18F-FDG PET/CT對大血管炎探測效能及與炎癥指標相關性評價

楊寶軍，任昭暉，郝新忠

(1.晉中市第一人民醫院，山西 晉中 030600；2.山西醫科大學第一醫院，山西 太原 030001)

大血管炎(Large vessel vasculitis，LVV)是一類非壞死肉芽腫性血管炎的總稱，主要包括巨細胞動脈炎(Giant cell arteritis，GCA)和Takayasu動脈炎(Takayasu arteritis，TA)[1]。相當多的大血管炎由于沒有典型癥狀和體征，并且缺乏特異性生物學檢測指標，早期診斷極其困難[2]。即使對于存在明顯解剖形態學異常的血管，常規影像學檢查往往不能很好地區分病變血管內炎癥的活動程度[3]。18F-FDG PET/CT作為一種分子影像技術，在大血管炎的診斷及療效評價中表現出很好臨床應用價值[1，2]。然而，對于經過治療或血管壁僅殘留瘢痕組織的大動脈炎，18F-FDG PET/CT的探測可能存在一定局限性。本研究的目的是評估18F-FDG PET/CT對未治療和治療后大血管炎的探測效能，并分析PET代謝參數與炎癥指標的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2011年2月～2017年10月期間晉中市第一人民醫院診斷為大動脈炎23例患者(GCA 21例，TA 2例) 的18F-FDG PET/CT影像和炎癥標志物檢測結果。男10例，女13例，平均年齡61.3歲。根據PET/CT顯像前有無類固醇激素和/或免疫抑制治療，分為未治療組和治療組(連續治療≥3 d)，未治療組18例，治療組5例。炎癥標志物包括紅細胞沉降率(ESR)、C-反應蛋白(CRP)。每例患者通過基于臨床、影像學檢查方法(超聲，CT，MR或常規血管造影)排除感染性炎癥、動脈粥樣硬化疾病。

1.2 方法

1.2.118F-FDG PET/CT顯像 患者全部禁食6 h以上，空腹血糖介于4.6-9.8 mmol/L。按體重4MBq/kg靜脈注射18F-FDG(放化純度≥98%)，靜息60 min后行PET/CT掃描。掃描范圍從顱底部至大腿中段，獲得的同機CT圖像用于PET數據衰減校正和血管節段的定位。PET使用3D采集模式，2 min/床位，矩陣128×128，有序子集最大期望值法重建，迭代2次，子集14個，半高寬為6 mm。同機CT掃描采用低劑量掃描，管電壓120 kV，管電流60 mA，層厚3.75 mm，層間隔3.27 mm，旋轉時間0.8 s，螺距因子0.984。

1.2.218F-FDG PET/CT圖像分析 采用參照MartinA等[4]提出的修改后視覺評估和半定量評估。按解剖部位，每位患者大血管被劃分為6個節段，分別為頸動脈、鎖骨下動脈、肺動脈、胸主動脈(本文中把升主動脈、主動脈弓和胸降主動脈納入)、腹主動脈、髂動脈。在PET最大密度投影(MIP)圖像上，把血管FDG攝取程度分為4個等級：0級，無FDG攝取；1級，FDG攝取低于肝臟；2級，FDG攝取與肝臟攝取相似；3級，FDG攝取高于肝臟。血管FDG攝取等于或高于肝臟被認為是“PET陽性”，低于肝臟被認為是“PET陰性”。通過分析18F-FDG PET/CT對大血管炎探測的陽性率來評價其診斷效能。由兩位醫師盲法閱片，不一致時協商達成一致。使用最大標準化攝取值(SUVmax)作為患者血管壁18F-FDG攝取程度的半定量評價指標[2，4]。

PET/CT檢查前或后1周內的血漿ESR、CRP檢測值被記錄，分析二者與患者大血管SUVmax的相關性。如果1周內超過一次檢查者，只記錄距離PET/CT檢查最近的一次檢測結果。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 18F-FDG PET/CT對大血管炎診斷效能的評價

根據評價標準，23例患者的大血管FDG攝取程度分級見表1。全部PET陽性患者中，累及頻率由高到低分別為胸主動脈、腹主動脈、鎖骨下動脈和頸動脈。PET對未治療組大動脈炎的探測率高于治療組。未治療組患者血管平均SUVmax為2.55±0.67，治療組平均SUVmax為1.80±0.19。未治療組患者平均血管SUVmax高于治療組(t=-6.10,P<0.05)。

