MRI 与18F-FDG PET/CT 在结核性脊柱炎诊断中的应用价值

阴彦林，杨新明，张 瑛，田 野，张培楠，孟宪勇

（河北北方学院附属第一医院骨科，河北张家口075000）

0 引言

感染性脊柱炎是椎体、椎间盘或椎体周围软组织受到感染，从而危害人类健康的脊柱感染性疾病[1]，包括结核性脊柱炎、非结核性脊柱炎（化脓性脊柱炎、布鲁杆菌性脊柱炎）等[2]。感染性脊柱炎发病早期症状隐匿，加上多数人对脊柱感染性疾病相关知识了解甚少，导致较多患者就诊时病情已较严重，甚至出现神经系统损伤或脊柱凸畸形，需辅以全身支持治疗及手术治疗，严重影响患者身心健康且给患者家庭带来了沉重的经济负担[3-4]。为避免脊柱畸形及神经功能异常的发生，早发现、早诊断、早治疗脊柱感染性疾病已然十分重要。临床上，只依靠临床表现、实验室检查、X 射线片等很难早期鉴别结核性与非结核性脊柱炎，存在较大误诊率。陈体等[5]通过观察布鲁杆菌性脊柱炎及结核性脊柱炎的MRI 影像学特点，总结MRI 在2 种疾病中的鉴别诊断价值发现，临床可结合病史及MRI 检查有效鉴别2 种疾病。国外学者研究发现[6]，PET/CT 在诊断结核性脊柱炎、化脓性脊柱炎、布鲁杆菌性脊柱炎方面有一定的价值。18F-FDG PET/CT 是目前临床较为先进的诊断仪器，是功能显像和解剖结构的同机融合，通过将PET获取的功能性信息与CT 获取的解剖学信息进行有效融合，达到了优势互补的效果。基于此，本研究通过回顾性分析探讨MRI 和18F-FDG PET/CT 诊断结核性脊柱炎和非结核性脊柱炎的价值，以期为减少脊柱感染性疾病的误诊率及早确诊、早治疗提供帮助。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析我院2015 年1 月至2019 年1 月经一般实验室检查、感染相关指标检查及影像学检查，并通过血液培养、病理组织学和脓液培养等手段确诊的180 例感染性脊柱炎患者的临床资料，其中结核性脊柱炎72 例，男36 例、女36 例，年龄36～56 岁，平均年龄（46.39±5.12）岁；非结核性脊柱炎108 例（化脓性脊柱炎、布鲁杆菌性脊柱炎分别为59 例、49 例），男58 例、女50 例，年龄35～56 岁，平均年龄（45.77±4.96）岁。2 组患者性别、年龄无统计学差异（P＞0.05）。

纳入标准：年龄＞18 岁；结核性脊柱炎、布鲁杆菌性脊柱炎、化脓性脊柱炎得到临床明确诊断；病例资料完整。排除标准：有脊柱手术史者；有脊柱肿瘤者；既往有其他脊柱免疫疾病史者。本研究由我院伦理委员会审批并通过。

1.2 检查方法

1.2.1 MRI 检查方法

采用德国西门子Verio 3.0T 磁共振成像仪。患者取头先进仰卧位，上臂靠近侧胸壁，作相应节段脊柱扫描。MRI 扫描序列及参数：（1）TSE T1WI 序列：重复时间（repetition time，TR）400 ms，回波时间（echo time，TE）13 ms；（2）轴位和冠状面TSE T2WI 序列：TR 3 500 ms，TE 120 ms。平行后采用STIR 行增强扫描，静脉注射二乙二胺五乙酸钆（Gd-diethylenetriaminepentaacetate，Gd-DTPA）显影剂，剂量为0.1 mmol/kg，之后行横断面、矢状面及冠状面扫描。

1.2.2 PET/CT 检查方法

采用美国GE 公司Discovery ST PET-CT 扫描仪。患者禁食6 h 以上，监测血压。采用18F-FDG 示踪剂及CTI 公司RDS111 型回旋加速器，根据患者体质量注射适量18F-FDG（3.7～5.18 MBq/kg），叮嘱患者静卧，注射60 min 后指导患者呈仰卧位在呼吸平静时进行PET/CT 图像采集。首先，对颅底到股骨中段进行CT 扫描。CT 扫描条件：管电压120 kV、管电流100 mA，采用软组织算法重建，层厚2 mm。其次，进行PET 扫描。PET 扫描采用三维模式，一般采集5～6个床位，每个床位扫描1.5 min，必要时进行延迟显像。扫描完成后由2 名高年资放射学及核医学医师综合分析病灶部位、形态、大小及边缘、密度、数量，以及病灶放射性分布，勾画感兴趣区（region of interest，ROI），采用半定量分析法分析测量病灶部位标准摄取值的最大值（standardized uptake value max，SUVma）x，以SUVmax≥2.5 为阳性，＜2.5 为阴性。

