¹⁸F—FDG PET/CT引導(dǎo)下心臟術(shù)后慢性胸骨切口感染并發(fā)肋軟骨炎的診療

張汝凡　馮自豪　陸南杭　譚輝　王劍　亓發(fā)芝

[摘要]目的：評價(jià)¹⁸F-脫氧葡萄糖（¹⁸F-fluorodeoxyglucosc，¹⁸F-FDG）正電子發(fā)射斷層掃描/計(jì)算機(jī)體層攝影（PET/CT）對心臟術(shù)后慢性胸骨切口感染所致的感染性肋軟骨炎的診斷價(jià)值，以及對清創(chuàng)手術(shù)的引導(dǎo)作用。方法：連續(xù)收集33例心臟術(shù)后慢性胸骨切口感染患者，清創(chuàng)重建術(shù)前1周接受PET/CT檢查。PET/CT檢查距原心臟外科手術(shù)1.5個月～8年（平均9.2個月）。分別根據(jù)PET/CT及CT影像診斷并定位感染肋軟骨，與金標(biāo)準(zhǔn)對照。計(jì)算感染肋軟骨和未感染肋軟骨的平均SUVmax。根據(jù)PET/CT影像設(shè)計(jì)清創(chuàng)范圍，術(shù)后隨訪18～24個月，評價(jià)PET/cT引導(dǎo)下慢性胸骨切口感染并發(fā)肋軟骨炎的手術(shù)效果。結(jié)果：33例患者中16例有肋軟骨炎，PET/CT對肋軟骨炎的定性診斷準(zhǔn)確性為100%，CT準(zhǔn)確性為72.73%。共發(fā)現(xiàn)46處病變，PET/CT和CT對肋軟骨炎定位診斷的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性分別為86.96%、99.67%、98.79%和39.13%、99.67%、95.45%。感染肋軟骨和未感染肋軟骨的SUVmax分別為6.68±2.95、0.96±0.32。經(jīng)PET/CT引導(dǎo)，肋軟骨炎患者一次清創(chuàng)重建術(shù)后治愈率為93.7%。結(jié)論：PET/CT診斷心臟手術(shù)后肋軟骨炎準(zhǔn)確性高，定位診斷較CT有明顯優(yōu)勢，引導(dǎo)手術(shù)清創(chuàng)效果可靠。

[關(guān)鍵詞]肋軟骨炎；外科傷口感染；診斷顯像；正電子發(fā)射斷層顯像術(shù)；清創(chuàng)術(shù)；修復(fù)

[中圖分類號]R63 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]1008-6455（2018）02-0025-04

心臟外科術(shù)后遷延不愈的胸骨切口感染是一項(xiàng)復(fù)雜、難治的并發(fā)癥。徹底清創(chuàng)和胸壁重建是基本的手術(shù)治療方式。發(fā)生于術(shù)后中晚期的感染常表現(xiàn)為胸骨切口慢性竇道，肋軟骨炎多見。未直接向胸壁形成明顯竇道的肋軟骨炎易被誤診和漏診，難以徹底清創(chuàng)，導(dǎo)致切口感染反復(fù)復(fù)發(fā)或遷延不愈。準(zhǔn)確判斷慢性胸骨切口感染者是否存在肋軟骨炎，并對感染肋軟骨準(zhǔn)確定位，對手術(shù)成功十分關(guān)鍵。本研究利用¹⁸F-脫氧葡萄糖正電子發(fā)射斷層掃描/計(jì)算機(jī)體層攝影（¹⁸F-fluorodeoxyglucose positron emissiontomography/computed tomography，¹⁸F-FDG PET/CT）（以下簡稱PET/CT）對肋軟骨炎進(jìn)行定性及定位診斷，并根據(jù)PET/CT結(jié)果引導(dǎo)手術(shù)清創(chuàng)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1資料和方法

