18F-FDG PET/CT对大血管炎探测效能及与炎症指标相关性评价

杨宝军，任昭晖，郝新忠

(1.晋中市第一人民医院，山西 晋中 030600；2.山西医科大学第一医院，山西 太原 030001)

大血管炎(Large vessel vasculitis，LVV)是一类非坏死肉芽肿性血管炎的总称，主要包括巨细胞动脉炎(Giant cell arteritis，GCA)和Takayasu动脉炎(Takayasu arteritis，TA)[1]。相当多的大血管炎由于没有典型症状和体征，并且缺乏特异性生物学检测指标，早期诊断极其困难[2]。即使对于存在明显解剖形态学异常的血管，常规影像学检查往往不能很好地区分病变血管内炎症的活动程度[3]。18F-FDG PET/CT作为一种分子影像技术，在大血管炎的诊断及疗效评价中表现出很好临床应用价值[1，2]。然而，对于经过治疗或血管壁仅残留瘢痕组织的大动脉炎，18F-FDG PET/CT的探测可能存在一定局限性。本研究的目的是评估18F-FDG PET/CT对未治疗和治疗后大血管炎的探测效能，并分析PET代谢参数与炎症指标的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2011年2月～2017年10月期间晋中市第一人民医院诊断为大动脉炎23例患者(GCA 21例，TA 2例) 的18F-FDG PET/CT影像和炎症标志物检测结果。男10例，女13例，平均年龄61.3岁。根据PET/CT显像前有无类固醇激素和/或免疫抑制治疗，分为未治疗组和治疗组(连续治疗≥3 d)，未治疗组18例，治疗组5例。炎症标志物包括红细胞沉降率(ESR)、C-反应蛋白(CRP)。每例患者通过基于临床、影像学检查方法(超声，CT，MR或常规血管造影)排除感染性炎症、动脉粥样硬化疾病。

1.2 方法

1.2.118F-FDG PET/CT显像 患者全部禁食6 h以上，空腹血糖介于4.6-9.8 mmol/L。按体重4MBq/kg静脉注射18F-FDG(放化纯度≥98%)，静息60 min后行PET/CT扫描。扫描范围从颅底部至大腿中段，获得的同机CT图像用于PET数据衰减校正和血管节段的定位。PET使用3D采集模式，2 min/床位，矩阵128×128，有序子集最大期望值法重建，迭代2次，子集14个，半高宽为6 mm。同机CT扫描采用低剂量扫描，管电压120 kV，管电流60 mA，层厚3.75 mm，层间隔3.27 mm，旋转时间0.8 s，螺距因子0.984。

1.2.218F-FDG PET/CT图像分析 采用参照MartinA等[4]提出的修改后视觉评估和半定量评估。按解剖部位，每位患者大血管被划分为6个节段，分别为颈动脉、锁骨下动脉、肺动脉、胸主动脉(本文中把升主动脉、主动脉弓和胸降主动脉纳入)、腹主动脉、髂动脉。在PET最大密度投影(MIP)图像上，把血管FDG摄取程度分为4个等级：0级，无FDG摄取；1级，FDG摄取低于肝脏；2级，FDG摄取与肝脏摄取相似；3级，FDG摄取高于肝脏。血管FDG摄取等于或高于肝脏被认为是“PET阳性”，低于肝脏被认为是“PET阴性”。通过分析18F-FDG PET/CT对大血管炎探测的阳性率来评价其诊断效能。由两位医师盲法阅片，不一致时协商达成一致。使用最大标准化摄取值(SUVmax)作为患者血管壁18F-FDG摄取程度的半定量评价指标[2，4]。

PET/CT检查前或后1周内的血浆ESR、CRP检测值被记录，分析二者与患者大血管SUVmax的相关性。如果1周内超过一次检查者，只记录距离PET/CT检查最近的一次检测结果。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 18F-FDG PET/CT对大血管炎诊断效能的评价

根据评价标准，23例患者的大血管FDG摄取程度分级见表1。全部PET阳性患者中，累及频率由高到低分别为胸主动脉、腹主动脉、锁骨下动脉和颈动脉。PET对未治疗组大动脉炎的探测率高于治疗组。未治疗组患者血管平均SUVmax为2.55±0.67，治疗组平均SUVmax为1.80±0.19。未治疗组患者平均血管SUVmax高于治疗组(t=-6.10,P<0.05)。

