核磁共振、正电子发射扫描在感染性脊柱炎诊断中的应用价值研究

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外科，河北张家口 075000)

感染性脊柱炎包括化脓性脊柱炎、结核性脊柱炎、布鲁氏杆菌性脊柱炎等，其诊治效果与患者运动功能的恢复情况有密切关系，对于恢复患者劳动能力具有重要意义[1]。但临床对于感染性脊柱炎尚缺乏强有力的诊断措施。鉴于此，本研究拟从核磁共振(MRI)诊断序列、正电子发射断层扫描成像/计算机断层扫描成像(FDG PET/CT)等现代影像学技术出发，探讨上述现代影像学技术诊断感染性脊柱炎的特征性表现，以期为感染性脊柱炎的诊断提供特征性的诊断要点。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾2001年1月～2019年12月期间在河北北方学院附属第一医院进行感染性脊柱炎筛查的100例患者临床资料。纳入标准：①性别不限，年龄>18岁；②临床资料完整，且每位患者均已签署知情同意书。排除标准：①病例资料不完整者；②既往有脊柱手术史者；③脊柱肿瘤及脊柱畸形者；④既往有强直性脊柱炎病史及其他脊柱免疫疾病病史者。

1.2 检测方法

所有受试者均接受MRI及18氟-氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)正电子发射断层扫描成像/计算机断层扫描成像(PET/CT)检查。MRI检查方法：应用MR成像仪(菲利普公司，OUTLOOK PROVIEW 0.23T)常规扫描，脊柱椎体矢状位成像。脉冲序列：层厚4～5 mm，间隔4.5～5.5 mm。18F-FDG PET/CT检查方法：患者禁食水6 h，控制血糖≤6.8 mmol/L，休息0.5 h后静脉注射18F-FDG，4～5 MBq/kg。避光静卧1 h，进行全身PET/CT检查。低剂量CT扫描后行PET发射扫描，图像采集后进行重建、校正。

1.3 诊断标准

100例受试者中，经组织病理学和细菌学最终明确诊断为感染性脊柱炎60例，其中化脓性脊柱炎23例、结核性脊柱炎10例、布鲁杆菌性脊柱炎27例。以此结果为金标准。

感染性脊柱炎MRI的主要表现：①脊椎结核主要表现为相邻≥2个椎体同时破坏，也可出现椎体跳跃式破坏。椎体破坏在 T1加权像表现为相对低信号，T2加权像大多数为不均高信号，少数为低信号，椎间盘破坏后椎间隙变窄。②化脓性脊椎炎MRI信号较均匀，增强扫描表现为均匀强化，或中心均匀强化伴周边环行强化。化脓性病变椎体旁软组织增强表现为广泛的斑片状强化而无脓肿形成。③布氏杆菌性脊柱炎MRI可表现为 T1WI低信号，T2WI等或稍高信号，STIR为明显高信号，横轴位可见“靶样征”，为其特征性表现。

感染性脊柱炎18F-FDG PET/CT的主要表现：椎旁“冷脓肿”、存在放射性“冷区”、椎间盘病变、连续椎体受累，呈现摄取增高现象。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 感染性脊柱炎影像学检查结果

典型病例的MRI检查结果见图1，可见L1～L2椎体骨感染，T2WI呈较均匀一致的高信号影，界限欠清晰，椎体周围无明显脓肿形成。18F-FDG PET/CT检查结果见图2，可见T8～T9椎体感染，椎体明显高代谢影像，椎管内可见少量脓肿影。

图1 感染性脊柱炎MRI检查结果

图2 感染性脊柱炎18F-FDG PET/CT检查结果

2.2 感染性脊柱炎筛查结果

表1 感染性脊柱炎诊断阳性的单因素分析

表2 感染性脊柱炎诊断为阳性的多因素分析

2.3 ROC曲线分析

将MRI、18F-FDG PET/CT及联合预测因子共同纳入ROC曲线分析，MRI、18F-FDG PET/CT及联合预测因子在诊断感染性脊柱炎中的AUC分别为0.896、0.958、0.973，均有统计学意义(P<0.01)，见表3、图3。联合预测因子的AUC最高，即MRI、18F-FDG PET/CT联合检测用于感染性脊柱炎诊断的敏感度最高。

表3 ROC曲线下方面积(AUC)统计结果

图3 MRI、18F-FDG PET/CT及联合预测因子诊断感染性脊柱炎的ROC曲线

2.4 诊断效能分析

进一步分析得出，联合预测因子的最大约登指数为0.917，其对应的临界值为1.431。MRI、18F-FDG PET/CT及联合预测因子的诊断效能情况见表4。

表4 TCT、HPV-DNA、TSGF单项及联合检测的诊断效能(%)

3 讨论

脊柱结核、布氏杆菌脊柱炎、化脓性脊柱炎是危害人类健康的脊柱感染性疾病，初期症状一般不典型，大部分表现为后背部的疼痛，可伴有发热症状。由于群众普遍对脊柱感染性疾病知识的缺乏，大部分患者就诊时症状较严重，甚至以神经系统损伤或者脊柱后凸畸形而就诊，这时的治疗方案常需辅以全身支持治疗及手术治疗，对患者健康和经济负担均造成了严重不利影响[2]。因此，为了避免脊柱畸形的发生以及由此导致的神经功能障碍，早发现、早诊断、早治疗显得极为重要。文献报道MRI和FDG-PET在鉴别上述三种脊柱感染性疾病方面有一定的价值[3]。但是既往报道多局限在两种脊柱感染性疾病之间进行研究[3]，本研究将这三种疾病同时纳入研究，希望能有助于减少脊柱感染性疾病的误诊率，为早期确诊、早期治疗提供帮助。

椎体感染性病变的MRI信号特点只对发现椎体有无受累有意义，而对定性无意义[4]。随着化疗药物的广泛使用，脊柱感染性病变有时出现不典型表现[5-6]，如单个椎体病变、跳跃性损害、椎弓结核和无椎体受累放射学证据的硬膜外脊髓受压，往往不伴脊柱塌陷或后凸，无神经根受压和肋间痛等典型的早期报警信号，病变之间鉴别诊断困难，甚至组织学和细菌学方法也不能确诊[7-8]。此时更需提高警惕性，选用合适的影像学诊断方法, 辨认图像细节，并结合临床表现和其他检查结果及早作出正确诊断。本研究将MRI、18F-FDG PET/CT两种影像学诊断方法联合应用于感染性脊柱炎的诊断中，结果证实，MRI、18F-FDG PET/CT检查结果均为感染性脊柱炎诊断为阳性的独立影响因素，说明单独使用两种影像学方法均可影响其诊断结果。以此为依据计算两种诊断方法的联合预测因子AUC为0.973(AUC越接近于1，说明诊断效果越好，AUC在0.9以上提示诊断方法具有较高的准确性)，高于MRI、18F-FDG PET/CT单独检测的AUC值。结果说明，将MRI、18F-FDG PET/CT联合检测的诊断敏感度和准确度最高。在诊断效能的统计中也显示，联合预测因子的诊断效能最理想，准确度、敏感度、特异度分别为99.00%、100.00%、97.50%。

综上所述，将MRI与18F-FDG PET/CT联合检测用于感染性脊柱炎的诊断能够明显提升诊断的准确率，为临床提供了客观依据。