในกรณีที่เปน degenerative change และมีการสราง osteophyte) Bone scan จะมีความไว (sensitivity) มากกวา plain radiograph ไดถึง 18 เดือนในการ

detect lesion, ในผูปวยผูใหญ bone scan จะมี sensitivity อยูที่ 62-89% ขอดี ของ bone scan ไดแก

- สามารถตรวจไดทั้งตัวในครัง้เดียว - ใชเวลานอย - เครื่องมือที่ใชตรวจหาไดไมยากนกั - ราคาคอนขางถูกเมื่อเทียบกบัการตรวจอยางอื่น

ขอจํากัด ของ bone scan ไดแก - Uptake ไดไมคอยดี (poor uptake) ทําใหเปน false negative ในกรณทีี่

o เปน osteolytic lesion ที่มีการทําลายกระดูกมากแตสรางนอย อาจทําให missed lesion ได

o บางครั้ง aggressive lesion จะทําลายเสนเลือดที่ไปเลี้ยงบริเวณนั้น ทําให uptake นอยมากทั้งๆ ที่ lesion aggressive

o มี false negative ไดในบริเวณ spine และ pelvis - Uptake ขึ้นไดในหลายๆ กรณี โดยไมจาํเปนตองเปน metastasis (false positive) เชน กรณีที่มีการติดเชื้อ, กระดูกหัก, metabolic bone disease, benign bone tumor, degenerative change - สามารถตรวจดูไดเฉพาะ skeletal system เทานั้น - เห็น anatomy ไดไมชัดเจน - ในผูปวยเดก็ จะมี increased uptake ที่บริเวณ epiphysis ไดเปนปกติ ทําใหอาจบดบัง lesion

ได - ตอบสนองตอการรักษาคอนขางชา ทั้งที่อาการของผูปวยดีขึ้นแลวแต bone scan ยังคงคลายๆ

เดิม หรือบางครั้งผูปวยตอบสนองตอการรักษาไดดีแต bone scan กลับดูแยลง (Flare phenomenon) ทําใหแปลผลผิดได

Page 6: Early detection of bone metastasis...1 Early Detection of Bone Metastasis อาจารย นายแพทย อด ศ กด นารถธนะร ง* รองศาสตราจารย

6

POSITRON EMSSION TOMOGRAPHY (PET) เปนการตรวจทางเวชศาสตรนิวเคลียร ในที่นี้จะกลาวถึงสารที่ใชในการทํา PET scan บอยที่สุดคือ 18F-FDG (Fluorine-18-fluorodeoxyglucose [FDG]) มีคุณสมบัติเปน glucose analog กลาวคอื สามารถที่จะถูก uptake เขาไปใน cell ได, แตจะไมผาน process of metabolism แบบเดยีวกับ glucose ดังนั้น จึงสะสมอยูใน cell, ถา cell ใดที่มี metabolism สูงก็จะ uptake สารตัวนี้เขาไปมากและจะมีสารนี้สะสมอยูมาก ทําใหเรา detect ได ขอดีอยางหนึ่งของ PET scan คอืเราสามารถวัดปริมาณของ radiotracer uptake ได โดยมีหนวยเปน specific uptake value (SUV)(8-10)

ขอดี ของ PET scan ไดแก - High sensitivity, สามารถที่จะ detect การเพิ่มขึ้นของ glucose metabolism ไดกอนที่

จะมีการตอบสนองของ osteoblast - ดีกวา bone scan ในการ detect purely osteolytic lesion โดยเฉพาะอยางยิ่งเมื่อมกีาร

involve เฉพาะใน bone marrow - ความคมชัดของภาพ (spatial resolution) ดีกวา bone scan - สามารถ scan ไดในหลาย planes - สามารถ detect lesion อ่ืนๆ นอกเหนือจาก skeletal system ไดดวย เชน lesion ใน lymph

node, ในปอด - สามารถบงบอกบริเวณทีม่ี active metabolism ในตัวกอน เพื่อเปน guide ในการตัด

ช้ินเนื้อไปตรวจ (biopsy) และสามารถหลีกเลี่ยงบริเวณที่เปน necrosis หรือ bleeding เนื่องจากเปนบริเวณที่มกัจะไมได tissue ที่ดี(10)

ขอจํากัด ของ PET scan ไดแก (9, 10) - ไมไดเปน tumor specific, สามารถแสดง uptake ไดในกรณใีดๆ ทีม่ีการสะสมของ 18F-

