MRI 與18F-FDG PET/CT 在結核性脊柱炎診斷中的應用價值

陰彥林，楊新明，張 瑛，田 野，張培楠，孟憲勇

（河北北方學院附屬第一醫院骨科，河北張家口075000）

0 引言

感染性脊柱炎是椎體、椎間盤或椎體周圍軟組織受到感染，從而危害人類健康的脊柱感染性疾病[1]，包括結核性脊柱炎、非結核性脊柱炎（化膿性脊柱炎、布魯桿菌性脊柱炎）等[2]。感染性脊柱炎發病早期癥狀隱匿，加上多數人對脊柱感染性疾病相關知識了解甚少，導致較多患者就診時病情已較嚴重，甚至出現神經系統損傷或脊柱凸畸形，需輔以全身支持治療及手術治療，嚴重影響患者身心健康且給患者家庭帶來了沉重的經濟負擔[3-4]。為避免脊柱畸形及神經功能異常的發生，早發現、早診斷、早治療脊柱感染性疾病已然十分重要。臨床上，只依靠臨床表現、實驗室檢查、X 射線片等很難早期鑒別結核性與非結核性脊柱炎，存在較大誤診率。陳體等[5]通過觀察布魯桿菌性脊柱炎及結核性脊柱炎的MRI 影像學特點，總結MRI 在2 種疾病中的鑒別診斷價值發現，臨床可結合病史及MRI 檢查有效鑒別2 種疾病。國外學者研究發現[6]，PET/CT 在診斷結核性脊柱炎、化膿性脊柱炎、布魯桿菌性脊柱炎方面有一定的價值。18F-FDG PET/CT 是目前臨床較為先進的診斷儀器，是功能顯像和解剖結構的同機融合，通過將PET獲取的功能性信息與CT 獲取的解剖學信息進行有效融合，達到了優勢互補的效果?；诖?，本研究通過回顧性分析探討MRI 和18F-FDG PET/CT 診斷結核性脊柱炎和非結核性脊柱炎的價值，以期為減少脊柱感染性疾病的誤診率及早確診、早治療提供幫助。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析我院2015 年1 月至2019 年1 月經一般實驗室檢查、感染相關指標檢查及影像學檢查，并通過血液培養、病理組織學和膿液培養等手段確診的180 例感染性脊柱炎患者的臨床資料，其中結核性脊柱炎72 例，男36 例、女36 例，年齡36～56 歲，平均年齡（46.39±5.12）歲；非結核性脊柱炎108 例（化膿性脊柱炎、布魯桿菌性脊柱炎分別為59 例、49 例），男58 例、女50 例，年齡35～56 歲，平均年齡（45.77±4.96）歲。2 組患者性別、年齡無統計學差異（P＞0.05）。

納入標準：年齡＞18 歲；結核性脊柱炎、布魯桿菌性脊柱炎、化膿性脊柱炎得到臨床明確診斷；病例資料完整。排除標準：有脊柱手術史者；有脊柱腫瘤者；既往有其他脊柱免疫疾病史者。本研究由我院倫理委員會審批并通過。

1.2 檢查方法

1.2.1 MRI 檢查方法

采用德國西門子Verio 3.0T 磁共振成像儀?；颊呷☆^先進仰臥位，上臂靠近側胸壁，作相應節段脊柱掃描。MRI 掃描序列及參數：（1）TSE T1WI 序列：重復時間（repetition time，TR）400 ms，回波時間（echo time，TE）13 ms；（2）軸位和冠狀面TSE T2WI 序列：TR 3 500 ms，TE 120 ms。平行后采用STIR 行增強掃描，靜脈注射二乙二胺五乙酸釓（Gd-diethylenetriaminepentaacetate，Gd-DTPA）顯影劑，劑量為0.1 mmol/kg，之后行橫斷面、矢狀面及冠狀面掃描。

1.2.2 PET/CT 檢查方法

采用美國GE 公司Discovery ST PET-CT 掃描儀?；颊呓? h 以上，監測血壓。采用18F-FDG 示蹤劑及CTI 公司RDS111 型回旋加速器，根據患者體質量注射適量18F-FDG（3.7～5.18 MBq/kg），叮囑患者靜臥，注射60 min 后指導患者呈仰臥位在呼吸平靜時進行PET/CT 圖像采集。首先，對顱底到股骨中段進行CT 掃描。CT 掃描條件：管電壓120 kV、管電流100 mA，采用軟組織算法重建，層厚2 mm。其次，進行PET 掃描。PET 掃描采用三維模式，一般采集5～6個床位，每個床位掃描1.5 min，必要時進行延遲顯像。掃描完成后由2 名高年資放射學及核醫學醫師綜合分析病灶部位、形態、大小及邊緣、密度、數量，以及病灶放射性分布，勾畫感興趣區（region of interest，ROI），采用半定量分析法分析測量病灶部位標準攝取值的最大值（standardized uptake value max，SUVma）x，以SUVmax≥2.5 為陽性，＜2.5 為陰性。