表1 未治療組和治療組大血管炎患者FDG攝取分級情況

2.2 18F-FDGPET半定量指標SUVmax與ESR、CRP相關性分析(見表2)

表2 PET/CT陽性組和陰性組大血管SUVmax與血漿ESR和CRP的相關性分析

3 討論

本研究觀察結果顯示，18F-FDG PET/CT能有效正確識別未經治療患者的活動性大血管炎。大血管炎累及頻率由高到低分別為胸主動脈、腹主動脈、鎖骨下動脈和頸動脈，常常表現沿血管壁的連續的、線條樣和/或環形FDG濃聚。其中，高等級FDG攝取模式(血管攝取FDG等于或高于肝臟)最為常見(表1、圖1和圖2)。本研究顯示，18F-PET對于未治療大血管炎探測率總體上達到了88.9%。在Walter等[5]的研究中，應用了類似的評分系統，PET對2級及3級血管攝取探測的敏感性僅為60%，但仍表現出高特異性(99%)。然而，Walter等的研究中70%的患者PET/CT檢查是在糖皮質激素治療下進行的，糖皮質激素抑制炎性血管壁18F-FDG攝取是導致其敏感性較低的重要原因。而本研究的研究有效區分了經激素治療和未經激素治療的患者。

圖1 女性，76歲，診斷巨細胞大動脈炎。未行激素和免疫抑制劑治療，18F-FDG PET/CT陽性，FDG攝取等級為3級(血管壁FDG攝取明顯超過肝臟)。圖為前位FDG PET MIP圖像，可見沿著雙側頸動脈(長實箭號)、雙側鎖骨下動脈(長虛箭號)、主動脈(包括升主動脈、主動脈弓、胸主動脈和腹主動脈；空三角號)和雙側髂動脈管(短實箭號)分布廣泛而顯著的FDG濃聚。圖?-分別是斜矢狀位的CT、PET和PET/CT融合圖像，顯示了主動脈管壁(升主動脈-主動脈弓-胸主動脈-腹主動脈-左側髂動脈)廣泛FDG濃聚，而對應CT圖像未見形態學異常。

圖2 男性，69歲，診斷巨細胞大動脈炎。激素治療5天，18F-FDG PET/CT陽性，FDG攝取等級為2級(血管壁FDG攝取與肝臟類似)。圖為前位FDG PET MIP圖像，可見雙側頸動脈(長實箭號)、升主動脈(空三角號)、主動脈弓(空三角號)、雙側鎖骨下(長虛箭號)FDG攝取，類似于肝臟攝取程度。圖?-分別是主動脈水平的軸位CT、PET和PET/CT融合圖像，顯示了主動脈管壁FDG濃聚，而對應CT圖像未見異常。

18F-FDG PET/CT在類固醇激素治療后評估大血管炎患者方面并不是可靠的，本研究的觀察結果顯示，PET的陰性率為80%(陽性率為20%)。這類患者的血管壁多表現為0級或1級攝取，其血管SUVmax明顯低于未經治療組，在視覺評價時并不明顯，FDGPET/CT容易診斷為陰性。然而，在經激素治療的患者中，仍然有1例患者表現為陽性2級攝取(大血管攝取與肝臟類似)。本研究認為可能與激素治療時間短，血管壁炎癥抑制不明顯徹底有關。

本研究中，不論PET/CT陽性組還是PET/CT陰性組，血管炎患者的SUVmax值與炎癥標志物(ESR，CRP)水平均呈極強的正相關性(相關系數均大于0.95)，這一結果支持了18F-FDG濃聚程度能反映血管炎活動程度的假設。大血管炎的病理生理學包括與T細胞和巨噬細胞的活化和在血管壁聚集的級聯炎性反應有關[5]。這些細胞對葡萄糖和葡萄糖類似物如18F-FDG作為能量底物的大量攝入，可以代表炎癥的程度。

18F-FDG在血管的攝取并無特異性，在動脈粥樣硬化病例中也可以觀察到。觀察血管FDG攝取分布、模式和程度，本研究可以較好區分活動性血管炎和動脈粥樣硬化病變。動脈粥樣硬化血管攝取常表現為“非連續、斑片狀”，而非沿血管壁的線形和/或環形連續的FDG攝取，并且攝取程度有限。

本研究認為，18F-FDG PET/CT可以敏感性地檢出未治療患者血管炎，FDG濃聚程度可以反應大血管炎血管壁炎癥活動程度，18F-FDG PET/CT可以作為大血管炎早期診斷的有效工具，但在其對經類固醇治療患者血管炎的探測是不可靠的。