1.3 统计学方法

采用SPSS 22.0 软件分析数据，计数资料以n（%）表示，采用χ2检验。MRI、18F-FDG PET/CT 检测结果与病理检测结果的一致性采用Kappa 检验，Kappa≤0.40 代表一致性较差；0.40＜Kappa≤0.60 代表中度一致；0.60＜Kappa≤0.80 代表一致性较高；Kappa＞0.80 代表一致性极好。同时，计算MRI、18F-FDG PET/CT 鉴别诊断结核性脊柱炎的敏感度、特异度及准确度，以P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MRI 表现

结核性脊柱炎局限性发病，多数椎体T1WI 呈极不均匀低信号、少数病灶呈混杂低信号，T2WI 呈不均匀混杂高信号，病变椎间盘多呈T1WI 低信号、T2WI 不均匀高信号，STIR 序列椎体呈现极不均匀高信号，椎间隙多数明显变窄或消失，椎管内、椎体前方广泛脓肿形成。化脓性脊柱炎单节或多节发病，整个椎体T1WI 多呈均匀低信号，T2WI 呈均匀稍高或高信号，STIR 序列椎体呈明显均匀高信号，椎间隙多数轻度变窄，椎管内或椎间盘内小脓肿形成。布鲁杆菌性脊柱炎病变一般较局限，病变椎体T1WI 多呈欠均匀低信号，T2WI 呈欠均匀等、稍高或混杂信号，STIR 序列椎体呈现不均匀高信号，椎间隙多数变窄不明显，椎体周缘有增生硬化骨赘形成，椎管内、椎体前方脓肿罕见。布鲁杆菌性脊柱炎MRI 影像如图1 所示。

2.2 18F-FDG PET/CT 表现

结核性脊柱炎18F-FDG PET/CT 早期表现为椎体及椎间隙广泛较明显的高代谢影像，病变较局限。慢性期（3 周以后）椎体高代谢影像面积明显缩小，椎间隙明显变窄或消失，椎管内、椎体前方可见少量脓肿形成。结核性脊柱炎PET/CT 影像如图2 所示。化脓性脊柱炎18F-FDG PET/CT 早期表现为椎体广泛明显的高代谢影像，单节或多节椎体发病。慢性期（3 周后）椎体高代谢影像面积略缩小，椎间隙多数变窄，椎管内或椎间盘内小脓肿形成。布鲁杆菌性脊柱炎18F-FDG PET/CT 早期表现为椎体散在明显的高代谢影像，椎体密度减低，病变一般较局限。慢性期（3 周以后）椎体高代谢影像面积有所缩小，椎间隙变窄不明显，椎体周缘有程度不等的硬化骨赘形成，椎管内、椎体前方脓肿罕见。布鲁杆菌性脊柱炎PET/CT 影像如图3 所示。

图1 布鲁杆菌性脊柱炎MRI 影像图

图2 结核性脊柱炎18F-FDG PET/CT 影像图

2.3 MRI 鉴别诊断结核性脊柱炎的效果分析

MRI 鉴别诊断出结核性脊柱炎75 例，非结核性脊柱炎105 例。其中，漏诊8 例、误诊11 例，与病理学综合诊断结果一致性较高（Kappa=0.782，P＜0.05），详见表1。

图3 布鲁杆菌性脊柱炎PET/CT 影像图

表1 MRI 鉴别诊断结核性脊柱炎效果单位：例

2.4 PET/CT 鉴别诊断结核性脊柱炎的效果分析

PET/CT 鉴别诊断出结核性脊柱炎74 例，非结核性脊柱炎106 例。其中，漏诊2 例、误诊4 例，与病理学综合诊断结果一致性极好（Kappa=0.931，P＜0.05），详见表2。

表2 18F-FDG PET/CT 鉴别诊断结核性脊柱炎效果单位：例

2.5 MRI 和PET/CT 对结核性脊柱炎的鉴别诊断价值

MRI 检测对结核性脊柱炎诊断的敏感度为88.89%、特异度为89.81%、准确度为89.44%，PET/CT诊断结核性脊柱炎的敏感度、特异度、准确度分别为97.22%、96.30%、96.67%。PET/CT 诊断结核性脊柱炎的敏感度、特异度及准确度均明显高于MRI 诊断，详见表3。

