18F-FDG PET/CT 評價(jià)肱骨頭壞死

宋樂，張衛(wèi)方

北京大學(xué)第三醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，北京 100191；*通信作者 張衛(wèi)方 tsy1997@126.com

肱骨頭居非創(chuàng)傷性骨壞死常見累及部位第2位，僅次于股骨頭。肱骨頭壞死早期可通過去除誘因、避免過度運(yùn)動、消炎鎮(zhèn)痛等保守治療，改善或者延緩病情進(jìn)展；關(guān)節(jié)面塌陷后則需要行關(guān)節(jié)鏡清創(chuàng)、髓核減壓、帶血管骨移植或肩關(guān)節(jié)成形術(shù)等外科手術(shù)干預(yù)[1-3]。應(yīng)用糖皮質(zhì)激素是導(dǎo)致非創(chuàng)傷性肱骨頭壞死的最常見原因[4-5]，部分腫瘤或結(jié)締組織病患者是肱骨頭壞死的高危人群。盡管肱骨頭壞死會導(dǎo)致肩部運(yùn)動時隱痛、活動受限、關(guān)節(jié)彈響等不適，但早期常無癥狀，需要通過影像學(xué)檢查獲得診斷[4]。18F-FDG PET/CT是診治腫瘤或結(jié)締組織病的重要檢查之一[6-8]，其評估肱骨頭壞死的研究鮮有報(bào)道。在應(yīng)用PET/CT進(jìn)行腫瘤評估的同時，若能夠準(zhǔn)確識別腫瘤或相關(guān)治療伴發(fā)的肱骨頭壞死，可為患者贏得及時治療的時機(jī)。本研究通過總結(jié)肱骨頭壞死的CT及FDG代謝特點(diǎn)，為提高本病的認(rèn)知及診斷提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性收集2014年9月—2021年5月在北京大學(xué)第三醫(yī)院行18F-FDG PET/CT檢查，并診斷為肱骨頭壞死的患者11例。其中1例行MRI。診斷標(biāo)準(zhǔn)：①M(fèi)RI T1或T2加權(quán)像示肱骨頭軟骨下線樣異常信號；②CT示肱骨頭內(nèi)線樣高密度影，可伴囊變區(qū)、軟骨下骨折、關(guān)節(jié)面塌陷；符合以上任何一條即可診斷為肱骨頭壞死[4]。記錄患者有無肩部不適、相關(guān)治療及隨訪情況。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往有肱骨腫瘤、炎癥、外傷或骨折等，或PET/CT圖像質(zhì)量不佳。本研究經(jīng)北京大學(xué)第三醫(yī)院倫理委員會審批（M2022011），豁免患者知情同意。

1.2 PET/CT檢查 患者空腹6 h以上，檢查前血糖＜11.1 mmol/L，按照3.7～5.5 MBq/kg靜脈注射18F-FDG（北京原子高科股份有限公司提供，放化純＞95%）。注射后60 min時采用Siemens Biograph 64 PET/CT掃描儀進(jìn)行圖像采集?；颊哐雠P，雙手抱頭，手臂無法上舉者置于身體一側(cè)，掃描范圍自顱底至大腿中段。CT掃描參數(shù)：管電壓120 kV，有效管電流100 mAs，螺距0.9。PET采集5～6個床位，每個床位采集2 min，True X方法重建，迭代3次，子集21，高斯濾波，半峰寬5.0，放大倍數(shù)1.4。

