18F-FDG PET/CT早期診斷脊柱結核影像學特點分析

程愛萍 傅立平 孫美玲 付澗蘭 王曉剛 宋法寰

18F-FDG PET/CT早期診斷脊柱結核影像學特點分析

程愛萍 傅立平 孫美玲 付澗蘭 王曉剛 宋法寰

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

脊柱結核 PET/CT 脫氧葡萄糖

脊柱結核是肺外結核最常見的發病部位，典型病例可表現出典型的臨床癥狀、實驗室檢查異常和影像學征象，如全身結核毒性表現：午后潮熱、盜汗、乏力、消瘦；實驗室檢查可發現血沉增快、結核菌素試驗（PPD）檢查呈陽性等；影像學檢查發現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，可以幫助結核患者早期得到診斷，為臨床醫師提供更多的診斷工具，可以減少漏診、誤診發生率，并為臨床醫師及早用藥、選擇敏感藥、掌握全身病情狀況提供依據。本研究回顧性分析了45例病理證實為結核的患者18F-FDG PET/CT 影像資料，總結分析PET/CT影像特點，歸納總結脊柱結核的PET/CT影像學表現特征及其優勢所在，為脊柱結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、并經手術或穿刺病理診斷為結核的患者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節段。本組患者發病就診時間為1個月~3年，平均7.3個月。首發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例有既往結核病史，其中肺結核2例，結核性胸膜炎1例。剩余病例否認結核病史和結核患者接觸史。

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掃描數據對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位有經驗的核醫學醫師和1位放射學診斷醫師協商確認，并結合文獻［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）連續椎體受累：結合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合，正常：目測病灶攝取與正常椎體一致；略高攝取：SUVmax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，參照標準（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）病灶內放射性分布均勻性（目測法與半定量法結合）：根據常規將PET圖像觀察窗位設置為SUV為5，下限SUV為0，若病灶內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及標準差（s），以SUVmean-s為上限閾值（若病灶攝取低于此值則認為病灶存在放射性“冷區”），結合CT圖像計算病灶內“冷區”體積占病變總體積百分比，若>10%則定義為存在放射性“冷區”，否則定義為單純放射性分布不均勻。為避免重復統計，椎旁膿腫不列入病灶體積計算。

2 結果

本組全部患者均經手術或穿刺病理檢查證實為脊柱結核，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影像未發現椎間盤形態學改變，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、下終板不規則骨質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>3個月發現病變。

18F-FDG PET/CT 檢查后發現有6例除脊柱骨結核外，尚合并髂骨結核、肋骨結核，1例合并胸膜結核伴胸水（見圖3），發生率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構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 診斷脊柱結核病灶的影像特點分析：脊柱結核病灶，CT可以顯示脊柱病灶的骨質破壞狀態，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明顯形態學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可表現為狹窄、破壞，PET可提供病變的葡萄糖代謝狀況，表現為放射性分布增高（“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明顯形態學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（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、下終板不規則骨質破壞（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椎體形態完整，未見骨質破壞影，胸7椎體碎石樣骨質破壞（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 脊柱結核合并結核性胸膜炎伴胸水

圖4 男性，76歲，腰痛7個月。椎間盤型結核，左側椎旁不規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

典型的脊柱結核根據其臨床和實驗室檢查，如結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，及典型的影像學表現，容易診斷，但是部分臨床不典型和影像不典型脊柱結核患者［3-7］常難以早期得到診斷，探索可以早期發現結核病變的診斷方法，為臨床醫師提供早期、全面、準確的診斷工具，有利于患者得到早期治療，減少脊柱畸變發生率。

18F-FDG PET/CT是目前醫學領域最為先進的全身醫學影像學檢查，集解剖與功能檢查為一體，其突出優勢在于全身檢查和功能檢查，可以發現除脊柱病變之外的其他骨骼和臟器結核，為臨床醫師獲得全面結核發病信息提供幫助，另外其功能檢查信息可以幫助臨床醫師發現尚未形成形態改變的結核病變。但是由于18F-FDG PET/CT并未在各醫院普及，同時其檢查價格相對昂貴，故18F-FDG PET/CT診斷脊柱結核的相關報道甚少，值得探討其應用價值。

由于18F-FDG PET/CT是全身檢查，故可以發現除脊柱外的其他骨骼和內臟結核病變。本研究中發現6例合并除脊柱外的其他骨骼和臟器結核，發現率達16%，說明脊柱結核患者合并其他部位結核時有發生，值得臨床重視，避免出現一葉障目的情況，要做到全面診斷，這也和脊柱結核是血行播散有關［8］，可以多臟器發病。

18F-FDG PET/CT集解剖與功能檢查為一體，其突出優勢除全身檢查外更為重要的是功能檢查，即可以早期發現病變，在CT解剖形態學改變之前發現功能信息改變。本研究CT形態學改變的脊柱病灶共有99個，根據功能信息改變的病變計數病灶增加為147個病灶（圖2），約增加48%。這種信息為外科醫師做手術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。

結核具有滲出、增生和壞死三種基本病理改變，病理學上可將結核病變分為增生型、干酪樣壞死型和混合型［8］，增生型及混合型病灶內含有大量的類上皮細胞、朗格漢斯細胞和淋巴細胞等，葡萄糖代謝旺盛，是結核病18F-FDG PET顯像陽性的主要原因，而干酪樣壞死則根據壞死是否徹底表現為無或僅有輕度18F-FDG攝取［9］，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，為臨床醫師判斷患者機體免疫狀態及結核菌毒力提供依據。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”和（或）“冷區”和“熱區”同時存在，劉桂超等［10］也提出病灶放射性分布環狀濃聚是結核病灶的典型特征，與本研究結果基本一致。該特征性表現是結核病灶所特有、有利于和轉移瘤做出鑒別診斷。

結核病治療周期長，選擇有效敏感的抗結核藥物對徹底治療、早日康復非常重要。有研究認為，通過病灶FDG代謝的變化可早期判斷病灶對結核藥物的治療反應，及時發現治療無效的患者，為治療方案的及時改進提供判斷依據［11］。PET具有區分病灶冷區及熱區的獨特優勢，可以引導穿刺定位，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 浙江省人民醫院（杭州醫學院附屬人民醫院）