核磁共振、正電子發射掃描在感染性脊柱炎診斷中的應用價值研究

陰彥林，楊新明，張瑛，田野，張培楠，孟憲勇

(河北北方學院附屬第一醫院骨外科，河北張家口 075000)

感染性脊柱炎包括化膿性脊柱炎、結核性脊柱炎、布魯氏桿菌性脊柱炎等，其診治效果與患者運動功能的恢復情況有密切關系，對于恢復患者勞動能力具有重要意義[1]。但臨床對于感染性脊柱炎尚缺乏強有力的診斷措施。鑒于此，本研究擬從核磁共振(MRI)診斷序列、正電子發射斷層掃描成像/計算機斷層掃描成像(FDG PET/CT)等現代影像學技術出發，探討上述現代影像學技術診斷感染性脊柱炎的特征性表現，以期為感染性脊柱炎的診斷提供特征性的診斷要點。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧2001年1月～2019年12月期間在河北北方學院附屬第一醫院進行感染性脊柱炎篩查的100例患者臨床資料。納入標準：①性別不限，年齡>18歲；②臨床資料完整，且每位患者均已簽署知情同意書。排除標準：①病例資料不完整者；②既往有脊柱手術史者；③脊柱腫瘤及脊柱畸形者；④既往有強直性脊柱炎病史及其他脊柱免疫疾病病史者。

1.2 檢測方法

所有受試者均接受MRI及18氟-氟代脫氧葡萄糖(18F-FDG)正電子發射斷層掃描成像/計算機斷層掃描成像(PET/CT)檢查。MRI檢查方法：應用MR成像儀(菲利普公司，OUTLOOK PROVIEW 0.23T)常規掃描，脊柱椎體矢狀位成像。脈沖序列：層厚4～5 mm，間隔4.5～5.5 mm。18F-FDG PET/CT檢查方法：患者禁食水6 h，控制血糖≤6.8 mmol/L，休息0.5 h后靜脈注射18F-FDG，4～5 MBq/kg。避光靜臥1 h，進行全身PET/CT檢查。低劑量CT掃描后行PET發射掃描，圖像采集后進行重建、校正。

1.3 診斷標準

100例受試者中，經組織病理學和細菌學最終明確診斷為感染性脊柱炎60例，其中化膿性脊柱炎23例、結核性脊柱炎10例、布魯桿菌性脊柱炎27例。以此結果為金標準。

感染性脊柱炎MRI的主要表現：①脊椎結核主要表現為相鄰≥2個椎體同時破壞，也可出現椎體跳躍式破壞。椎體破壞在 T1加權像表現為相對低信號，T2加權像大多數為不均高信號，少數為低信號，椎間盤破壞后椎間隙變窄。②化膿性脊椎炎MRI信號較均勻，增強掃描表現為均勻強化，或中心均勻強化伴周邊環行強化。化膿性病變椎體旁軟組織增強表現為廣泛的斑片狀強化而無膿腫形成。③布氏桿菌性脊柱炎MRI可表現為 T1WI低信號，T2WI等或稍高信號，STIR為明顯高信號，橫軸位可見“靶樣征”，為其特征性表現。

感染性脊柱炎18F-FDG PET/CT的主要表現：椎旁“冷膿腫”、存在放射性“冷區”、椎間盤病變、連續椎體受累，呈現攝取增高現象。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 感染性脊柱炎影像學檢查結果

典型病例的MRI檢查結果見圖1，可見L1～L2椎體骨感染，T2WI呈較均勻一致的高信號影，界限欠清晰，椎體周圍無明顯膿腫形成。18F-FDG PET/CT檢查結果見圖2，可見T8～T9椎體感染，椎體明顯高代謝影像，椎管內可見少量膿腫影。