1.1臨床資料：2014年12月至2015年8月，連續(xù)收集擬行手術(shù)治療的慢性胸骨切口感染患者。未行手術(shù)治療及心臟手術(shù)后不滿1月者不納入研究。本組共收集33例患者，其中男性19例，女性14例，平均年齡（61.7±11.8）歲；既往行冠脈手術(shù)者17例，瓣膜置換15例（1例同時(shí)接受冠脈及瓣膜手術(shù)），主動脈全弓置換2例；腎功能不全者1例，肥胖者（身體質(zhì)量指數(shù)>28）1例，糖尿病者9例。

1.2PET/CT檢查：所有患者于術(shù)前1周行PET/CT檢查。PET/CT檢查距原心臟手術(shù)1.5個月～8年（平均9.2個月）。由GE公司生產(chǎn)的Discovery VCT 64（GE Medical Systems，Wisconsin-Milwaukee，美國）PET/CT儀器進(jìn)行檢查。放射性示蹤劑采用¹⁸F-FDG（上海原子科興藥業(yè)有限公司），放化純>95%。檢查前患者禁食并停止含糖補(bǔ)液至少6h，血糖控制在7mmol/L以下。靜脈注射18F-FDG試劑，劑量為4.4MBq（0.12mCi）/kg。注射后囑患者安靜休息，1h后進(jìn)行PET/CT掃描。

掃描范圍自肺尖至肺底。在同一范圍用三維模式采集PET圖像，采集6～7個床位，每個床位2min。CT掃描在范圍和層厚上與PET相匹配，掃描參數(shù)如下：光管電流，200mA：光管電壓，140kV：層厚3.75mm。PET圖像采集完成后，基于CT數(shù)據(jù)對PET圖像進(jìn)行衰減校正，使用迭代法重建，通過用GE公司Xeleris：I：作站進(jìn)行圖像融合。

所有圖像分為PET/CT和未與PET融合的CT圖像兩組，分別由2名核醫(yī)學(xué)科醫(yī)師和2名放射科醫(yī)師閱片，根據(jù)組織是否存在FDG異常攝取或CT信號改變判斷患者是否存在肋軟骨炎，并定位感染肋軟骨，在組內(nèi)得出一致性結(jié)論。核醫(yī)學(xué)科醫(yī)師及影像科醫(yī)師互盲，均不知曉對方診斷結(jié)果。

研究者在PET圖像上對每位患者雙側(cè)第1～第10肋軟骨勾畫出可疑區(qū)（Region of interest，ROI），測定并記錄其最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值（Maximum standard uptake value，SUVmax）。

1.3手術(shù)治療：術(shù)前對已經(jīng)形成的竇道或皮下膿腫開放引流，每日換藥。術(shù)前30min開始使用抗生素。手術(shù)沿原切口及慢性竇道進(jìn)入，切除所有不健康的皮膚及皮下組織，去除線頭、起搏器導(dǎo)線等異物。術(shù)者在術(shù)中根據(jù)PET/CT提示，結(jié)合患者臨床表現(xiàn)及術(shù)中所見對肋軟骨區(qū)進(jìn)行探查清創(chuàng)，切除所有病變肋軟骨及其纖維包裹，直至顯露出健康軟骨或肋骨截面。清創(chuàng)后用雙氧水、稀釋的碘伏溶液以及新潔爾滅溶液反復(fù)沖洗傷口。多發(fā)肋軟骨炎合并胸骨不穩(wěn)的患者需酌情使用鈦板或鈦網(wǎng)重塑胸廓結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性。創(chuàng)面及易形成死腔的缺損處使用胸大肌肌瓣覆蓋、填塞。術(shù)中切除的肋軟骨標(biāo)記解剖位置后分別送病理檢查及病原微生物培養(yǎng)。