1.3 統計學方法

采用SPSS 22.0 軟件分析數據，計數資料以n（%）表示，采用χ2檢驗。MRI、18F-FDG PET/CT 檢測結果與病理檢測結果的一致性采用Kappa 檢驗，Kappa≤0.40 代表一致性較差；0.40＜Kappa≤0.60 代表中度一致；0.60＜Kappa≤0.80 代表一致性較高；Kappa＞0.80 代表一致性極好。同時，計算MRI、18F-FDG PET/CT 鑒別診斷結核性脊柱炎的敏感度、特異度及準確度，以P＜0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 MRI 表現

結核性脊柱炎局限性發病，多數椎體T1WI 呈極不均勻低信號、少數病灶呈混雜低信號，T2WI 呈不均勻混雜高信號，病變椎間盤多呈T1WI 低信號、T2WI 不均勻高信號，STIR 序列椎體呈現極不均勻高信號，椎間隙多數明顯變窄或消失，椎管內、椎體前方廣泛膿腫形成?；撔约怪讍喂澔蚨喙澃l病，整個椎體T1WI 多呈均勻低信號，T2WI 呈均勻稍高或高信號，STIR 序列椎體呈明顯均勻高信號，椎間隙多數輕度變窄，椎管內或椎間盤內小膿腫形成。布魯桿菌性脊柱炎病變一般較局限，病變椎體T1WI 多呈欠均勻低信號，T2WI 呈欠均勻等、稍高或混雜信號，STIR 序列椎體呈現不均勻高信號，椎間隙多數變窄不明顯，椎體周緣有增生硬化骨贅形成，椎管內、椎體前方膿腫罕見。布魯桿菌性脊柱炎MRI 影像如圖1 所示。

2.2 18F-FDG PET/CT 表現

結核性脊柱炎18F-FDG PET/CT 早期表現為椎體及椎間隙廣泛較明顯的高代謝影像，病變較局限。慢性期（3 周以后）椎體高代謝影像面積明顯縮小，椎間隙明顯變窄或消失，椎管內、椎體前方可見少量膿腫形成。結核性脊柱炎PET/CT 影像如圖2 所示。化膿性脊柱炎18F-FDG PET/CT 早期表現為椎體廣泛明顯的高代謝影像，單節或多節椎體發病。慢性期（3 周后）椎體高代謝影像面積略縮小，椎間隙多數變窄，椎管內或椎間盤內小膿腫形成。布魯桿菌性脊柱炎18F-FDG PET/CT 早期表現為椎體散在明顯的高代謝影像，椎體密度減低，病變一般較局限。慢性期（3 周以后）椎體高代謝影像面積有所縮小，椎間隙變窄不明顯，椎體周緣有程度不等的硬化骨贅形成，椎管內、椎體前方膿腫罕見。布魯桿菌性脊柱炎PET/CT 影像如圖3 所示。

圖1 布魯桿菌性脊柱炎MRI 影像圖

圖2 結核性脊柱炎18F-FDG PET/CT 影像圖

2.3 MRI 鑒別診斷結核性脊柱炎的效果分析

MRI 鑒別診斷出結核性脊柱炎75 例，非結核性脊柱炎105 例。其中，漏診8 例、誤診11 例，與病理學綜合診斷結果一致性較高（Kappa=0.782，P＜0.05），詳見表1。

圖3 布魯桿菌性脊柱炎PET/CT 影像圖

表1 MRI 鑒別診斷結核性脊柱炎效果單位：例

2.4 PET/CT 鑒別診斷結核性脊柱炎的效果分析

PET/CT 鑒別診斷出結核性脊柱炎74 例，非結核性脊柱炎106 例。其中，漏診2 例、誤診4 例，與病理學綜合診斷結果一致性極好（Kappa=0.931，P＜0.05），詳見表2。

表2 18F-FDG PET/CT 鑒別診斷結核性脊柱炎效果單位：例

2.5 MRI 和PET/CT 對結核性脊柱炎的鑒別診斷價值

MRI 檢測對結核性脊柱炎診斷的敏感度為88.89%、特異度為89.81%、準確度為89.44%，PET/CT診斷結核性脊柱炎的敏感度、特異度、準確度分別為97.22%、96.30%、96.67%。PET/CT 診斷結核性脊柱炎的敏感度、特異度及準確度均明顯高于MRI 診斷，詳見表3。

