CT影像聯(lián)合血清C反應蛋白檢測對術(shù)后器械性脊柱感染的診斷價值

李昶榮，葉橋欽，文康彥（廣東省江門市新會區(qū)人民醫(yī)院醫(yī)學影像科，廣東江門 529100）

術(shù)后器械性脊柱感染（PISI）是一種少見并發(fā)癥，發(fā)生率為2%～3%[1]。PISI 的外科治療技術(shù)復雜，且有可能引發(fā)其他并發(fā)癥[2]，因此在手術(shù)前進行準確診斷非常必要。由于患者的臨床和生物學特征的不確定性，所以PISI 的診斷基本上依賴微生物學檢驗結(jié)果[3]；然而，深部活檢標本的培養(yǎng)很少能在手術(shù)前獲得，且血液培養(yǎng)與深部活檢標本培養(yǎng)的相關(guān)性很低[4]。在生物學指標評價方面，血清C 反應蛋白（CRP）水平是可靠的檢測方法，但CRP 在植入物感染的慢性階段缺乏靈敏度，診斷通常需要替代成像工具[5]。磁共振成像（MRI）被認為是診斷脊柱感染的金標準，但MRI在診斷PISI中有較大的局限性，且在手術(shù)后的幾個月內(nèi)MRI 很難將感染與正在修復的組織區(qū)分開來[6]。此外，金屬植入物造成的許多偽影妨礙了分析的質(zhì)量性能[6]。CT 影像則在脊柱感染的檢測方面顯示了良好的診斷效能[7?8]，本文對CT 影像聯(lián)合血清CRP評估PISI的診斷性能進行了觀察。

1 資料和方法

1.1 病例資料

2011 年1 月－2018 年11 月懷疑患有PISI 并接受CT 檢查的49 例患者，均符合以下納排標準，納入標準為年齡大于18歲，且脊柱手術(shù)后超過12周接受CT檢查者；排除標準為活動性癌癥者，孕婦或哺乳期婦女，除骨科器械外的其他植入物（鞘內(nèi)或硬膜外導管、鞘內(nèi)泵、植入式神經(jīng)刺激器），發(fā)熱或其他處感染引起CRP 增高者。49 例中，男22 例（44.9%），中位年齡65.0歲。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準。

1.2 診斷標準

常規(guī)隨訪納入患者至少12 個月。如果滿足以下至少一項標準，則可以確診PISI[7?8]：（1）手術(shù)期間植入物周圍膿液的觀察和/或從骨組織、血液培養(yǎng)物中鑒定出微生物；（2）通過活檢或手術(shù)獲得感染組織學證據(jù)，骨活檢可以由深層手術(shù)樣本或經(jīng)皮活檢提供。當懷疑存在凝固酶陰性葡萄球菌或痤瘡丙酸桿菌時，至少需要2 個陽性標本才能進行陽性診斷；（3）經(jīng)驗性抗生素治療后3 個月的隨訪情況有所改善，抗生素治療后的改善定義為隨訪檢查中與脊柱感染相關(guān)的參數(shù)改善，諸如臨床癥狀（例如背痛或神經(jīng)系統(tǒng)損害）、影像學參數(shù)（在脊柱影像學研究中炎癥跡象明顯減少）或細菌存在的指標（例如血液培養(yǎng)物）改善?？股刂委熀髢H降低非特異度炎性過程指標，例如發(fā)燒、CRP 水平或白細胞計數(shù)（WBC）均不被認為是脊柱感染的證據(jù)，因這些指標也可能與其他炎性疾病有關(guān)。

1.3 影像學檢查

所有患者均行CT 和MRI 檢查。使用64 排MDCT 掃描儀（Brilliance 64，德國Philips 公司）采集多探測器計算機斷層掃描（MDCT）圖像。MDCT 包括矢狀、冠狀以及骨窗和軟組織窗中脊柱的軸向序列。采集參數(shù)如下：120 kV，300～350 mAs，0.5 或0.4 s 旋轉(zhuǎn)時間；探測器準直8 mm×2.5 mm 或64 mm×0.625 mm，視場350 mm×350 mm，矩陣512×512。由2 名具有豐富經(jīng)驗且對患者臨床特征和術(shù)后病理不知情的放射線醫(yī)師對CT 掃描結(jié)果進行評估，感染的提示性征象包括[8]：（1）整體印象（有典型的炎癥：關(guān)節(jié)間隙狹窄或增寬、關(guān)節(jié)面侵蝕、關(guān)節(jié)面骨質(zhì)硬化、關(guān)節(jié)面下骨質(zhì)囊變、關(guān)節(jié)相鄰軟組織腫脹）；（2）椎體部位（椎間盤高度降低，椎體破壞，有/無終板受累、骨受累和/或周圍軟組織膿腫、關(guān)節(jié)融合術(shù)材料受累）。