1.4診斷標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)后由臨床醫(yī)生對肋軟骨炎進(jìn)行確認(rèn)診斷，滿足以下兩項(xiàng)者確診肋軟骨炎：（1）有感染全身表現(xiàn)者：發(fā)熱（體溫超過38℃）或白細(xì)胞計(jì)數(shù)>10000/μl?；蛴芯植勘憩F(xiàn)者：肋軟骨區(qū)疼痛、壓痛，肋軟骨區(qū)形成皮膚竇道或向胸骨正中切口形成竇道，伴有膿性分泌物。（2）滿足以下3項(xiàng)中至少1項(xiàng)者：①肋軟骨化膿，或呈蟲噬樣改變，伴發(fā)黃、質(zhì)脆及膿性分泌物者；②肋軟骨分泌物或肋軟骨區(qū)膿液微生物培養(yǎng)陽性者；③術(shù)中取得的肋軟骨組織病理檢查提示存在急慢性炎癥者。上述條件作為診斷試驗(yàn)的金標(biāo)準(zhǔn)。

1.5評價(jià)指標(biāo)：術(shù)后患者進(jìn)行隨訪，隨訪18～24個月。截止至末次隨訪患者手術(shù)切口愈合良好，無紅腫、滲液或竇道形成，無全身感染征象，胸壁無紅腫、疼痛或壓痛者，認(rèn)為感染治愈。

將PET/CT及CT對肋軟骨炎定性及定位診斷的結(jié)果分別與金標(biāo)準(zhǔn)對照，計(jì)算診斷準(zhǔn)確度。以每位患者雙側(cè)第1～第10肋軟骨作為檢查對象，分析兩種檢查手段定位感染肋軟骨的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性。分別統(tǒng)計(jì)感染肋軟骨和未感染肋軟骨的SUVmax并比較其均數(shù)。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：所有數(shù)據(jù)使用軟件SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)。顯著性水平α為0.05。

2結(jié)果

2.1肋軟骨炎定性診斷結(jié)果：33例患者中16例有肋軟骨炎。PET/CTXE確診斷其中16例，準(zhǔn)確度100%（見圖1）；cT正確診斷7例，準(zhǔn)確度72.73%。

2.2肋軟骨炎定位診斷結(jié)果：16例肋軟骨炎患者中共發(fā)現(xiàn)46處肋軟骨病變，在肋軟骨炎的定位診斷中，PET/CT的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確度分別為86.96%（40/46）、99.67%（612/614）、98.79%（652/660）（見圖2）；cT的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確度分別為39.13%（18/46）、99.67%（612/614）、95.45%（630/660）。其中PET/cT的靈敏度顯著高于CT，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（x²=5.23，P=0.02）。

2.3肋軟骨SUVmax檢測結(jié)果：未感染肋軟骨的SUVmax為0.96±0.32，感染肋軟骨的SUVmax為6.68±2.95，顯著高于未感染肋軟骨（t=13.12，P<0.0001）（見圖3）。受試者工作特征（Receiver operating characteristic，Roe）曲線分析顯示曲線下面積為0.997（P<0.0001，95%CI為0.995～1.000）。當(dāng)SUVmax診斷界值為1.585，當(dāng)SUVmax>1.585時(shí)診斷肋軟骨炎，靈敏度為100%，特異度為98.2%，約登指數(shù)最大（見圖4）。

2.4治療結(jié)果：經(jīng)PET/CT引導(dǎo)清創(chuàng)后，33例感染患者中2例復(fù)發(fā)，一次清創(chuàng)重建手術(shù)治愈率為93.9%。復(fù)發(fā)患者中1例有肋軟骨炎，另1例診斷為血管移植物感染。16例肋軟骨炎患者經(jīng)過一次清創(chuàng)重建手術(shù)治愈率為93.7%。

3討論

心臟術(shù)后胸骨切口感染是一類較為復(fù)雜的疾病。術(shù)后早期出現(xiàn)的傷口感染，部分病例可通過床旁清創(chuàng)換藥愈合。經(jīng)過上述處理仍未愈合，或發(fā)病于術(shù)后中晚期（1個月及以上）的感染常可涉及多個解剖層次。肋軟骨炎較為多見，清創(chuàng)不完全易導(dǎo)致感染反復(fù)復(fù)發(fā)，胸前傷口持續(xù)流膿，散發(fā)異臭，使患者難以回歸正常生活。傷口遷延不愈可導(dǎo)致周圍皮膚纖維硬化，皺縮變形，若不能及時(shí)徹底處理，感染范圍可能繼續(xù)擴(kuò)大，危及胸壁穩(wěn)定性甚至縱隔內(nèi)重要結(jié)構(gòu)，使修復(fù)手術(shù)難度升級，難以兼顧滿意的形態(tài)效果。

