18F-FDG PET/CT對下肢開放骨折術后感染的定位診斷價值及引導作用

尹 亮，岳建蘭，黃世明，張 慶，劉 菲，王秋菊，林志春

開放性骨折的繼發感染是一種非常嚴重的難治性并發癥[1,2]，多由于手術清創不完整造成局部反復感染，斷端延遲愈合和不愈合，形成慢性竇道，最常見的致病菌為金黃色葡萄球菌。臨床表現為長期中度發熱伴白細胞升高，慢性營養消耗，各種抗感染治療效果不佳，甚至死亡。對開放性骨折準確判斷是否存在感染，并對感染灶進行準確定位是清創術成功的關鍵，也是臨床研究的一個重點問題。本研究通過采用18F-FDG PET/CT進行定位診斷，并依據18F-FDG PET/CT結果引導手術清創，旨在為臨床治療提供依據。

1 對象與方法

1.1 對象 選擇2018-07至2019-06我中心收治的下肢開放性骨折術后可疑術區局部感染的患者15例，其中男11例，女4例；年齡18～67歲，平均(38.8±10.6)歲；股骨骨折4例，單純脛骨骨折4例，脛腓骨骨折7例。PET/CT檢查前均曾接受1～3次手術治療，末次清創術后6～54個月，平均(12.8±9.4)個月。其中1例脛腓骨骨折術后的患者PET/CT檢查前2 d曾于外院行99mTc-MDP SPECT/CT斷層骨顯像。所有患者均無慢性病史及腫瘤病史。

1.2 臨床表現 所有患者均有不同程度運動功能障礙、跛行及疼痛，以壓痛明顯；12例有局部紅腫，5例可見局部滲出、流膿及竇道形成；4例可見患肢較對側肢體周徑縮小；3例術后長期間斷低熱(1周以上)，體溫在38 ℃上下波動。常規胸部X線片和CT檢查未發現異常影像學特征，血培養均無陽性發現，經抗感染治療效果不佳。

1.3 掃描方法 于術前1周內行18F-FDG PET/CT檢查。采用美國GE Discovery STE16型PET/CT儀，檢查前禁食6 h以上，空腹血糖控制在4.0～8.0 mmol/L。按體質量靜脈注射18F-FDG(南京江源安迪科技有限公司提供)3.70～5.55 MBq/kg，平靜休息1 h后行CT和PET斷層顯像，CT掃描范圍包括骨折目標骨的上及下大關節，掃描參數：管電壓120～140 kV，管電流180～300 mA，層厚3.75 mm，螺距1.375，在同一范圍采集PET圖像，采集2～4個床位，采集時間為4 min/床位，采集后所有圖像傳輸到AW 4.4工作站進行圖像融合和重建。

1.4 影像判讀 由3位高年資核醫學科醫師以視覺判斷方式互盲閱片，意見不一時協商統一。PET/CT影像中當手術區域出現異常FDG攝取時，結合CT圖像，在除外偽影的情況下，認為是感染病灶；反之，相應區域無異常FDG攝取時，認為無感染。由其中1位固定的醫師測量并記錄病灶的最大標準攝取值(maximum standard uptake value, SUVmax)。

1.5 臨床處置及隨訪 根據PET/CT提示，結合患者臨床表現及術中所見進行手術探查擴創、清創，完全清除所見不健康組織及異物，標記后分別送病理學檢查及病原微生物培養，術中根據需要進行抗生素鏈珠植入、內植物植入及內固定術。術后隨訪12～24個月。

2 結 果

2.118F-FDG PET/CT影像表現 經PET/CT引導的清創術，15例均證實存在局部感染灶。其中12例(80.00%)存在骨感染灶(骨皮質或骨髓)，共發現病灶18個。其中6例單純骨感染灶表現為骨髓或骨皮質區條狀、片狀或結節狀FDG攝取增高影，以骨髓區為主，SUVmax2.8～16.6，平均5.1±3.4,CT顯示上述部位骨質密度不均勻(圖1)。9例軟組織感染灶，共發現病灶12個，3例為單純軟組織感染，SUVmax3.0～5.9，平均3.6±2.4，CT顯示上述部位呈稍低密度軟組織影。

