正电子发射计算机断层显像/计算机断层摄影术在大动脉炎诊治中的应用
2017-08-15魏冬梅综述张慧敏审校
魏冬梅综述,张慧敏审校
正电子发射计算机断层显像/计算机断层摄影术在大动脉炎诊治中的应用
魏冬梅综述,张慧敏审校
大动脉炎缺乏特异临床表现、实验室指标及影像学改变,对临床诊治是极大挑战。近年来越来越多研究表明,正电子发射计算机断层显像/计算机断层摄影术(PET/CT)这不仅应用于大动脉炎诊断,尤其是早期诊治,而且对活动度、疗效等评估也有意义。本文旨在对PET/CT在大动脉炎诊治中的应用加以综述。
综述;大动脉炎;正电子发射计算机断层显像/计算机断层扫描;18-氟-脱氧葡萄糖
大动脉炎,又称Takayasu动脉炎(TA),是一种累及主动脉及其主要分支的慢性肉芽肿性血管炎。TA主要分布亚洲及中东地区,各地男女发病率不同,女性多发于20岁左右[1,2]。临床表现为发热、乏力等非特异全身症状及受累血管局部表现,如间歇性跛行、肢端麻木、高血压、视野缺损、终末期肾病、卒中等[3]。TA起病隐匿、临床表现非特异,需根据临床表现、受累部位、影像学等综合诊断。临床常用磁共振血管造影(MRA)、计算机断层摄影术(CT)、血管超声等可评估血管病变范围、狭窄或扩张程度等[4,5],但在疾病早期尚无血管形态学改变时,普通影像学检查可能会延误诊治,疾病进展导致严重并发症。临床常用炎性标志物,如C反应蛋白(CRP)、血沉作为TA活动度指标之一,但其缺乏特异性,且部分活动性TA患者炎性指标可能在正常范围内。O’Connor等[6]研究认为炎性指标对TA疗效评估欠佳。
正电子发射计算机断层显像(PET)/CT将放射性核素标记的分子显像技术与CT的结构显像技术结合,用于肺癌、宫颈癌、血液系统肿瘤等诊断、治疗及疗效评估[7]。18-氟-脱氧葡萄糖(18F-FDG)是一种葡萄糖类似物,通过细胞膜上葡萄糖转运体-1(GLUT)进入细胞,被己糖激酶磷酸化,可反映细胞糖代谢水平。某些炎性细胞(如单核细胞、中性粒细胞)高表达GLUT-1、GLUT-3及己糖激酶,细胞内糖代谢活跃,可表现为18F-FDG高摄取[8]。因此,近年来18F-FDGPET/CT用于多种炎症及感染性疾病诊治的研究层出不穷[9],本文旨在对PET/CT对TA诊治进展加以综述。
1 PET/CT对TA的诊断价值
18F-FDG-PET/CT可用于大动脉炎诊断,尤其是早期诊断。评估18F-FDG摄取程度方法包括半定量法和定量法。半定量法是将病变部位18F-FDG的摄取与肝脏组织摄取相比,分为0~Ⅲ级,0级:无摄取;I级:低摄取(小于肝脏摄取);Ⅱ级:中量摄取(与肝脏摄取相近);Ⅲ级:高摄取(大于肝脏摄取)。当升主动脉摄取为Ⅲ级,主动脉弓摄取及其主要分支摄取为Ⅱ~Ⅲ级,降主动脉及腹主动脉摄取>0级为异常摄取值[10]。该法诊断TA敏感性为60%,特异性为99.8%,阳性预测值为99.7%,阴性预测值为67.9%[11]。定量法是以血管壁炎症病变最大标准摄取值(SUVmax)或将SUVmax与肝脏或下腔静脉平均SUV比值为参数进行定量评估。Tezuka等[12]以美国国立卫生研究院(NIH)对TA活动度定义为标准,当PET/CT SUVmax为2.1时,对活动期TA诊断敏感性、特异性分别为92.6%,91.7%;阳性预测值、阴性预测值分别为96.2%、84.6%。
2 PET/CT对TA活动度及疗效的评估
18F-FDG-PET/CT对评估TA疾病活动度具有较高的敏感性及特异性。Soussan等[13]文献荟萃总结PET/CT评估191例活动性TA患者的敏感性、特异性分别为87%、73%。但是Arnaud等[14]对28例TA患者的PET/CT研究结果表明,PET/ CT对活动性TA敏感性、特异性分别为69.2%、33.3%,并且与TA活动期临床表现、炎症指标、其他影像学表现无关,无法评估TA活动度。
对激素、免疫抑制剂治疗患者,其18F-FDG摄取改变可能具有疗效提示意义。在Santhosh 等[15]研究中,TA患者经免疫抑制剂治疗后其PET/CT阳性率由100%下降至32.5%。目前有关PET/CT应用于TA患者疗效评估的随机对照研究有限,尚需进一步证实。
此外,多项研究表明,血沉、CRP等炎症指标与PET/ CT的关系并不明确[16,17]。在某些炎性指标正常的TA患者中,血管壁仍可能存在炎性活动,在PET/CT上表现为血管壁中量18F-FDG摄取[14,18]。这提示PET/CT可能可用于TA早期诊断、病情评估及预后。