1.3 圖像分析 應(yīng)用麥迪克斯影像工作站，由2名具有10年以上核醫(yī)學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)的副主任及主任醫(yī)師共同進(jìn)行PET/CT圖像分析。參考Cruess于1978年提出的五分法[4]，根據(jù)CT征象對肱骨頭壞死進(jìn)行分期：1期，CT未見異常，MRI線樣異常信號；2期，肱骨頭高密度影，關(guān)節(jié)面未見塌陷；3期，關(guān)節(jié)面下見低密度透亮區(qū)，可有關(guān)節(jié)面輕微塌陷；4期，關(guān)節(jié)面塌陷；5期，關(guān)節(jié)盂關(guān)節(jié)面受累，退變性關(guān)節(jié)炎。觀察軸位、冠狀面、矢狀面PET、CT及融合圖像，分析病變FDG代謝情況。參考CT及MRI所示病變部位及范圍，于冠狀面PET/CT融合圖像勾畫感興趣區(qū)，測量病變最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值（SUVmax）。在降主動脈管腔內(nèi)勾畫感興趣區(qū)，測量SUVmax值，作為縱隔血池的代謝本底。隨訪期間復(fù)查PET/CT的患者再次測量肱骨頭壞死SUVmax值，觀察其FDG代謝、CT密度及形態(tài)的變化。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 使用SPSS 18.0軟件，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析肱骨頭壞死與縱隔血池平均SUVmax的差異，應(yīng)用配對t檢驗(yàn)分析肱骨頭壞死雙側(cè)病變SUVmax的差異及病變初診與末次隨診SUVmax的差異；非正態(tài)分布的計(jì)量資料以M（Q1，Q3）表示；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)表示。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床特點(diǎn) 11例患者中，男10例，女1例，初診年齡32.0（25.0，40.0）歲，均為淋巴瘤，見表1。10例患者在化療開始后13.5（9.8，15.0）個月PET/CT初次診斷為肱骨頭壞死，初診及隨訪期間患者均未訴肩部不適，其中5例化療前行PET/CT，均未見肱骨頭壞死征象。1例患者化療前及化療開始后1個月PET/CT均診斷為肱骨頭壞死，同時伴雙側(cè)肩關(guān)節(jié)及髖關(guān)節(jié)疼痛、酸脹等不適。

表1 肱骨頭壞死患者初診及隨訪SUVmax值

2.2 PET/CT 初診表現(xiàn)見表2，肱骨頭壞死累及雙側(cè)10例，單側(cè)1例，共21個肱骨頭受累。CT均表現(xiàn)為肱骨頭內(nèi)線樣高密度影，未見低密度破壞區(qū)，關(guān)節(jié)面光滑，未見塌陷，均為2期病變。21個病變平均SUVmax為1.34±0.38（0.73～2.18），低于縱隔血池的平均SUVmax 1.85±0.35，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.157，P=0.058）。10例雙側(cè)肱骨頭病變SUVmax差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.256，P=0.803）。9例患者17個肱骨頭內(nèi)見線狀FDG攝取增高，位于CT所示高密度區(qū)（圖1A、B）；其中3例初診患者5～11個月前PET/CT即發(fā)現(xiàn)肱骨頭內(nèi)線狀FDG代謝增高，而同期CT未見異常（圖1C、D）。1例患者雙側(cè)肱骨頭壞死FDG攝取未見增高，同期MRI見肱骨頭內(nèi)線狀低信號（圖2）?；颊?雙側(cè)肱骨頭FDG攝取較高，而病變代謝相對減低（圖3）。冠狀面、矢狀面PET及PET/CT融合圖像顯示肱骨頭壞死代謝增高優(yōu)于軸位圖像。10例患者PET/CT同時檢出雙側(cè)股骨頭壞死。

圖1 男，21歲，雙側(cè)肱骨頭壞死。A.開始化療后13個月，PET/CT融合圖像示雙側(cè)肱骨頭線狀FDG代謝增高灶，左側(cè)SUVmax 1.35，右側(cè)SUVmax 1.11；B. CT示線狀密度增高（箭），初次診斷為肱骨頭壞死。C.初診（A、B）10個月前PET/CT融合圖像即見雙側(cè)肱骨頭線狀FDG代謝增高灶（箭），左側(cè)SUVmax 0.88，右側(cè)SUVmax 0.78；D. CT未見明確異常；E.開始化療后35個月，PET/CT融合圖像仍見雙側(cè)肱骨頭線狀FDG代謝增高灶（箭），左側(cè)SUVmax 2.21，右側(cè)SUVmax 1.86；F. CT示線狀高密度，較前顯著（箭）