常規(guī)MRI 使用Achieva 3.0T TX 系統(tǒng)和1 個SENSE?Spine?15 脊柱線圈（德國Philips 公司）。該方案包括矢狀面短時間反轉(zhuǎn)恢復t序列、矢狀面T2加權(quán)和T1 加權(quán)序列，軸向脂肪飽和T1 加權(quán)序列。MRIs的分析參照檢查時的放射科醫(yī)生報告進行。研究只考慮了MRI 的結(jié)論，并按二元得分區(qū)分了患者是否有感染表現(xiàn)。

1.4 CRP數(shù)據(jù)

從醫(yī)療記錄的血液檢驗結(jié)果中收集CRP數(shù)據(jù)。

1.5 統(tǒng)計學處理

以SPSS19.0 軟件進行統(tǒng)計學處理，以Kolmogo?rov?Smirnov 檢驗進行正態(tài)分布檢驗，正態(tài)分布的計量資料以表示，采用t檢驗；非正態(tài)分布計量資料采用Mann?WhitneyU檢驗。計數(shù)資料采用（校正）χ2檢驗。通過對受試者工作特性（ROC）的分析計算不同評價方法的診斷效能。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 患者的臨床特征

49 例中有22 例患有PISI，其余27 例排除種植體感染。與非PISI 組相比，PISI 組中性粒細胞、CRP 水平均顯著升高（P<0.01 或0.05）。兩組患者的臨床特征和手術(shù)特征見表1、2。

表1 兩組患者的臨床指標

49例中，45例行MRI檢查，4例因禁忌證（裝有心臟起搏器2 例或患者拒絕2 例）而不能行MRI 檢查。中位隨訪時間為412 d（IQR為187～971 d），無一失隨訪。隨訪期間，25 例通過脊柱手術(shù)（18 例）、放射性活檢（4 例），血培養(yǎng)（7 例，其中4 例與手術(shù)結(jié)合）方式采集了組織標本進行細菌培養(yǎng)，22 例PISI 感染病例組織標本中發(fā)現(xiàn)細菌，其中金黃色葡萄球菌9 例，凝固酶陰性葡萄球菌3例，痤瘡表皮菌2例，銅綠假單胞菌1 例，奇異變形桿菌和大腸桿1 例，陰溝腸桿菌1 例，其余4 例術(shù)中均觀察到膿性分泌物，組織標本培養(yǎng)物中未發(fā)現(xiàn)細菌生長。

2.2 不同診斷方法的診斷值比較

兩位觀察者對CT 掃描的評估結(jié)果一致性為88.2%（kappa 系數(shù)為0.77）。CT 掃描診斷PISI的靈敏度、特異度、陽性預測值（PPV）和陰性預測值（NPV）分別為86.4%、81.5%、79.2%、88.0%。49 例CT 結(jié)果中，3例為假陰性，5例為假陽性。

在最初隨訪評估（術(shù)后12 周以上）期間，共進行了45 次磁共振成像、49 次CT 檢查和49 次血清CRP測量。CRP臨界值為60 mg/L最大化了診斷性能。不同診斷方法的靈敏度、特異度、PPV、NPV見表3。