3 PET/CT对TA的鉴别诊断
PET-CT因其空间分辨率有限,对系统性中、小血管炎诊断价值有限,主要用于TA、巨细胞动脉炎(GCA)等大血管炎的诊断。但当中小血管炎(如川崎病、肉芽肿性血管炎、显微镜下多血管炎等)累及大动脉时,PET/CT亦可提示受累血管壁高摄取。GCA相比TA而言,主要累及颞动脉,约15%患者主动脉受累,但两者在PET/CT上均表现为血管壁连续线性的代谢增高灶[11,19]。因此,除常见受累部位不同外,TA和GCA的鉴别诊断主要依赖临床表现、颞动脉活检等。
在动脉粥样硬化斑块形成和演变过程中,炎症反应发挥重要作用。不稳定斑块中巨噬细胞异常激活,对18F-FDG摄取增加。在PET/CT上表现为血管壁上跳跃式粥样斑块的不均匀摄取增高灶。目前有研究认为PET/CT可评估斑块稳定性,提示预后[20]。动脉粥样硬化与TA在摄取部位、分布、摄取强度及对激素和免疫抑制剂反应性上有所不同,可以将二者相鉴别[21,22]。
小的腹主动脉瘤在PET/CT上可见明显摄取增高。但Barwick等[23]的多中心研究结果提示在PET/CT上腹动脉瘤大小与血管壁炎症活动无关。动脉血栓在PET/CT上表现为管腔内摄取增高,而血管壁则表现为无或轻度摄取。Nemec等[24]研究发现慢性主动脉周围炎(CP)在PET/CT上表现为腹主动脉、髂动脉、腹膜后代谢增高灶,并且经4个月规范治疗后,腹膜后代谢增高灶消失。此外,随着年龄的增加,血管壁的平均SUV值也有所增加,对于年龄>60岁的患者,其血管壁的平均SUV可达2.01± 0.5[25]。
4 小结
目前多研究表明PET/CT作为全身性、无创检查对TA的诊断、活动性有较高敏感性及特异性,尤其在对疾病早期诊断前景可观。但PET/CT的空间分辨率有限,尚未用于中小血管疾病诊治。在血管壁炎性破坏、血管重塑等过程中均可在PET/CT上表现为摄取增高,干扰疗效判定。同时PET/ CT价格昂贵,尚未在各层医院普及,增加患者诊疗费用负担。PET/CT对TA诊断、活动度及疗效评估等领域应用价值仍需大规模前瞻性队列研究证实。
[1] Numano F, Okawara M, Inomata H, et al . Takayasu's arteritis. Lancet,2000, 356: 1023-1025.
[2] Numano F, Kobayashi Y. Takayasu arteritis and buergerdisease IV. Int J Cardiol, 2000, 75: 1-192.
[3] 杨丽睿, 张慧敏, 蒋雄京, 等. 566例大动脉炎患者的临床特点及预后. 中国循环杂志, 2015, 30: 849-853.
[4] Kato Y, Terashima M, Ohigashi H, et al. Vessel wall inflammation of takayasu arteritis detected by contrast-enhanced magnetic resonance imaging: Association with disease distribution and activity. PloS one,2015, 10 : e0145855.
[5] Yamada I, Nakagawa T, Himeno Y, et al. Takayasu arteritis: evaluation of the thoracic aorta with CT angiography. Radiology, 1998, 209: 103-109.
[6] O’Connor TE, Carpenter HE, Bidari S, et al. Role of inflammatory markers in Takayasu arteritis disease monitoring. Bmc Neurology,2014, 14: 1-9.
[7] Scarsbrook AF, Barrington SF. PET-CT in the UK: Current status and future directions. Clinical Radiology, 2016, 71: 673-690.