3 討論

感染性脊柱炎是脊柱常見病變，主要通過臨床特點（癥狀、體征、查體等）、實驗室檢查（白細胞、c-反應蛋白、血沉等）、病理學檢查及影像學檢查確診[7]。但感染性脊柱炎早期發病癥狀不典型，實驗室檢查指標缺乏特異度，以致早期診斷困難。穿刺活檢及手術病理檢查是脊柱感染的最后確診方法，但會給患者帶來嚴重痛苦[8-9]。

感染性脊柱炎包括結核性脊柱炎與非結核性脊柱炎，其中以結核性脊柱炎最為常見，其起病最初為非特異度炎癥反應，之后會隨著疾病進展形成結核性肉芽組織增生以及結核結節現象，最后發生干酪壞死形成膿腫，而膿腫破潰向周圍蔓延會使病情惡化。結核性脊柱炎影像表現典型，但非結核性脊柱炎（布魯桿菌性脊柱炎、化膿性脊柱炎）的臨床、影像甚至病理檢測與結核性脊柱炎均存在許多相似之處[10]，一旦誤診將嚴重影響患者預后。因此，臨床醫師應結合患者臨床表現，選擇最佳的影像診斷技術，盡早做出明確的診斷，及時給予最佳的治療方案，以改善患者預后。

MRI 在評估脊柱感染性病變范圍及是否椎管受累方面有很大優勢，可以直接顯示脊柱和神經根受累情況。同時，MRI 對軟組織有較好的分辨力，可以多方位、多參數成像，清晰地顯示椎管結構，且具有無創傷性，已成為脊柱感染的首選診斷方法[11]。徐嬿等[12]探討了結核性與非結核性脊柱炎的MRI 鑒別診斷價值，發現結合臨床及觀察MRI 上病變椎體及其周圍組織受累情況有助于鑒別結核性與非結核性脊柱炎。Thammaroj 等[13]分析比較了化膿性脊柱炎與結核性脊柱炎的MRI 特征，發現MRI 表現對區分結核性脊柱炎與化膿性脊柱炎有較大臨床應用價值。張軍等[14]探討了MRI 在早期強直性脊柱炎骶髂關節病變診斷中的應用價值，發現MRI 與臨床病理診斷的Kappa 值為0.645，其對關節滑膜、韌帶炎癥等檢出率較高，且與臨床病理檢測結果一致性較好，可作為強直性脊柱炎骶髂關節病變的診斷方法。本研究結果顯示，MRI 檢測180 例感染性脊柱炎患者中結核性脊柱炎75 例，非結核性脊柱炎105 例。與病理檢測結果相比，漏診8 例，誤診11 例，診斷敏感度與特異度分別為88.89%與89.81%，與病理檢測結果一致性較好（Kappa=0.782）。這提示MRI 對結核性與非結核性脊柱炎診斷具有一定準確度。

表3 MRI 和18F-FDG PET/CT 對結核性脊柱炎的鑒別診斷價值

PET/CT 是將解剖學與功能學融為一體的圖像單位：%檢查技術，其中PET 圖像能夠有效顯示病變的代謝異常，CT 圖像則可以準確顯示病變的位置，且SUV 值還能反映病變代謝異常的程度，因此多數學者認為此種顯像是真正意義上的全身顯像[15]。PET/CT 在腫瘤診斷、分期及療效評定等方面的價值已經被多數醫生、學者認可。Ito 等[16]研究發現，18F-FDG PET/CT對結核性脊柱炎有較高的診斷價值。本研究結果顯示，PET/CT 檢測180 例感染性脊柱炎患者中結核性脊柱炎74 例，非結核性脊柱炎106 例。與病理檢測結果相比，漏診2 例，誤診4 例，診斷敏感度與特異度分別為97.22%、96.30%，與病理檢測結果一致性極好（Kappa=0.931）。這提示PET/CT 診斷結核性與非結核性脊柱炎具有一定準確度。

綜上所述，MRI 與PET/CT 在鑒別結核性脊柱炎方面均有一定價值，但PET/CT 的診斷效能更高。病理診斷是一種有創方式，會給患者帶來較大痛苦，且多數患者不耐受。本研究在于探索合適的無創影像學診斷方法，結合臨床表現和其他檢查結果對結核性脊柱炎及早做出正確診斷以改善預后。雖然本研究發現18F-FDG-PET/CT 具有較高的診斷效能，但其屬于非醫保目錄的昂貴檢查，難以普及，因此后期仍需探索其他無創且經濟的影像學診斷方法。