FDG เชน การติดเชื้อ - ราคาแพง ราคาในปจจุบันอยูที่ 60,000 – 90,000 บาทตอคร้ัง - เครื่องมือหาไดยาก (limited availability) - Limited spatial resolution คือความชัดเจนในแงของ anatomy มีขอจํากัด ดังนัน้จึงตองการนํา

CT scan หรือ MRI มา combined ดวย เพื่อใหเห็น anatomy ชัดขึ้น - มีขอจํากัดในการ detect lesion ที่ skull, เนื่องจาก brain เปนอวยัวะที่มี glucose

metabolism สูง จึงมี uptake ขึ้นเปนปกติ อาจไปบดบัง lesion ที่ skull ได ประสิทธิภาพของ PET scan ขึ้นกับชนิดของโรคมะเร็งที่ตรวจดวย ความหมายคือ ไมใช

วามะเร็งทกุชนิดจะ detect ไดดวย PET scan บางชนิดอาจจะ detect ไดไมดี โรคมะเร็งที่ FDG-PET sensitive นอยกวา bone scan คือกลุมที่เปน blastic metastasis เชน มะเร็งตอม

Page 7: Early detection of bone metastasis...1 Early Detection of Bone Metastasis อาจารย นายแพทย อด ศ กด นารถธนะร ง* รองศาสตราจารย

7

ลูกหมาก, มะเร็งเตานม, และมะเร็งปฐมภมูิของกระดูก (osteosarcoma)(8,10-13) ทั้งนี้ ไดมีการพยายามอธิบายดวยเหตุผลหลายอยาง เชน(8,10,11,13) - กลุมที่เปน blastic metastasis มักจะเปน low grade malignancy, ทําใหสะสมสาร FDG ได

นอย จนอาจไมเพียงพอทีจ่ะ detect ได - การมี osteoblast proliferation ทําใหมี bone matrix เพิม่ขึ้น, ทําใหเกิดภาวะที่มี relative

decrease in cell density COMBINED PET-CT การนําเครื่องมือ 2 ชนิดนี้มา merge รวมกัน ชวยใหการ

localize ตําแหนงที่มี uptake แนนอนขึน้มาก ทําใหการแปลผลผิดลดลง เชน lesion ที่มี uptake ขึ้นบริเวณรอบๆ sternum หรือ thoracic vertebra, อาจถูกแปลผลผิดเปน bone metastasis ไดหากไมมีการบงชี้ตาํแหนงทีแ่นนอนโดย CT scan, การ scan ที่ไดขอมูลทั้งทางดาน anatomy และ function พรอมๆ กันนี้ ใชเวลาประมาณ 30 นาที(14)

WHOLE BODY MAGNETIC RESONANE IMAGING (Whole body MRI) เปนการตรวจที่สามารถมองเห็นไขกระดูก (bone marrow) ไดโดยตรง ไขกระดูกนี้คือตําแหนงแรกที่เซลลมะเร็งกระจายมายังกระดูก(8,9) Whole body MRI สามารถตรวจพบความผิดปกติของไขกระดกูไดจาก signal intensity ที่เปลี่ยนแปลงไป โดยใน T1-weighted image จะเห็นบริเวณที่มี tumor cell มีลักษณะเปน hypointensity (เห็นเปนสีเทาหรือดํา) และใน T2-weighted image จะเห็นบริเวณเดยีวกันนี้เปลีย่นเปน hyperintensity (เห็นวาขาวขึ้น). Whole body MRI จึงใชเทคนิคหลักๆ 2 เทคนคิดวยกันคือ T1-weighted sequence และ T2-weighted with fat suppression sequence

ขอดี ของ Whole body MRI ไดแก (9) - ไมมี radiation - มีความไวสงู (high sensitivity) สามารถ detect lesion ไดเร็วกวา bone scan - สามารถใหรายละเอียดทางกายวิภาคไดดี (high anatomical resolution) รวมทั้งสามารถ

แยกแยะเนื้อเยือ่ชนิดตางๆ ออกจากกันไดด ี(high soft tissue contrast) ขอจํากัด ของ Whole body MRI ไดแก (8, 9, 15)

