程愛萍 傅立平 孫美玲 付澗蘭 王曉剛 宋法寰

18F-FDG PET/CT早期診斷脊柱結(jié)核影像學(xué)特點分析

程愛萍 傅立平 孫美玲 付澗蘭 王曉剛 宋法寰

目的 探討成人脊柱結(jié)核18F-FDG PET/CT影像學(xué)特點，為臨床早期、準(zhǔn)確診斷脊柱結(jié)核提供新的影像資料。方法 回顧性分析并總結(jié)2010年至2016年間45例經(jīng)病理診斷為結(jié)核的18F-FDG PET/CT影像資料。結(jié)果18F-FDG PET/CT可發(fā)現(xiàn)更多的結(jié)核病灶：可以同時發(fā)現(xiàn)脊柱外的骨骼病變和內(nèi)臟結(jié)核病灶；除形態(tài)學(xué)改變（有明顯骨質(zhì)破壞）的脊柱病灶外，還有許多無形態(tài)學(xué)改變而只有功能（葡萄糖代謝）改變的脊柱病變；尚未形成形態(tài)學(xué)改變的椎間盤病變；形態(tài)學(xué)改變不明顯的椎旁膿腫。PET/CT可發(fā)現(xiàn)病灶內(nèi)存在放射性“冷區(qū)”、椎旁“放射性冷膿腫”、病灶環(huán)形濃聚等和結(jié)核病理生理學(xué)吻合的特異性病變，提供病理信息。結(jié)論18F-FDG PET/CT對脊柱結(jié)核的診斷具有獨特價值，值得臨床重視。

脊柱結(jié)核 PET/CT 脫氧葡萄糖

脊柱結(jié)核是肺外結(jié)核最常見的發(fā)病部位，典型病例可表現(xiàn)出典型的臨床癥狀、實驗室檢查異常和影像學(xué)征象，如全身結(jié)核毒性表現(xiàn)：午后潮熱、盜汗、乏力、消瘦；實驗室檢查可發(fā)現(xiàn)血沉增快、結(jié)核菌素試驗（PPD）檢查呈陽性等；影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)相鄰椎體和椎間盤破壞、椎旁膿腫、后凸畸形、脊髓受壓等［1］。但是非典型者，診斷不易。探索更多的診斷方法，可以幫助結(jié)核患者早期得到診斷，為臨床醫(yī)師提供更多的診斷工具，可以減少漏診、誤診發(fā)生率，并為臨床醫(yī)師及早用藥、選擇敏感藥、掌握全身病情狀況提供依據(jù)。本研究回顧性分析了45例病理證實為結(jié)核的患者18F-FDG PET/CT 影像資料，總結(jié)分析PET/CT影像特點，歸納總結(jié)脊柱結(jié)核的PET/CT影像學(xué)表現(xiàn)特征及其優(yōu)勢所在，為脊柱結(jié)核的診斷提供更多的手段。

1 臨床資料

1.1 一般資料 選擇2010年1月至2016年12月間因脊柱病變至本科室行18F-FDG PET/CT檢查、并經(jīng)手術(shù)或穿刺病理診斷為結(jié)核的患者18F-FDG PET/CT 影像資料，共收集患者45例，其中男40例，女5例；年齡38~82歲，平均年齡50.2歲。35例患者攝脊柱X線片，并行CT掃描，10例患者行MR檢查，所有病例都有完整的PET/CT檢查資料，病灶在脊柱分布的范圍為T1~L5節(jié)段。本組患者發(fā)病就診時間為1個月~3年，平均7.3個月。首發(fā)癥狀以胸背或腰背部疼痛為主，脊柱活動不同程度受累。全部病例無午后潮熱、盜汗癥狀，25例有不同程度乏力，15例有消瘦，3例有既往結(jié)核病史，其中肺結(jié)核2例，結(jié)核性胸膜炎1例。剩余病例否認(rèn)結(jié)核病史和結(jié)核患者接觸史。