圖1 左側脛腓骨車禍外傷骨折術后骨髓炎的18F-FDG PET/CT表現

2.2 經18F-FDG PET/CT引導的清創術效果 15例經PET/CT引導行清創術，共清創30個病灶，經與術后病理學或細菌培養結果對照，最終證實感染灶27個。18個骨病灶中17個為感染灶，靈敏性94.4%(17/18)，僅1例合并軟組織感染灶骨折修復期改變誤診為骨髓炎；12個軟組織病灶中10個為感染灶，靈敏性83.3%(10/12)，其中2例合并骨髓炎的軟組織病灶的病理證實為肉芽腫性增生。僅有1例術后右股骨大轉子骨折術后骨及皮下軟組織廣泛感染未痊愈，1次清創成功率為93.3%，均未見新發病灶。1例最終證實為左側脛腓骨骨折修復期合并局部軟組織感染99mTc-MDP SPECT/CT表現為骨折線區片狀放射性濃聚影，PET/CT于上述骨折區未見FDG異常攝取，而局部軟組織顯示FDG攝取異常增高(圖2)。

圖2 骨折修復期及軟組織感染灶99mTc-MDP SPECT/CT融合骨顯像及18F-FDG PET/CT對比

2.3 隨訪情況 術后隨訪12～24個月，14例手術切口愈合良好，無紅腫、疼痛或壓痛、無滲液或竇道形成，無全身感染征象，其中1例血常規中性粒細胞及紅細胞沉降率持續偏高的患者行PET/CT復查亦無陽性發現(圖3)；1例感染未愈患者根據病原微生物培養結果采取抗菌藥物治療。

圖3 右股骨高處墜落骨折再次清創前后18F-FDG PET/CT對比

3 討 論

早期準確地診斷開放性骨折術后感染，不但能減少治療措施、改善預后，而且能減輕患者的經濟負擔[3]。目前對感染的診斷主要依靠臨床癥狀、實驗室檢查結果和影像學表現等綜合考慮，對于最佳診斷方案并未完全明確[4,5]。全血細胞計數、CRP及 ESR等實驗室檢查方法雖簡便，但對于骨髓炎的診斷缺乏特異性指標[6]。CT是診斷慢性骨髓炎的常用方法，但其診斷的靈敏度和特異度一般，不易與術后改變鑒別。MRI是目前軟組織感染時常用的檢測手段，但由于開放骨折術后患者體內多有金屬物質，常常無法避免金屬假體的影響。有研究顯示，放射性核素標記白細胞顯像的準確性達92.0%[7]，但由于此顯像過程復雜，國內開展極少。劉玉珂等[8]研究顯示，99mTc-MDP SPECT/CT融合骨顯像判斷骨折愈合的準確率達91.2%。但也有研究表明99mTc-MDP三相骨顯像對感染性骨折愈合不良的診斷特異性僅為61.4%～72.7%[9]。本研究中3例為骨折術后單純軟組織感染，其中1例行99mTc-MDP SPECT/CT顯像誤診為慢性骨髓炎，且未發現軟組織內感染灶，表明其對合并軟組織感染特異性較低。因此，選擇一種準確診斷開放性骨折術后感染的方法是臨床急需解決的一個問題。近年來，PET/CT在感染性疾病中的應用越來越受到重視。最新研究顯示，18F-FDG PET/CT對骨折相關感染的診斷價值明顯優于SPECT/CT，特異性較后者明顯提高[10]。本研究通過評價18F-FDG PET/CT對下肢開放骨折術后感染的定位診斷價值及對清創手術的引導作用，旨在為臨床提供借鑒。

Sollini等[11]認為，18F-FDG PET/CT是一種預測感染性骨折不愈的有效工具。Wenter等[12]研究發現，PET/CT診斷骨髓炎的靈敏度、特異度、陽性預測值(PPV)、陰性預測值(NPV)、準確度相比單獨PET來說更準確。而聯合PET/CT和MRI的多模態顯像對骨髓炎診斷的準確度更是高達100%[13]。本研究結果顯示，18F-FDG PET/CT對骨感染灶診斷特異性為94.4%，1次清創成功率為93.3%，與以上研究結果基本一致。但以往研究多集中在18F-FDG PET/CT骨折相關感染定性診斷方面[14]，對于定量分析的研究較少，有學者采用SUVmax截斷值為4.0進行分析，發現其診斷敏感性為65.0%、特異性為77.0%[15]，本研究骨感染病灶SUVmax平均值為5.1。由于骨折修復期可能存在FDG生理性攝取，所以對判定骨感染性病變的SUVmax截斷值還有待進一步研究。目前18F-FDG PET/CT對軟組織感染的多應用于心血管系統，對外傷術后軟組織感染灶的應用極少[16]。本研究15例中有9例合并軟組織感染，其中3例為單純軟組織感染，證明18F-FDG PET/CT有較高的診斷特異性，可為臨床診治提供參考。

綜上所述，本研究表明PDG-PET/CT對開放骨折術后感染的定性和定位診斷較為準確，不但為臨床手術清創提供重要影像學資料，還可明確清創范圍及縮小手術探查區域，下一步將擴大樣本，進行更深入地研究。