- การตรวจใชเวลานาน ประมาณ 45-60 นาที - อาจมี artifact เชน pulsation artifact ในการตรวจบริเวณหนาอก - มีความจํากดัในการ detect lesion ในอวัยวะเล็กๆ หรืออวัยวะที่มีลักษณะแบน เชน skull,

rib, small bone of hands and feet - คาตรวจมีราคาแพง - เครื่องมือยังหาไดยากในปจจุบัน

Page 8: Early detection of bone metastasis...1 Early Detection of Bone Metastasis อาจารย นายแพทย อด ศ กด นารถธนะร ง* รองศาสตราจารย

8

- ยังคงมีปญหากับ lesion บางชนิดของ spine เชน hemangioma ที่มี fat component นอยมากหรือไมมี อาจแปลผลผิดเปน malignant lesion ได, หรือผูปวยที่มีภาวะกระดกูพรุน (osteoporosis) แลวมีกระดูกหัก อาจแยกยากจาก pathologic fracture(8)

การศึกษาเปรียบเทียบ แตละ modality ในแงมุมตางๆ พอมีขอสรุปในขณะนี้ ดงันี้ 1. Whole boy MRI สามารถ detect lesion ไดมากกวา bone scan, และ lesion ที่

เห็นจาก MRI นั้นสามารถ confirm ไดจากการ follow up แตไมไดทําใหเปลี่ยนแปลงการ รักษา(15)

2. การ detect มะเร็งที่กระจายมายังกระดูกสนัหลัง (spinal metastasis) มีผลการศึกษาวา(16) ขนาดของ lesion และ ตําแหนงของ lesion (อยูที่ cortex หรือ medullary bone) เปนปจจยัสําคัญที่ทําให detection rate ของทั้ง whole body MRI และ bone scan ตางกัน โดย lesion ที่ involve cortex จะทําใหเกิด positive finding ใน bone scan, แต lesion ที่มีขนาดเล็กหรืออยูใน marrow cavity เทานั้นโดยไมมี cortical involvement เชน early metastasis, MR จะ detect ไดในขณะที่ bone scan ยังมองไมเห็น

3. Bone metastasis ในกลุมผูปวยเดก็และ young adult ซ่ึงยังมี red marrow เหลืออยู มีการศึกษาเปรียบเทียบดงันีคื้อ (9) - ในแงของ sensitivity (lesion-to-lesion basis): PET > whole body MRI > bone scan (90 > 82 > 71%)

- การวนิิจฉัยถูกตองสําหรับ lesion ที่มีขนาดเล็กกวา 1 cm, sensitivity ของ PET scan จะดีที่สุด (86%) ในขณะที่ whole body MRI และ bone scan จะเทากัน (57 %) - การวนิิจฉัยถูกตองสําหรับ lesion ที่มีขนาด 1-5 cm, sensitivity จะเรยีงตามลําดับคอื PET > whole body MRI > bone scan (86 >79 > 62%)

- ในแงของ false positive finding, ใน PET scan จะพบบอยที่ humerus, tibia, และ femur ซ่ึงไมสามารถเห็นใน modality อ่ืนรวมทั้งไมเห็นในการ follow up ดวย, ในขณะที่ whole body MRI จะพบ false positive ไดจากกลุม benign bone tumor เชน simple bone cyst, enchondroma และ osteoma

- ในแงของ false negative finding, PET scan จะพบบอยที่สุดที่ skull, bone scan พบบอยที่สุดที่ spine, สวน whole body MRI จะพบบอยในกระดกูชิ้นเลก็หรือกระดูกที่มีลักษณะแบน เชน rib, skull, carpal-tarsal bone

โดยขอมูลที่มีในขณะนี้อาจสรุปไดวา ในกรณีที่เราตองการ evaluate bone metastasis 1] เครื่องมือที่ sensitive ที่สุดในการ detect lesion คือ PET scan แตไม specific สําหรับ tumor และยังมีราคาแพงมากและจาํนวนเครื่องมีนอย, 2] สําหรับ blastic lesion, bone scan จะ detect lesion ไดดีกวา PET scan แตก็ไมได specific สําหรับ tumor เชนกนั, เมื่อเห็นความผิดปกติใน

Page 9: Early detection of bone metastasis...1 Early Detection of Bone Metastasis อาจารย นายแพทย อด ศ กด นารถธนะร ง* รองศาสตราจารย