[8] Jamar F, Buscombe J, Chiti A, et al. EANM/SNMMI guideline for 18F-FDG use in inflammation and infection. J Eur J Nucl Med Mol Imaging , 2013, 54: 647-658.
[9] Chrapko B, Chrapko M, Nocuń A, et al. Role of 18F-FDG PET/CT in the diagnosis of inflammatory and infectious vascular disease. Nucl Med Rev, 2016, 19: 28-36.
[10] De Leeuw K, Bijl M, Jager PL. Additional value of positron emission tomography in diagnosis and follow-up of patients with large vessel vasculitides. Clin Exp Rheumatol, 2004, 22(6 Suppl 36): S21-S26.
[11] Walter MA, Melzer RA, Schindler C, et al. The value of [18 F]FDGPET in the diagnosis of large-vessel vasculitis and the assessment of activity and extent of disease. Eur J Nucl Med Mol I, 2005, 32: 674-681.
[12] Tezuka D, Haraguchi G, Ishihara T, et al. Role of FDG PET-CT in Takayasu arteritis : Sensitive detection of recurrences. JACC Cardiovasc Imag, 2012, 5: 422-429.
[13] Soussan M, Nicolas P, Schramm C, et al. Management of large-vessel vasculitis with FDG-PET: a systematic literature review and metaanalysis. Medicine, 2015, 94: e622.
[14] Arnaud L, Haroche J, Malek Z, et al. Is F-18-Fluorodeoxyglucose positron emission tomography scanning a reliable way to assess disease activity in takayasuarteritis?. Arthritis Rheumatol, 2009, 60: 1193-1200.
[15] Santhosh S, Mittal BR, Gayana S, et al. F-18 FDG PET/CT in the evaluation of Takayasu arteritis: An experience from the tropics. J Nucl Cardiol, 2014, 21: 993-1000.
[16] Webb M, Chambers A, Al-Nahhas A, et al. The role of 18F-FDG PET in characterising disease activity in Takayasu arteritis. Eur J Nucl Med Mol I, 2004, 31: 627-634.
[17] Lee SG, Ryu JS, Kim HO, et al. Evaluation of disease activity using F-18 FDG PET-CT in patients with Takayasu arteritis. Clin Nucl Med, 2009, 34: 749-752.
[18] Henes JC, Müller M, Krieger J, et al. [18F] FDG-PET/CT as a new and sensitive imaging method for the diagnosis of large vessel vasculitis. Clin Exp Rheumatol, 2008, 26: 47-52.
[19] Meller J, Strutz F, Siefker U, et al. Early diagnosis and follow-up of aortitis with [18] FDG PET and MRI. Eur J Nucl Med Mol I, 2003, 30:730-736.
[20] Fiz F, Morbelli S, Piccardo A, et al. 18F-NaF uptake by atherosclerotic plaque on PET/CT imaging: Inverse correlation between calcification density and mineral metabolic activity. J Nucl Med, 2015, 56: 1019-1023.
[21] Tatsumi M, Cohade C, Nakamoto Y, et al. Fluorodeoxyglucose uptake in the aortic wall at PET/CT: possible finding for active atherosclerosis. Radiology, 2003, 229: 831-837.
[22] Ben-Haim S, Kupzov E, Tamir A, et al. Evaluation of 18F-FDG uptake and arterial wall calcifications using 18F-FDG PET/CT . J Nucl Med,2004, 45: 1816-1821.
[23] Barwick TD, Lyons OT, Mikhaeel NG, et al. 18F-FDG PET-CT uptake is a feature of both normal diameter and aneurysmal aortic wall and is not related to aneurysm size. Eur J Nucl Med Mol I, 2014, 41: 2310-2318.
[24] Nemec P, Rehák Z, Fabián P, et al. The use of positron emission tomography (18F-FDG PET) in diagnosing chronic periaortitis. Vnitrní Lékarství, 2008, 54: 1093-1099.
[25] Bural GG, Torigian DA, Chamroonrat W, et al. FDG-PET is an effective imaging modality to detect and quantify age-related atherosclerosis in large arteries. Eur J Nucl Med Mol I,2008,35: 562-569.
2016-10-19)
(编辑:常文静)
100037 北京市,北京协和医学院 中国医学科学院 国家心血管病中心 阜外医院 高血压诊治中心
魏冬梅 硕士研究生 主要从事高血压相关研究 Email:hello_weidongmei@163.com 通讯作者:张慧敏 Email: zhanghuimin@medmaii.com.cn
R54
A
1000-3614(2017)04-0409-02
10.3969/j.issn.1000-3614.2017.04.023