圖2 男，52歲，雙側(cè)肱骨頭壞死。A.開始化療后1個月PET/CT融合圖像示雙側(cè)肱骨頭線狀高密度影，未見FDG代謝增高（箭），左側(cè)SUVmax 0.76，右側(cè)SUVmax 0.75；干骺端可見FDG代謝增高區(qū)（星號），左側(cè)SUVmax 1.22，右側(cè)SUVmax 1.40，提示紅骨髓生理性攝取；B.同期MRI T1WI示右側(cè)肱骨頭線狀低信號（箭），干骺端可見散在稍低信號影（箭頭），符合造血組織表現(xiàn)

圖3 女，25歲，雙側(cè)肱骨頭壞死。A.開始化療后11個月PET/CT融合圖像示雙側(cè)肱骨頭FDG代謝減低區(qū)（箭），左側(cè)SUVmax 1.88，右側(cè)SUVmax 1.89；B. CT示線狀密度增高（箭）

表2 肱骨頭壞死FDG PET/CT表現(xiàn)

2.3 PET/CT隨訪表現(xiàn) 10例患者初診肱骨頭壞死后復(fù)查PET/CT，與初診PET/CT間隔5.5（4.5，35.3）個月，其中19個病變SUVmax為1.46±0.62；與初診SUVmax差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.972，P=0.344）。1例患者62個月后雙側(cè)肱骨頭病變FDG攝取減低，與鄰近正常肱骨頭接近，但病變密度顯著增高；余17個病變代謝和累及范圍未見變化，其中密度增高6個，未見變化11個（表2、圖1）。19個肱骨頭均未見關(guān)節(jié)面塌陷。4例患者的5個股骨頭壞死進(jìn)展，表現(xiàn)為股骨頭內(nèi)出現(xiàn)骨質(zhì)破壞區(qū)、骨折、關(guān)節(jié)面塌陷等征象。

3 討論

3.1 肱骨頭壞死的臨床特點(diǎn) 本組均為淋巴瘤患者，肱骨頭壞死大部分累及雙側(cè)（10例），在開始化療后13.5（9.8，15.0）個月經(jīng)PET/CT得以診斷，淋巴瘤及其相關(guān)治療（化療藥物、糖皮質(zhì)激素的應(yīng)用或造血干細(xì)胞移植）可能是其致病原因[4-5,9-10]。本組大部分肱骨頭壞死無肩部不適癥狀，為PET/CT檢查偶然檢出，可能與病變分期較早有關(guān)。Hernigou等[11]回顧性分析125例MRI診斷的糖皮質(zhì)激素相關(guān)性肱骨頭壞死，其中基礎(chǔ)疾病包括器官移植54例、自身免疫性疾病66例、白血病和淋巴瘤共5例，發(fā)現(xiàn)72%累及雙側(cè)，在開始激素治療后6～24個月（平均15個月）確診，1～2期病變有61.4%無癥狀。本組資料與上述研究結(jié)果的差異可能與入組患者基礎(chǔ)疾病及檢查手段不同有關(guān)。