9

bone scan ควรสง plain film ตรงบริเวณนั้นทุกครั้ง, 3] Whole body MRI มีขอดคีือไมมี radiation, แตมีขอจํากัดในการ detect lesion ในอวยัวะเล็กๆ หรืออวัยวะที่มีลักษณะแบน จะเหน็ไดวา แตละ modality มีขอดีและขอจํากดัตางๆ กัน ดงันั้น ในการปฏิบัติงานจริง การที่เราทราบขอดีและขอจํากัดเหลานี้ จะทําใหเราตัดสนิใจเลือก investigation ไดถูกตองตรงตามวัตถุประสงคมากขึ้น และเปนประโยชนสูงสุดตอผูปวย BIOCHEMICAL MARKER กระดกูเปนเนือ้เยื่อที่มีการเปลี่ยนแปลงอยูตลอดเวลา โดยเซลกระดกูสองชนิด คือ osteoblastและ osteoclast ซ่ึงทําหนาที่สรางและทําลายกระดูกตามลําดับ โดยกระบวนการทั้งสองจะเกิดควบคูกันอยางสมดุล โดยในระหวางกระบวนการจะมีสารตางๆ ซ่ึงเรียกรวมกันวา biomarker เกิดขึ้นหลายชนิดและสามารถตรวจพบไดทั้งในเลือดและปสสาวะ (ตารางที่ 1) ตารางที่ 1 แสดง Biomarker ชนิดตางๆ ทีส่ามารถตรวจพบได (17)

Page 10: Early detection of bone metastasis...1 Early Detection of Bone Metastasis อาจารย นายแพทย อด ศ กด นารถธนะร ง* รองศาสตราจารย

10

เมื่อเซลมะเร็งแพรกระจายเขามาที่กระดกูจะเขาควบคุมการทํางานของเซลกระดูกทั้งสอง

ชนิดและทําใหเกิดการเสียสมดุลภายในกระดกู ดังนัน้จึงสงผลใหระดับของ biomarker มีการเปลี่ยนแปลงไปจากคาปกติ (รูปที่ 3)

รูปท่ี 3 แสดงการควบคมุเซลกระดูก รูปท่ี 4 แสดงความสมัพันธของระดับ biomarker ของเซลมะเร็ง(17) ชนิดตางๆ กบัปริมาณของเซลมะเร็ง(17) จากผลของการศึกษาในภาพรวมพบวา biomarker หลายชนิด โดยเฉพาะในกลุม bone resorptive marker เชน CTX และ NTX สามารถที่จะบอกภาวะแพรกระจายไดดกีวาตัวอ่ืนๆ โดยไมมีความแตกตางกันตามชนดิของมะเร็ง นอกจากนี้ยังพบวาในกลุมมะเร็งเตานมและมะเร็งตอมลูกหมาก ระดบัของ biomarker ทั้งสองชนิดยังสัมพันธกบัปริมาณของเซลมะเร็งอีกดวย (รูปที่ 4) แตส่ิงที่ยังพบวาเปนปญหาคือ sensitivity ของ biomarker ซ่ึงพบวาอยูในระดับที่ไมสูงมากนักเมื่อเทยีบกับ bone scan ดังนั้นควรนํามาใชในการตรวจรวมกันเนื่องจากสามารถตรวจไดบอยและปลอดภัยมากกวา bone scan(17) ACCELERATOR MASS SPECTROMETRY (AMS) การแพรกระจายของมะเร็งมาที่กระดกู จะมีกระบวนการทําลายกระดกูเกิดขึ้นเสมอ ซ่ึงสงผลใหมีแคลเซียมจํานวนหนึ่งซึ่งจะถกูปลดปลอยออกมาสูกระแสเลือดและขับถายออกทางปสสาวะ โดยในบางครั้งหากมีการทําลายรวดเร็วจะสามารถทําใหเกิดภาวะแคลเซียมสูงในเลือดได

จากหลักความจริงดังกลาว จงึเกิดแนวความคิดของการสรางสารแคลเซียม-41 ซ่ึงเปนแคลเซียมที่ผานกระบวนการเติมประจุลบเขาไป ทําใหเกิดความไมเสถียรภายในโมเลกุล และปลดปลอยพลังงานออกมาในรูปของรังสี (รูปที่ 5) ซ่ึงทําใหสามารถตรวจพบไดงาย เมื่อใหสารเขาไปในรางกายของผูปวย จะถูกดูดซึมเขาไปรวมกับแคลเซียมปกติในกระดูก ซ่ึงในภาวะปกติจะ

