MRI 與18F-FDG PET/CT 在結(jié)核性脊柱炎診斷中的應(yīng)用價(jià)值

陰彥林，楊新明，張 瑛，田 野，張培楠，孟憲勇

（河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)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(jié)核性脊柱炎、非結(jié)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(fā)病早期癥狀隱匿，加上多數(shù)人對(duì)脊柱感染性疾病相關(guān)知識(shí)了解甚少，導(dǎo)致較多患者就診時(shí)病情已較嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)損傷或脊柱凸畸形，需輔以全身支持治療及手術(shù)治療，嚴(yán)重影響患者身心健康且給患者家庭帶來了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[3-4]。為避免脊柱畸形及神經(jīng)功能異常的發(fā)生，早發(fā)現(xiàn)、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(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室檢查、X 射線片等很難早期鑒別結(jié)核性與非結(jié)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(jié)核性脊柱炎的MRI 影像學(xué)特點(diǎn)，總結(jié)MRI 在2 種疾病中的鑒別診斷價(jià)值發(fā)現(xiàn)，臨床可結(jié)合病史及MRI 檢查有效鑒別2 種疾病。國(guó)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[6]，PET/CT 在診斷結(jié)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(jià)值。18F-FDG PET/CT 是目前臨床較為先進(jìn)的診斷儀器，是功能顯像和解剖結(jié)構(gòu)的同機(jī)融合，通過將PET獲取的功能性信息與CT 獲取的解剖學(xué)信息進(jìn)行有效融合，達(dá)到了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的效果。基于此，本研究通過回顧性分析探討MRI 和18F-FDG PET/CT 診斷結(jié)核性脊柱炎和非結(jié)核性脊柱炎的價(jià)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(jīng)一般實(shí)驗(yàn)室檢查、感染相關(guān)指標(biāo)檢查及影像學(xué)檢查，并通過血液培養(yǎng)、病理組織學(xué)和膿液培養(yǎng)等手段確診的180 例感染性脊柱炎患者的臨床資料，其中結(jié)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(jié)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(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。

納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡＞18 歲；結(jié)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(biāo)準(zhǔn)：有脊柱手術(shù)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(huì)審批并通過。

1.2 檢查方法

1.2.1 MRI 檢查方法

采用德國(guó)西門子Verio 3.0T 磁共振成像儀?；颊呷☆^先進(jìn)仰臥位，上臂靠近側(cè)胸壁，作相應(yīng)節(jié)段脊柱掃描。MRI 掃描序列及參數(shù)：（1）TSE T1WI 序列：重復(fù)時(shí)間（repetition time，TR）400 ms，回波時(shí)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(qiáng)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(guó)GE 公司Discovery ST PET-CT 掃描儀。患者禁食6 h 以上，監(jiān)測(cè)血壓。采用18F-FDG 示蹤劑及CTI 公司RDS111 型回旋加速器，根據(jù)患者體質(zhì)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(dǎo)患者呈仰臥位在呼吸平靜時(shí)進(jìn)行PET/CT 圖像采集。首先，對(duì)顱底到股骨中段進(jìn)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(jìn)行PET 掃描。PET 掃描采用三維模式，一般采集5～6個(gè)床位，每個(gè)床位掃描1.5 min，必要時(shí)進(jìn)行延遲顯像。掃描完成后由2 名高年資放射學(xué)及核醫(yī)學(xué)醫(yī)師綜合分析病灶部位、形態(tài)、大小及邊緣、密度、數(shù)量，以及病灶放射性分布，勾畫感興趣區(qū)（region of interest，ROI），采用半定量分析法分析測(cè)量病灶部位標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0 軟件分析數(shù)據(jù)，計(jì)數(shù)資料以n（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)。MRI、18F-FDG PET/CT 檢測(cè)結(jié)果與病理檢測(cè)結(jié)果的一致性采用Kappa 檢驗(yàn)，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(shí)，計(jì)算MRI、18F-FDG PET/CT 鑒別診斷結(jié)核性脊柱炎的敏感度、特異度及準(zhǔn)確度，以P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 MRI 表現(xiàn)