圖1 感染性脊柱炎MRI檢查結果

圖2 感染性脊柱炎18F-FDG PET/CT檢查結果

2.2 感染性脊柱炎篩查結果

表1 感染性脊柱炎診斷陽性的單因素分析

表2 感染性脊柱炎診斷為陽性的多因素分析

2.3 ROC曲線分析

將MRI、18F-FDG PET/CT及聯合預測因子共同納入ROC曲線分析，MRI、18F-FDG PET/CT及聯合預測因子在診斷感染性脊柱炎中的AUC分別為0.896、0.958、0.973，均有統計學意義(P<0.01)，見表3、圖3。聯合預測因子的AUC最高，即MRI、18F-FDG PET/CT聯合檢測用于感染性脊柱炎診斷的敏感度最高。

表3 ROC曲線下方面積(AUC)統計結果

圖3 MRI、18F-FDG PET/CT及聯合預測因子診斷感染性脊柱炎的ROC曲線

2.4 診斷效能分析

進一步分析得出，聯合預測因子的最大約登指數為0.917，其對應的臨界值為1.431。MRI、18F-FDG PET/CT及聯合預測因子的診斷效能情況見表4。

表4 TCT、HPV-DNA、TSGF單項及聯合檢測的診斷效能(%)

3 討論

脊柱結核、布氏桿菌脊柱炎、化膿性脊柱炎是危害人類健康的脊柱感染性疾病，初期癥狀一般不典型，大部分表現為后背部的疼痛，可伴有發熱癥狀。由于群眾普遍對脊柱感染性疾病知識的缺乏，大部分患者就診時癥狀較嚴重，甚至以神經系統損傷或者脊柱后凸畸形而就診，這時的治療方案常需輔以全身支持治療及手術治療，對患者健康和經濟負擔均造成了嚴重不利影響[2]。因此，為了避免脊柱畸形的發生以及由此導致的神經功能障礙，早發現、早診斷、早治療顯得極為重要。文獻報道MRI和FDG-PET在鑒別上述三種脊柱感染性疾病方面有一定的價值[3]。但是既往報道多局限在兩種脊柱感染性疾病之間進行研究[3]，本研究將這三種疾病同時納入研究，希望能有助于減少脊柱感染性疾病的誤診率，為早期確診、早期治療提供幫助。

椎體感染性病變的MRI信號特點只對發現椎體有無受累有意義，而對定性無意義[4]。隨著化療藥物的廣泛使用，脊柱感染性病變有時出現不典型表現[5-6]，如單個椎體病變、跳躍性損害、椎弓結核和無椎體受累放射學證據的硬膜外脊髓受壓，往往不伴脊柱塌陷或后凸，無神經根受壓和肋間痛等典型的早期報警信號，病變之間鑒別診斷困難，甚至組織學和細菌學方法也不能確診[7-8]。此時更需提高警惕性，選用合適的影像學診斷方法, 辨認圖像細節，并結合臨床表現和其他檢查結果及早作出正確診斷。本研究將MRI、18F-FDG PET/CT兩種影像學診斷方法聯合應用于感染性脊柱炎的診斷中，結果證實，MRI、18F-FDG PET/CT檢查結果均為感染性脊柱炎診斷為陽性的獨立影響因素，說明單獨使用兩種影像學方法均可影響其診斷結果。以此為依據計算兩種診斷方法的聯合預測因子AUC為0.973(AUC越接近于1，說明診斷效果越好，AUC在0.9以上提示診斷方法具有較高的準確性)，高于MRI、18F-FDG PET/CT單獨檢測的AUC值。結果說明，將MRI、18F-FDG PET/CT聯合檢測的診斷敏感度和準確度最高。在診斷效能的統計中也顯示，聯合預測因子的診斷效能最理想，準確度、敏感度、特異度分別為99.00%、100.00%、97.50%。

綜上所述，將MRI與18F-FDG PET/CT聯合檢測用于感染性脊柱炎的診斷能夠明顯提升診斷的準確率，為臨床提供了客觀依據。