1.2 顯像方法 采用德國Siemens公司Biography 64 PET/CT儀，顯像劑18F-FDG放化純>95%，由北京原子高科股份有限公司提供。受檢者禁食4~6h，血糖濃度控制在<9.1mmol/L，按體質(zhì)量5.55MBq/kg靜脈注射18F-FDG，避光、靜臥50~60min后行全身PET/CT顯像，期間常規(guī)飲水>800ml，檢查前5min排空膀胱，并再次飲水>500ml充盈胃腔。首先用螺旋CT由顱底至股骨中段進行透射掃描，采集條件為管電壓120kV，管電流170mA，螺距0.75，層厚5mm。PET掃描采用三維模式，一般采集5~6個床位、每個床位1.5min，必要時行延遲顯像。圖像采集期間患者保持平靜呼吸。采用OSEM法進行迭代重建，利用CT掃描數(shù)據(jù)對PET圖像進行衰減校正。

1.3 圖像分析 圖像分析在圖像后處理工作站（MedEx）進行，PET/CT征象由2位有經(jīng)驗的核醫(yī)學(xué)醫(yī)師和1位放射學(xué)診斷醫(yī)師協(xié)商確認(rèn)，并結(jié)合文獻(xiàn)［1-2］資料，確定征象如下：（1）椎間盤病變：包括椎間隙狹窄、鄰近椎體部分或完全性骨性融合、椎間盤和（或）鄰近椎體終板放射性分布異常升高。（2）連續(xù)椎體受累：結(jié)合PET和CT圖像，通過矢狀位和（或）冠狀位觀察，病變同時累及相鄰椎體及椎間盤和（或）椎旁軟組織。（3）病灶SUVmax：目測法與半定量法相結(jié)合，正常：目測病灶攝取與正常椎體一致；略高攝?。篠UVmax高于正常椎體，但≤50%；高攝取：SUVmax高于正常椎體50%。（4）椎旁膿腫：位于椎旁，病灶>1個椎體范圍，密度低于鄰近肌肉組織，參照標(biāo)準(zhǔn)（3）分為放射性分布異常增高的“熱膿腫”和無異常放射性分布的“冷膿腫”。（5）病灶內(nèi)放射性分布均勻性（目測法與半定量法結(jié)合）：根據(jù)常規(guī)將PET圖像觀察窗位設(shè)置為SUV為5，下限SUV為0，若病灶內(nèi)無目測可見的放射性分布差異定義為放射性分布均勻。若存在差異則采用半定量法進一步觀察：測量鄰近正常椎體的SUVmean及標(biāo)準(zhǔn)差（s），以SUVmean-s為上限閾值（若病灶攝取低于此值則認(rèn)為病灶存在放射性“冷區(qū)”），結(jié)合CT圖像計算病灶內(nèi)“冷區(qū)”體積占病變總體積百分比，若>10%則定義為存在放射性“冷區(qū)”，否則定義為單純放射性分布不均勻。為避免重復(fù)統(tǒng)計，椎旁膿腫不列入病灶體積計算。

2 結(jié)果

本組全部患者均經(jīng)手術(shù)或穿刺病理檢查證實為脊柱結(jié)核，全部病灶SUVmax為2.3~11.2，1例行2次18F-FDG PET/CT 檢查，第一次檢查資料中CT影像未發(fā)現(xiàn)椎間盤形態(tài)學(xué)改變，只有椎間盤葡萄糖代謝異常，3個月后第二次檢查中，CT示椎間盤鄰近上、下終板不規(guī)則骨質(zhì)破壞伴葡萄糖代謝異常增高（見圖1），44例一次18F-FDG PET/CT 檢查；18F-FDG PET/CT 顯像后，與單純CT影像資料比較由99個脊柱病灶增加為147個病灶（見圖2），約增加48%。提示PET葡萄糖代謝顯像可早于CT影像學(xué)>3個月發(fā)現(xiàn)病變。