結(jié)核性脊柱炎局限性發(fā)病，多數(shù)椎體T1WI 呈極不均勻低信號(hào)、少數(shù)病灶呈混雜低信號(hào)，T2WI 呈不均勻混雜高信號(hào)，病變椎間盤多呈T1WI 低信號(hào)、T2WI 不均勻高信號(hào)，STIR 序列椎體呈現(xiàn)極不均勻高信號(hào)，椎間隙多數(shù)明顯變窄或消失，椎管內(nèi)、椎體前方廣泛膿腫形成。化膿性脊柱炎單節(jié)或多節(jié)發(fā)病，整個(gè)椎體T1WI 多呈均勻低信號(hào)，T2WI 呈均勻稍高或高信號(hào)，STIR 序列椎體呈明顯均勻高信號(hào)，椎間隙多數(shù)輕度變窄，椎管內(nèi)或椎間盤內(nèi)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(hào)，T2WI 呈欠均勻等、稍高或混雜信號(hào)，STIR 序列椎體呈現(xiàn)不均勻高信號(hào)，椎間隙多數(shù)變窄不明顯，椎體周緣有增生硬化骨贅形成，椎管內(nèi)、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(xiàn)

結(jié)核性脊柱炎18F-FDG PET/CT 早期表現(xiàn)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(nèi)、椎體前方可見少量膿腫形成。結(jié)核性脊柱炎PET/CT 影像如圖2 所示?；撔约怪?8F-FDG PET/CT 早期表現(xiàn)為椎體廣泛明顯的高代謝影像，單節(jié)或多節(jié)椎體發(fā)病。慢性期（3 周后）椎體高代謝影像面積略縮小，椎間隙多數(shù)變窄，椎管內(nèi)或椎間盤內(nèi)小膿腫形成。布魯桿菌性脊柱炎18F-FDG PET/CT 早期表現(xiàn)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(nèi)、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(jié)核性脊柱炎18F-FDG PET/CT 影像圖

2.3 MRI 鑒別診斷結(jié)核性脊柱炎的效果分析

MRI 鑒別診斷出結(jié)核性脊柱炎75 例，非結(jié)核性脊柱炎105 例。其中，漏診8 例、誤診11 例，與病理學(xué)綜合診斷結(jié)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(jié)核性脊柱炎效果單位：例

2.4 PET/CT 鑒別診斷結(jié)核性脊柱炎的效果分析

PET/CT 鑒別診斷出結(jié)核性脊柱炎74 例，非結(jié)核性脊柱炎106 例。其中，漏診2 例、誤診4 例，與病理學(xué)綜合診斷結(jié)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(jié)核性脊柱炎效果單位：例

2.5 MRI 和PET/CT 對(duì)結(jié)核性脊柱炎的鑒別診斷價(jià)值

MRI 檢測(cè)對(duì)結(jié)核性脊柱炎診斷的敏感度為88.89%、特異度為89.81%、準(zhǔn)確度為89.44%，PET/CT診斷結(jié)核性脊柱炎的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度分別為97.22%、96.30%、96.67%。PET/CT 診斷結(jié)核性脊柱炎的敏感度、特異度及準(zhǔn)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(diǎn)（癥狀、體征、查體等）、實(shí)驗(yàn)室檢查（白細(xì)胞、c-反應(yīng)蛋白、血沉等）、病理學(xué)檢查及影像學(xué)檢查確診[7]。但感染性脊柱炎早期發(fā)病癥狀不典型，實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)缺乏特異度，以致早期診斷困難。穿刺活檢及手術(shù)病理檢查是脊柱感染的最后確診方法，但會(huì)給患者帶來嚴(yán)重痛苦[8-9]。

感染性脊柱炎包括結(jié)核性脊柱炎與非結(jié)核性脊柱炎，其中以結(jié)核性脊柱炎最為常見，其起病最初為非特異度炎癥反應(yīng)，之后會(huì)隨著疾病進(jìn)展形成結(jié)核性肉芽組織增生以及結(jié)核結(jié)節(jié)現(xiàn)象，最后發(fā)生干酪壞死形成膿腫，而膿腫破潰向周圍蔓延會(huì)使病情惡化。結(jié)核性脊柱炎影像表現(xiàn)典型，但非結(jié)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(cè)與結(jié)核性脊柱炎均存在許多相似之處[10]，一旦誤診將嚴(yán)重影響患者預(yù)后。因此，臨床醫(yī)師應(yīng)結(jié)合患者臨床表現(xiàn)，選擇最佳的影像診斷技術(shù)，盡早做出明確的診斷，及時(shí)給予最佳的治療方案，以改善患者預(yù)后。