表3 不同診斷方法的診斷效能

2.3 根據(jù)融合水平的數(shù)量確定CT診斷值

根據(jù)融合水平進行亞組分析，當植入材料固定少于3 個椎體水平時，CT 對PISI 的診斷價值更好，見表4。

表4 根據(jù)融合水平的數(shù)量確定CT診斷效能

3 討論

PISI的診斷較為困難，主要是其臨床癥狀模棱兩可，尤其是慢性或晚期脊柱感染[2]。本文發(fā)現(xiàn)CT 對PISI 有良好的診斷價值，并且優(yōu)于MRI，結(jié)果與文獻報道的相似[9]。脊柱術(shù)后微生物學結(jié)果的陽性率范圍為32%～91%[10?11]。Baraliakos 等[10]報道了其微生物學陽性率為91%，然而他們研究對象中只包括通過開放或CT 引導活檢證實感染的患者。Heyer 等[11]通過病理、實驗室檢查結(jié)果或臨床結(jié)果證實的PISI患者的微生物學陽性率為32%。本文采用了組合參考標準以提高準確性，包括活檢結(jié)果和其他檢查（血培養(yǎng)、手術(shù)、隨訪檢查），最終診斷為PISI的微生物陽性結(jié)果為44.9%（22/49）。

以往關(guān)于術(shù)后脊柱感染患者預測值參數(shù)的文獻報道主要集中在臨床參數(shù)上，并且已將診斷時間延長、神經(jīng)功能損害和合并癥的存在確定為危險因素[3?4,12]。由于各文獻對患者結(jié)局的定義不一，因此很難對這些結(jié)果進行直接比較。目前，MRI是診斷脊柱炎的首選方法。然而，本文發(fā)現(xiàn)，在PISI情況下CT成像在區(qū)分早期和晚期感染方面可能更有用，尤其是存在典型的晚期炎癥CT 影像學表現(xiàn)。這可能是合理的，因為骨破壞代表了PISI 的更晚期或更嚴重的階段，并且可以通過CT更好地檢測出來。此外，在我們的隊列中，椎間盤高度降低、超過2 個椎間盤受累或椎間盤旁受累也是診斷PISI 的重要CT 影像學參數(shù)，其中椎間盤高度降低代表退行性變或感染晚期。

表2 兩組患者的手術(shù)特征

為防止假陽性，分析CT 掃描結(jié)果對于正確識別與機械不穩(wěn)定相關(guān)的退行性或炎癥狀態(tài)至關(guān)重要。材料不穩(wěn)定可能是金屬碎片引起炎癥反應的原因。在出現(xiàn)鄰近節(jié)段綜合征的患者中以及在內(nèi)固定材料附近可以觀察到典型的炎癥。這一現(xiàn)象在文獻中已有描述，它與機械應力有關(guān)[2]。本文中，我們在CT 掃描結(jié)果中沒有觀察到由于退行性重塑或椎體融合導致的假陽性，與Foreman 等[8]報道的結(jié)果一致，表明CT 可以有效區(qū)分感染和退行性病變。細菌類型是否會影響CT中的免疫應答和由此產(chǎn)生典型炎癥的問題尚未有明確結(jié)論。目前普遍認為，細菌對免疫系統(tǒng)的激活作用在人與人之間以及不同細菌中都是不同的[13]。本文5例假陽性者中有3例曾在脊柱感染過金黃色葡萄球菌，金黃色葡萄球菌可以獲得特定的毒力，對免疫系統(tǒng)有特別強的激活作用[14]。3 例假陰性病例中有2 個與慢生長有機體（痤瘡角化桿菌和表皮角化桿菌）感染有關(guān)，這就解釋了為何缺乏典型炎癥表現(xiàn)。我們根據(jù)融合水平進行亞組分析，發(fā)現(xiàn)結(jié)合CT 和CRP 的綜合評分可以使3 個或更多椎體水平固定亞組的靈敏度提高到86%，表明臨床醫(yī)生在這些非常復雜的病例中應同時考慮CT和CRP的結(jié)果。

由于文獻數(shù)據(jù)有限，我們選擇了在手術(shù)和CT 檢查之間的時間為最少間隔12 周。根據(jù)我們的經(jīng)驗，在手術(shù)后的4～8 周存在誤報的風險。因此，最佳間隔時間還需在進一步的專門研究中加以明確。此外，12個月的隨訪時間是否足夠長，是否可能低估了潛在感染發(fā)生也是目前無法解釋的。盡管我們不能排除這可能導致潛在的分類偏差，但文獻中通常建議隨訪12 個月。最后，本文入選的患者中，由前路進行手術(shù)的患者數(shù)量明顯少于后路手術(shù)患者，可能對本文的結(jié)果造成較大偏差影響。上述不足有待更為深入的前瞻性多中心研究加以解決。