3.2 肱骨頭壞死的PET/CT 表現(xiàn) 肱骨頭壞死PET/CT大部分呈肱骨頭內(nèi)線狀FDG代謝增高灶。在骨化中心出現(xiàn)后的1年內(nèi)，肱骨頭的紅骨髓開始向黃骨髓轉(zhuǎn)化。15歲后，除干骺端近段外，肱骨內(nèi)均為黃骨髓[12]。黃骨髓內(nèi)部血管稀少，95%的細(xì)胞為脂肪細(xì)胞，幾乎不參與造血[13]，故正常成人肱骨頭FDG代謝較低[14-16]。肱骨頭壞死早期血流灌注減低，骨細(xì)胞和骨髓壞死，理論上FDG攝取減低，但常規(guī)PET/CT難以顯示。MRI可以早期診斷X線陰性的1期肱骨頭壞死[1]，但本組中無此類病例，無法探索其PET/CT表現(xiàn)。隨著壞死組織周圍骨質(zhì)修復(fù)，新骨形成，PET/CT可見壞死組織與正常骨質(zhì)間線狀FDG代謝增高，呈高密度。本組9例肱骨頭壞死為該表現(xiàn)。盡管本組肱骨頭壞死FDG代謝低于縱隔血池，但相對于正常肱骨頭，病變?nèi)员憩F(xiàn)為代謝增高灶，在冠狀面、矢狀面PET及PET/CT融合圖像顯示清晰。本組3例患者開始化療后3～5個月PET/CT發(fā)現(xiàn)肱骨頭內(nèi)線狀FDG代謝增高，而CT未見異常，可能是早期肱骨頭壞死的PET/CT征象，由于缺乏同期MRI結(jié)果無法證實(shí)，有待后續(xù)進(jìn)一步研究。本組僅1例肱骨頭FDG代謝本底較高，使壞死區(qū)域呈相對低代謝。因此，對于全身骨FDG代謝彌漫性增高者[17-19]，肱骨頭內(nèi)局限性代謝減低區(qū)應(yīng)警惕壞死可能。

3.3 PET/CT臨床應(yīng)用 PET/CT可以檢出多部位骨壞死，并可用于病變隨訪。本組肱骨頭壞死大部分（10例）同時伴有股骨頭壞死，與既往報(bào)道一致[11,20]。Mont等[20]報(bào)道非創(chuàng)傷性肱骨頭壞死81%伴股骨頭壞死，建議肱骨頭壞死患者篩查股骨頭。肱骨頭壞死的預(yù)后與初診分期、有無癥狀、病變部位及范圍有關(guān)[11]。Hernigou等[11]報(bào)道無癥狀性1期肱骨頭壞死可以部分或者完全緩解；但隨訪10～20年（平均14年），無癥狀者74%出現(xiàn)疼痛，有癥狀者82%發(fā)生關(guān)節(jié)面塌陷。本組初診肱骨頭壞死后隨訪5.5（4.5，35.3）個月，大部分病變SUVmax無明顯變化，少部分CT密度增高，但未見范圍增大或關(guān)節(jié)面塌陷等病變進(jìn)展征象，可能與隨訪時間較短相關(guān)。但本組病例隨訪期間PET/CT顯示部分股骨頭壞死進(jìn)展。肱骨頭與股骨頭壞死演變的差異可能與其解剖及生理功能不同有關(guān)。因此，PET/CT全身顯像能夠反映出多部位骨壞死的差異化演變。

肱骨頭壞死線狀高密度影需要與正常骨骺線相鑒別，前者距離關(guān)節(jié)面相對較近；而后者位于肱骨頭基底部，CT呈細(xì)線狀高密度，邊緣清晰，與肱骨頭皮質(zhì)大致平行，其遠(yuǎn)側(cè)為含有紅骨髓干骺端，F(xiàn)DG代謝高于肱骨頭。

3.4 本研究的局限性 本研究為回顧性研究，入組病例較少，且均為淋巴瘤，存在選擇偏倚。大部分患者早期未行MRI檢查，因而無法評估1期肱骨頭壞死的18F-FDG PET/CT征象。

總之，淋巴瘤患者肱骨頭壞死大多累及雙側(cè)，呈線狀FDG代謝增高，并伴股骨頭壞死。熟悉上述征象，有助于應(yīng)用18F-FDG PET/CT評估淋巴瘤時，準(zhǔn)確識別肱骨頭壞死。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突