MRI 在評(píng)估脊柱感染性病變范圍及是否椎管受累方面有很大優(yōu)勢(shì)，可以直接顯示脊柱和神經(jīng)根受累情況。同時(shí)，MRI 對(duì)軟組織有較好的分辨力，可以多方位、多參數(shù)成像，清晰地顯示椎管結(jié)構(gòu)，且具有無創(chuàng)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(jié)核性與非結(jié)核性脊柱炎的MRI 鑒別診斷價(jià)值，發(fā)現(xiàn)結(jié)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(jié)核性與非結(jié)核性脊柱炎。Thammaroj 等[13]分析比較了化膿性脊柱炎與結(jié)核性脊柱炎的MRI 特征，發(fā)現(xiàn)MRI 表現(xiàn)對(duì)區(qū)分結(jié)核性脊柱炎與化膿性脊柱炎有較大臨床應(yīng)用價(jià)值。張軍等[14]探討了MRI 在早期強(qiáng)直性脊柱炎骶髂關(guān)節(jié)病變?cè)\斷中的應(yīng)用價(jià)值，發(fā)現(xiàn)MRI 與臨床病理診斷的Kappa 值為0.645，其對(duì)關(guān)節(jié)滑膜、韌帶炎癥等檢出率較高，且與臨床病理檢測(cè)結(jié)果一致性較好，可作為強(qiáng)直性脊柱炎骶髂關(guān)節(jié)病變的診斷方法。本研究結(jié)果顯示，MRI 檢測(cè)180 例感染性脊柱炎患者中結(jié)核性脊柱炎75 例，非結(jié)核性脊柱炎105 例。與病理檢測(cè)結(jié)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(cè)結(jié)果一致性較好（Kappa=0.782）。這提示MRI 對(duì)結(jié)核性與非結(jié)核性脊柱炎診斷具有一定準(zhǔn)確度。

表3 MRI 和18F-FDG PET/CT 對(duì)結(jié)核性脊柱炎的鑒別診斷價(jià)值

PET/CT 是將解剖學(xué)與功能學(xué)融為一體的圖像單位：%檢查技術(shù)，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(zhǔn)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(shù)學(xué)者認(rèn)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(píng)定等方面的價(jià)值已經(jīng)被多數(shù)醫(yī)生、學(xué)者認(rèn)可。Ito 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，18F-FDG PET/CT對(duì)結(jié)核性脊柱炎有較高的診斷價(jià)值。本研究結(jié)果顯示，PET/CT 檢測(cè)180 例感染性脊柱炎患者中結(jié)核性脊柱炎74 例，非結(jié)核性脊柱炎106 例。與病理檢測(cè)結(jié)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(cè)結(jié)果一致性極好（Kappa=0.931）。這提示PET/CT 診斷結(jié)核性與非結(jié)核性脊柱炎具有一定準(zhǔn)確度。

綜上所述，MRI 與PET/CT 在鑒別結(jié)核性脊柱炎方面均有一定價(jià)值，但PET/CT 的診斷效能更高。病理診斷是一種有創(chuàng)方式，會(huì)給患者帶來較大痛苦，且多數(shù)患者不耐受。本研究在于探索合適的無創(chuàng)影像學(xué)診斷方法，結(jié)合臨床表現(xiàn)和其他檢查結(jié)果對(duì)結(jié)核性脊柱炎及早做出正確診斷以改善預(yù)后。雖然本研究發(fā)現(xiàn)18F-FDG-PET/CT 具有較高的診斷效能，但其屬于非醫(yī)保目錄的昂貴檢查，難以普及，因此后期仍需探索其他無創(chuàng)且經(jīng)濟(jì)的影像學(xué)診斷方法。