18F-FDG PET/CT 檢查后發(fā)現(xiàn)有6例除脊柱骨結(jié)核外，尚合并髂骨結(jié)核、肋骨結(jié)核，1例合并胸膜結(jié)核伴胸水（見圖3），發(fā)生率16%。椎旁膿腫顯示不清晰（包括椎旁膿腫范圍較小3例和椎旁膿腫與周圍結(jié)構(gòu)如腰大肌等密度差異不明顯3例）者，由于存在葡萄糖代謝明顯異常而變得容易辨別、診斷者6例（見圖4），增加了13%的椎旁膿腫的診斷率。18F-FDG PET/CT 診斷脊柱結(jié)核病灶的影像特點分析：脊柱結(jié)核病灶，CT可以顯示脊柱病灶的骨質(zhì)破壞狀態(tài)，包括成骨性病變、溶骨性病變和混合型病變，PET可提供病變的葡萄糖代謝狀況，表現(xiàn)為放射性分布增高（“熱灶”）、無放射性分布（“冷灶”）和放射性分布不均勻，并可以提供無CT明顯形態(tài)學(xué)改變的早期病變椎體的葡萄糖代謝異常情況（見圖2）。椎間盤病變，CT可表現(xiàn)為狹窄、破壞，PET可提供病變的葡萄糖代謝狀況，表現(xiàn)為放射性分布增高（“熱灶”）、無放射性分布（“冷灶”）和放射性分布不均勻，并可以提供無CT明顯形態(tài)學(xué)改變的早期病變椎間盤的葡萄糖代謝異常情況（圖1、4）。進一步明確CT顯示不清晰的椎旁膿腫，并顯示椎旁膿腫的放射性分布狀況（“冷膿腫”）和清楚顯示其流注情況（圖3、4）。常超出CT所示的流注長度。

圖1 男，58歲，腰痛1月余。CT掃描矢狀位示椎間盤未見明顯形態(tài)（圖A），葡萄糖代謝異常增高（圖B），同一患者3個月后再次檢查，CT示椎間盤鄰近上、下終板不規(guī)則骨質(zhì)破壞（圖C）伴葡萄糖代謝異常增高（圖D）

圖2 男性，72歲，胸背痛6個月，CT示胸6椎體形態(tài)完整，未見骨質(zhì)破壞影，胸7椎體碎石樣骨質(zhì)破壞（圖A）；PET/CT示胸7椎體呈放射性分布不均勻（含異常增高灶和“冷灶”），胸6椎體放射性分布不均勻增高（圖B）

圖3 脊柱結(jié)核合并結(jié)核性胸膜炎伴胸水

圖4 男性，76歲，腰痛7個月。椎間盤型結(jié)核，左側(cè)椎旁不規(guī)則膿腫和腰大肌混雜一起，未見鈣化等，和腰大肌密度差異不顯著（圖A）；PET/CT示病變椎間盤放射性分布不均勻增高，椎旁膿腫放射性分布不均（含異常增高灶和“冷灶”）（圖B）

3 討論

典型的脊柱結(jié)核根據(jù)其臨床和實驗室檢查，如結(jié)核中毒癥狀午后潮熱、盜汗、乏力、消瘦等，實驗室檢查血沉增快，PPD試驗陽性等，及典型的影像學(xué)表現(xiàn)，容易診斷，但是部分臨床不典型和影像不典型脊柱結(jié)核患者［3-7］常難以早期得到診斷，探索可以早期發(fā)現(xiàn)結(jié)核病變的診斷方法，為臨床醫(yī)師提供早期、全面、準(zhǔn)確的診斷工具，有利于患者得到早期治療，減少脊柱畸變發(fā)生率。

18F-FDG PET/CT是目前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最為先進的全身醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查，集解剖與功能檢查為一體，其突出優(yōu)勢在于全身檢查和功能檢查，可以發(fā)現(xiàn)除脊柱病變之外的其他骨骼和臟器結(jié)核，為臨床醫(yī)師獲得全面結(jié)核發(fā)病信息提供幫助，另外其功能檢查信息可以幫助臨床醫(yī)師發(fā)現(xiàn)尚未形成形態(tài)改變的結(jié)核病變。但是由于18F-FDG PET/CT并未在各醫(yī)院普及，同時其檢查價格相對昂貴，故18F-FDG PET/CT診斷脊柱結(jié)核的相關(guān)報道甚少，值得探討其應(yīng)用價值。