3 讨论

感染性脊柱炎是脊柱常见病变，主要通过临床特点（症状、体征、查体等）、实验室检查（白细胞、c-反应蛋白、血沉等）、病理学检查及影像学检查确诊[7]。但感染性脊柱炎早期发病症状不典型，实验室检查指标缺乏特异度，以致早期诊断困难。穿刺活检及手术病理检查是脊柱感染的最后确诊方法，但会给患者带来严重痛苦[8-9]。

感染性脊柱炎包括结核性脊柱炎与非结核性脊柱炎，其中以结核性脊柱炎最为常见，其起病最初为非特异度炎症反应，之后会随着疾病进展形成结核性肉芽组织增生以及结核结节现象，最后发生干酪坏死形成脓肿，而脓肿破溃向周围蔓延会使病情恶化。结核性脊柱炎影像表现典型，但非结核性脊柱炎（布鲁杆菌性脊柱炎、化脓性脊柱炎）的临床、影像甚至病理检测与结核性脊柱炎均存在许多相似之处[10]，一旦误诊将严重影响患者预后。因此，临床医师应结合患者临床表现，选择最佳的影像诊断技术，尽早做出明确的诊断，及时给予最佳的治疗方案，以改善患者预后。

MRI 在评估脊柱感染性病变范围及是否椎管受累方面有很大优势，可以直接显示脊柱和神经根受累情况。同时，MRI 对软组织有较好的分辨力，可以多方位、多参数成像，清晰地显示椎管结构，且具有无创伤性，已成为脊柱感染的首选诊断方法[11]。徐嬿等[12]探讨了结核性与非结核性脊柱炎的MRI 鉴别诊断价值，发现结合临床及观察MRI 上病变椎体及其周围组织受累情况有助于鉴别结核性与非结核性脊柱炎。Thammaroj 等[13]分析比较了化脓性脊柱炎与结核性脊柱炎的MRI 特征，发现MRI 表现对区分结核性脊柱炎与化脓性脊柱炎有较大临床应用价值。张军等[14]探讨了MRI 在早期强直性脊柱炎骶髂关节病变诊断中的应用价值，发现MRI 与临床病理诊断的Kappa 值为0.645，其对关节滑膜、韧带炎症等检出率较高，且与临床病理检测结果一致性较好，可作为强直性脊柱炎骶髂关节病变的诊断方法。本研究结果显示，MRI 检测180 例感染性脊柱炎患者中结核性脊柱炎75 例，非结核性脊柱炎105 例。与病理检测结果相比，漏诊8 例，误诊11 例，诊断敏感度与特异度分别为88.89%与89.81%，与病理检测结果一致性较好（Kappa=0.782）。这提示MRI 对结核性与非结核性脊柱炎诊断具有一定准确度。

表3 MRI 和18F-FDG PET/CT 对结核性脊柱炎的鉴别诊断价值

PET/CT 是将解剖学与功能学融为一体的图像单位：%检查技术，其中PET 图像能够有效显示病变的代谢异常，CT 图像则可以准确显示病变的位置，且SUV 值还能反映病变代谢异常的程度，因此多数学者认为此种显像是真正意义上的全身显像[15]。PET/CT 在肿瘤诊断、分期及疗效评定等方面的价值已经被多数医生、学者认可。Ito 等[16]研究发现，18F-FDG PET/CT对结核性脊柱炎有较高的诊断价值。本研究结果显示，PET/CT 检测180 例感染性脊柱炎患者中结核性脊柱炎74 例，非结核性脊柱炎106 例。与病理检测结果相比，漏诊2 例，误诊4 例，诊断敏感度与特异度分别为97.22%、96.30%，与病理检测结果一致性极好（Kappa=0.931）。这提示PET/CT 诊断结核性与非结核性脊柱炎具有一定准确度。

综上所述，MRI 与PET/CT 在鉴别结核性脊柱炎方面均有一定价值，但PET/CT 的诊断效能更高。病理诊断是一种有创方式，会给患者带来较大痛苦，且多数患者不耐受。本研究在于探索合适的无创影像学诊断方法，结合临床表现和其他检查结果对结核性脊柱炎及早做出正确诊断以改善预后。虽然本研究发现18F-FDG-PET/CT 具有较高的诊断效能，但其属于非医保目录的昂贵检查，难以普及，因此后期仍需探索其他无创且经济的影像学诊断方法。