肋軟骨由軟骨膜供血，內(nèi)部無滋養(yǎng)血管，抗感染能力較差，易被感染累及。發(fā)生感染時(shí)，靜脈用抗生素亦難以到達(dá)感染灶。肋軟骨炎可能由切口感染直接蔓延播散，也可能因術(shù)中損傷軟骨膜，導(dǎo)致出現(xiàn)無菌性壞死。無菌性壞死的肋軟骨初期分泌物微生物培養(yǎng)可能呈陰性，但在此基礎(chǔ)上可繼發(fā)感染，形成壞死一感染一壞死的惡性循環(huán)。感染的胸骨切口本身愈合后，肋軟骨炎仍可能持續(xù)存在。感染肋軟骨不經(jīng)徹底清創(chuàng)難以自愈，成為切口感染復(fù)發(fā)的源頭。

肋軟骨炎的治療包括術(shù)前創(chuàng)面準(zhǔn)備和圍手術(shù)期敏感抗生素的使用，而治療重點(diǎn)仍是手術(shù)清創(chuàng)。雙側(cè)第1～第10肋軟骨均與胸骨直接連接或通過其上方肋軟骨與胸骨間接連接，潛在受累范圍廣泛，術(shù)中一一切開創(chuàng)傷過大。大范圍切除肋軟骨影響胸壁穩(wěn)定性，可能造成胸壁軟化影響呼吸功能。既往對肋軟骨炎的清創(chuàng)范圍存在爭議。部分學(xué)者主張?jiān)诟腥纠哕浌腔A(chǔ)上擴(kuò)大切除范圍，以避免復(fù)發(fā)。而另有學(xué)者為降低胸壁軟化的發(fā)生幾率，主張?jiān)诔鼋】道哕浌?～2cm處切除病變肋軟骨即可。Talucci等為避免廣泛切除肋弓，曾提出“火巷”（Fire breaks）術(shù)式隔斷感染灶與健康肋軟骨，感染控制后再行二期手術(shù)將感染灶切除。Young等通過對食管切除術(shù)后肋軟骨炎的研究，提供了預(yù)防肋軟骨炎復(fù)發(fā)的手段：在咬除肋軟骨時(shí)，對肋軟骨膜加以保護(hù)，在臨近咬除斷端的內(nèi)側(cè)開始剝離肋軟骨膜，咬除感染肋軟骨后用剝離好的肋軟骨膜包裹斷端，避免軟骨截面直接暴露。無論何種手術(shù)方式，肋軟骨受到感染累及的部分需完全切除是學(xué)界共識，如何在完整切除受累肋軟骨的基礎(chǔ)上減少對胸壁支持系統(tǒng)的破壞是治療難點(diǎn)。

既往臨床上多通過患者胸壁疼痛、壓痛及肋軟骨表面竇道形成等臨床表現(xiàn)判斷是否存在肋軟骨炎。而胸壁疼痛、壓痛常在隨訪中與術(shù)后切口反應(yīng)相混淆。老年患者的低位肋軟骨炎可能被誤診為消化道疾病。部分肋軟骨炎完全沒有定位性的臨床表現(xiàn)。

目前CT是胸骨切口感染術(shù)前的常用檢查，該檢查手段對肋軟骨炎的識別能力有限。心臟手術(shù)后患者體內(nèi)多存在固定胸骨的金屬置入物，不能使用對軟組織成像較好的核磁共振成像（Magnetic resonance imaging，MRI）。18F-FDG PET的診斷原理是通過觀察組織對葡萄糖的攝取識別代謝異常的病灶，其適用范圍不限于惡性腫瘤，也包括感染和炎癥。慢性炎癥時(shí)組織的合成代謝向分解代謝轉(zhuǎn)移，葡萄糖攝取持續(xù)增高，在PET圖像上表現(xiàn)為FDG的異常攝取。本研究利用了PET的這一特點(diǎn)識別感染肋軟骨。研究對象的PET/CT檢查均距離心臟手術(shù)1.5個月以上，正常組織對手術(shù)創(chuàng)傷的反應(yīng)已基本平復(fù)，可排除反應(yīng)性代謝增高對組織代謝的影響。且心臟手術(shù)本身少有涉及肋軟骨，PET圖像上的FDG濃聚主要源于感染所致炎癥。