Page 11: Early detection of bone metastasis...1 Early Detection of Bone Metastasis อาจารย นายแพทย อด ศ กด นารถธนะร ง* รองศาสตราจารย

11

สามารถตรวจพบไดในปริมาณที่ต่ํา แตเมือ่มีการทําลายของกระดูกสูงขึ้น จากสาเหตตุางๆ รวมทั้งการแพรกระจายของมะเร็งทีม่ีการทําลายกระดูก จะพบวามีปริมาณสารสูงมากขึ้นกวาปกติ (รูปที่ 5)โดยอาศัยการตรวจโดยเครื่องมือที่เรียกวา Accelerator Mass Spectrometry (AMS) ในการวัดจะใชการเปรียบเทยีบสัดสวนกับแคลเซียม-40 ซ่ึงเปนสารที่พบอยูในภาวะปกติ เพื่อลดปญหาของความผิดพลาดจากการตรวจในระยะเวลาที่แตกตางกัน(รูปที่ 6)

รูปท่ี 5 แสดงการสรางและการสลาย) รูปท่ี 6 แสดงระดับแคลเซียมที่สูงขึ้นเมื่อมี ของแคลเซียม-41 (19) การทําลายกระดูกมากขึ้นจากมะเร็ง(19)

โดยขอดีของสารแคลเซียม-41 คือ 1. ไมเปนอันตรายตอผูปวย

a. ปริมาณรังสีที่ผูปวยไดรับนอยมาก เพยีง 1ใน 50 เทาของการถายภาพเอ็กซเรย ปกติ 1 คร้ัง

b. สารที่ไดจากการสลายตัว คือ โปแตสเซียม-41 ซ่ึงเปนสารที่มีอยูตามธรรมชาติ และมีความเสถียรสูง

c. ใชปริมาณสารในระดบั microgram ซ่ึงเปนปริมาณที่ต่ํามาก 2. ความไวและความจําเพาะสูง (sensitivity and specificity) เนื่องจากเปนสารที่พบไดนอย

มากในธรรมชาติ ดังนั้นหากมีการปลดปลอยออกมาเพยีงเล็กนอยก็สามารถที่ตรวจพบไดงาย

3. ความสะดวกในการนํามาใช เนื่องจากสารนี้มีการมีคาครึ่งชีวิต (haft life) นานถึง 104,000 ป ดังนั้นเมื่อใหกับผูปวยเพยีงครั้งเดียว จะสามารถตรวจไดตลอดชีวิต และสามารถตรวจพบไดในปสสาวะ ผลของการทดลองในหนูซ่ึงฉีดมะเร็งตอมลูกหมากของคนเขาไปและพบวามีการทําลาย

กระดกูเกดิขึ้น สามารถตรวจพบการเปลี่ยนแปลงของระดบัแคลเซียม-41 ในเลือดไดตัง้แตมีการทําลายกระดกูเพยีง 3% เทานัน้(19)

Page 12: Early detection of bone metastasis...1 Early Detection of Bone Metastasis อาจารย นายแพทย อด ศ กด นารถธนะร ง* รองศาสตราจารย

12

สรุป มะเร็งเปนโรคที่เปนสาเหตุสําคัญของการเสียชีวิตของประชากรโลก ถึงแมวามกีารพัฒนาการตรวจวินิจฉยัและการรักษา แตยงัไมสามารถรักษาใหหายขาดได ส่ิงที่เปนปจจัยสําคัญที่สุด คือการแพรกระจายของมะเร็ง ซ่ึงการตรวจหาโดยวิธีการในปจจบุันยังมีประสิทธิภาพที่ไมดีพอที่จะตรวจพบไดตั้งแตในระยะตน

การแพรกระจายของมะเร็งมาที่กระดกูถึงแมวาจะไมใชสาเหตุสําคัญของการเสียชีวิต แตทําใหผูปวยมะเร็งมีคุณภาพชวีติที่เลวลง ดังนัน้จึงไดมกีารพฒันาการตรวจหาตั้งแตในระยะเริ่มตน โดยใชเทคโนโลยีใหม เชน MRI, PET, Biomarker และ AMS ซ่ึงสวนใหญยังอยูในขั้นเริ่มตนและพบขอจํากัดอยูหลายประการ แตอยางไรกด็ีวิธีการเหลานี้เมื่อไดมกีารพัฒนาใหดีขึ้น รวมทั้งนํามาใชรวมกนัจะทําใหเราสามารถรักษาผูปวยโรคมะเร็งไดดีขึ้น REFERENCE

1. Chambers AF. Biology of the metastatic process. In: American Society of Clinical Oncology (ASCO) ed. ASCO 2004 educational book. USA : Lisa Graves Publisher, 2004:696-700.