由于18F-FDG PET/CT是全身檢查，故可以發(fā)現(xiàn)除脊柱外的其他骨骼和內(nèi)臟結(jié)核病變。本研究中發(fā)現(xiàn)6例合并除脊柱外的其他骨骼和臟器結(jié)核，發(fā)現(xiàn)率達(dá)16%，說明脊柱結(jié)核患者合并其他部位結(jié)核時有發(fā)生，值得臨床重視，避免出現(xiàn)一葉障目的情況，要做到全面診斷，這也和脊柱結(jié)核是血行播散有關(guān)［8］，可以多臟器發(fā)病。

18F-FDG PET/CT集解剖與功能檢查為一體，其突出優(yōu)勢除全身檢查外更為重要的是功能檢查，即可以早期發(fā)現(xiàn)病變，在CT解剖形態(tài)學(xué)改變之前發(fā)現(xiàn)功能信息改變。本研究CT形態(tài)學(xué)改變的脊柱病灶共有99個，根據(jù)功能信息改變的病變計數(shù)病灶增加為147個病灶（圖2），約增加48%。這種信息為外科醫(yī)師做手術(shù)根治時提供了病變受累的具體范圍，避免了遺漏病灶，影響療效。

結(jié)核具有滲出、增生和壞死三種基本病理改變，病理學(xué)上可將結(jié)核病變分為增生型、干酪樣壞死型和混合型［8］，增生型及混合型病灶內(nèi)含有大量的類上皮細(xì)胞、朗格漢斯細(xì)胞和淋巴細(xì)胞等，葡萄糖代謝旺盛，是結(jié)核病18F-FDG PET顯像陽性的主要原因，而干酪樣壞死則根據(jù)壞死是否徹底表現(xiàn)為無或僅有輕度18F-FDG攝?。?］，因此，病灶對18F-FDG的攝取狀況可以反映病灶的基本病理類型，為臨床醫(yī)師判斷患者機體免疫狀態(tài)及結(jié)核菌毒力提供依據(jù)。本研究中大部分椎體病灶和椎旁膿腫都存在放射性分布“冷區(qū)”和（或）“冷區(qū)”和“熱區(qū)”同時存在，劉桂超等［10］也提出病灶放射性分布環(huán)狀濃聚是結(jié)核病灶的典型特征，與本研究結(jié)果基本一致。該特征性表現(xiàn)是結(jié)核病灶所特有、有利于和轉(zhuǎn)移瘤做出鑒別診斷。

結(jié)核病治療周期長，選擇有效敏感的抗結(jié)核藥物對徹底治療、早日康復(fù)非常重要。有研究認(rèn)為，通過病灶FDG代謝的變化可早期判斷病灶對結(jié)核藥物的治療反應(yīng)，及時發(fā)現(xiàn)治療無效的患者，為治療方案的及時改進提供判斷依據(jù)［11］。PET具有區(qū)分病灶冷區(qū)及熱區(qū)的獨特優(yōu)勢，可以引導(dǎo)穿刺定位，為獲取有診斷價值的病理組織提供幫助。

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Objective To investigate the 18F-FDG PET/CT classif i cation and presentation of atypical spinal tuberculosis. Methods Data of 45 consecutive patients who had suffered from atypical spinal tuberculosis conf i rmed by surgical interventions and18F-FDG PET/CT examinations at our department from 2010 to 2016 were retrospectively analyzed. Results The CT characteristics of atypical spinal tuberculosis showed that：solitary osteolytic lesion with well-def i ned margins，involved in the posterior elements，involved vertebral appendages，intervertebral disc non-involvement and indistinguishable abscess. Advantages of18F-FDG PET/CT could fi nd "cold abscess" and "cold zone" of spinal tuberculosis. Conclusion Analysis of FDG PET/CT shows an important value for clinical diagnosis.

Spinal tuberculosis PET/CT Deoxyglucose

310000 浙江省人民醫(yī)院（杭州醫(yī)學(xué)院附屬人民醫(yī)院）