曾有研究者采用^99mTc-六甲基丙二胺肟（Hexamethylpropylene amine oxime，HMPAO）標(biāo)記白細(xì)胞單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（single photon emissioncomputed tomography，SPECT）判斷有可疑臨床表現(xiàn)的患者是否存在深部胸骨切口感染，準(zhǔn)確性高。但該檢查需完成采集白細(xì)胞一標(biāo)記一回輸?shù)囊幌盗袦?zhǔn)備，注射示蹤劑到顯像需等待20h。長診斷時(shí)程、放射安全及血制品管理安全使這項(xiàng)檢查難以推廣。

評價(jià)肋軟骨炎定位診斷效率時(shí)，實(shí)際受檢對象為每位患者可能受到感染累及的雙側(cè)第1～第10肋軟骨。本研究將每一處肋軟骨視為獨(dú)立受檢對象進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，樣本量大。研究結(jié)果顯示PET/CT的敏感性和特異性均較高，CT的特異性較高而敏感性低。PET/CT影像中以標(biāo)準(zhǔn)化攝取值SUV來評價(jià)組織的糖代謝程度，目標(biāo)區(qū)域的糖代謝程度多以SUVmax來表示。以單個肋軟骨為單位區(qū)域，感染肋軟骨的SUVmax顯著高于未感染的SUVmax。研究顯示在動物模型中炎癥組織的炎癥細(xì)胞密度與FDG攝取呈正相關(guān)。但臨床上尚無可靠方法評價(jià)感染的嚴(yán)重程度，難以判斷SUVmax是否與感染程度相關(guān)。此外，本研究中感染肋軟骨與未感染肋軟骨的SUVmax呈兩極化分布，ROC曲線約登指數(shù)最大點(diǎn)臨界值附近數(shù)據(jù)較少，受限于肋軟骨炎的發(fā)病率，需長期研究完善診斷指標(biāo)。

為減少患者術(shù)前檢查接受的放射劑量，本研究直接選取了PET/CT中融合的cT圖像交予影像科醫(yī)師閱片，未另行增強(qiáng)CT?；仡櫸墨I(xiàn)，對胸骨切口感染經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)師通過增強(qiáng)CT診斷肋軟骨炎的敏感性為87.6%，特異性為56.9%，診斷效率不及PET/CT。PET/CT直觀的影像學(xué)表現(xiàn)形式降低了影像診斷的閱片者依賴性，便于術(shù)者術(shù)中參考。

PET/CT定位診斷肋軟骨炎的高敏感性和特異性給手術(shù)治療帶來了突破性的指導(dǎo)意義。以往隱藏在模糊臨床表現(xiàn)下的感染肋軟骨經(jīng)PET/CT掃描，在核醫(yī)學(xué)影像上表現(xiàn)為明顯的FDG攝取增高，為手術(shù)計(jì)劃提供了可靠依據(jù)。在相對精準(zhǔn)的定位引導(dǎo)下，手術(shù)易達(dá)徹底清創(chuàng)，降低因肋軟骨炎清創(chuàng)不全導(dǎo)致的高復(fù)發(fā)率，臨床意義顯著，有推廣價(jià)值。本研究僅對清創(chuàng)手術(shù)前的患者進(jìn)行了PET/CT檢查。PET/CT是否可用于術(shù)后隨訪，評價(jià)預(yù)后，指導(dǎo)抗生素使用，有待進(jìn)一步研究。

[收稿日期]2018-01-19 [修回日期]32018-01-30

編輯/朱婉蓉