2. Athanassiadou P, Grapsa D. Recent advances in the detection of bone marrow micrometastases : a promising area for research or just another false hope? a review of the literature. Cancer Metastasis Rev 2006; 25:507-519.

3. Sriplug H, Sontipong S, Martin N, Wiangnon S, Vootiprux V, Cheirsilpa A, et al, eds. Cancer in Thailand vol. III, 1995-1997. Bangkok : Bangkok Medical Publisher, 2003.

4. Frassica FJ, Frassica DA. Metastatic bone disease : general considerations. In: Menendez LR, ed. Orthopaedic knowledge update : musculoskeletal tumors. Rosemont : American Academy of Ortopaedic Surgeons, 2002:305-312.

5. Habermann ET, Sachs R, Stern RE : The pathology and treatment of metastatic disease of the femur. Clin Orthop 1982; 169:70-82.

6. Wagner G. Frequency of pain in patients with cancer. Recent Results Cancer Res 1984; 89:64-71.

7. Kostakoglu L, Agress H, Goldsmith SJ. Clinical role of FDG PET in evaluation of cancer patients. RadioGraphics 2003; 23: 341-58.

8. Ghanem N, Uhl M, Brink I, Schafer O, Kelly T, Moser E, et al. Diagnosis value of MRI in comparison to scintigraohy, PET, MS-CT and PET-CT for the detection of metastases to bone. Eur J Radiol 2005; 55: 41-55.

Page 13: Early detection of bone metastasis...1 Early Detection of Bone Metastasis อาจารย นายแพทย อด ศ กด นารถธนะร ง* รองศาสตราจารย

13

9. Daldrup-Link HE, Franzius C, Link TM, Laukamp D, Sciuk J, Jurgens H, et al. Whole-body MR imaging for detection of bone metastases in children and young adult : comparison with skeletal scintigraphy and FDG-PET. AJR Am J Roentgenol 2001; 177: 229-36.

10. Peterson JJ, Kransdorf MJ, O’Connor MI. Diagnosis of occult bone metastasis : Positron Emission Tomography. Clin Orthop Rel Res 2003; 415S: S120-8.

11. Shreve PD, Grossman B, Gross MD, Wahl RL. Metastatic prostate cancer: Initial findings of PET with 2-Deoxy-2-[F-18]fluoro-D-glucose. Radiology 1996; 199: 751-6.

12. Uematsu T, Yuen S, Yukisawa S, Aramaki T, Morimoto N, Endo M, et al. Comparison of FDG-PET and SPECT for detection of bone metastases in breast cancer. AJR Am J Roentgenol 2005; 184: 1266-73.

13. Nakai T, Okuyama C, Kubota T, Yamada K, Ushijima Y, Taniike K, et al. Pittfalls of FDG-PET for the diagnosis of osteoblastic bone metastases in patients with breast cancer. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2005; 32: 1253-8.

14. Ell RJ. The contribution of PET/CT to improved patient management. Br J Radiol 2006; 79: 32-6.

15. Lauenstein TC, Goehde SC, Herborn CU, Goyen M, Oberhoff C, Debatin JF, et al. Whole-body MR imaging: evaluation of patients for metastases. Radiology 2004; 233: 139-48.

16. Taoka T, Mayr NA, Lee HJ, Yuh WTC, Simonson TM, Rezai K, et al. Factors influencing visualization of vertebral metastases on MR imaging versus bone scintigraphy. AJR Am J Roentgenol 2001; 176: 1525-30.

17. Tankó LB, Karsdal MA, Christiansen C, Leeming DJ. Biochemical approach to the detection and monitoring of metastatic bone disease : what do we know and what questions need answer?. Cancer Metastasis Rev 2006; 25:659-668.

18. Campanacci M, ed. Bone and soft tissue tumors. Wien New York : Springer-Verlag, 1999.

19. Hillegonds D. Early detection of bone disease. Science and technology review (Serial online (2006 Dec (cited 2007 Mar 30. Available from : URL http://www.llnl.gov/str/Dec06/Hillegonds.html