表1 未治疗组和治疗组大血管炎患者FDG摄取分级情况

2.2 18F-FDGPET半定量指标SUVmax与ESR、CRP相关性分析(见表2)

表2 PET/CT阳性组和阴性组大血管SUVmax与血浆ESR和CRP的相关性分析

3 讨论

本研究观察结果显示，18F-FDG PET/CT能有效正确识别未经治疗患者的活动性大血管炎。大血管炎累及频率由高到低分别为胸主动脉、腹主动脉、锁骨下动脉和颈动脉，常常表现沿血管壁的连续的、线条样和/或环形FDG浓聚。其中，高等级FDG摄取模式(血管摄取FDG等于或高于肝脏)最为常见(表1、图1和图2)。本研究显示，18F-PET对于未治疗大血管炎探测率总体上达到了88.9%。在Walter等[5]的研究中，应用了类似的评分系统，PET对2级及3级血管摄取探测的敏感性仅为60%，但仍表现出高特异性(99%)。然而，Walter等的研究中70%的患者PET/CT检查是在糖皮质激素治疗下进行的，糖皮质激素抑制炎性血管壁18F-FDG摄取是导致其敏感性较低的重要原因。而本研究的研究有效区分了经激素治疗和未经激素治疗的患者。

图1 女性，76岁，诊断巨细胞大动脉炎。未行激素和免疫抑制剂治疗，18F-FDG PET/CT阳性，FDG摄取等级为3级(血管壁FDG摄取明显超过肝脏)。图为前位FDG PET MIP图像，可见沿着双侧颈动脉(长实箭号)、双侧锁骨下动脉(长虚箭号)、主动脉(包括升主动脉、主动脉弓、胸主动脉和腹主动脉；空三角号)和双侧髂动脉管(短实箭号)分布广泛而显著的FDG浓聚。图Ⓒ-分别是斜矢状位的CT、PET和PET/CT融合图像，显示了主动脉管壁(升主动脉-主动脉弓-胸主动脉-腹主动脉-左侧髂动脉)广泛FDG浓聚，而对应CT图像未见形态学异常。

图2 男性，69岁，诊断巨细胞大动脉炎。激素治疗5天，18F-FDG PET/CT阳性，FDG摄取等级为2级(血管壁FDG摄取与肝脏类似)。图为前位FDG PET MIP图像，可见双侧颈动脉(长实箭号)、升主动脉(空三角号)、主动脉弓(空三角号)、双侧锁骨下(长虚箭号)FDG摄取，类似于肝脏摄取程度。图Ⓒ-分别是主动脉水平的轴位CT、PET和PET/CT融合图像，显示了主动脉管壁FDG浓聚，而对应CT图像未见异常。

18F-FDG PET/CT在类固醇激素治疗后评估大血管炎患者方面并不是可靠的，本研究的观察结果显示，PET的阴性率为80%(阳性率为20%)。这类患者的血管壁多表现为0级或1级摄取，其血管SUVmax明显低于未经治疗组，在视觉评价时并不明显，FDGPET/CT容易诊断为阴性。然而，在经激素治疗的患者中，仍然有1例患者表现为阳性2级摄取(大血管摄取与肝脏类似)。本研究认为可能与激素治疗时间短，血管壁炎症抑制不明显彻底有关。

本研究中，不论PET/CT阳性组还是PET/CT阴性组，血管炎患者的SUVmax值与炎症标志物(ESR，CRP)水平均呈极强的正相关性(相关系数均大于0.95)，这一结果支持了18F-FDG浓聚程度能反映血管炎活动程度的假设。大血管炎的病理生理学包括与T细胞和巨噬细胞的活化和在血管壁聚集的级联炎性反应有关[5]。这些细胞对葡萄糖和葡萄糖类似物如18F-FDG作为能量底物的大量摄入，可以代表炎症的程度。

18F-FDG在血管的摄取并无特异性，在动脉粥样硬化病例中也可以观察到。观察血管FDG摄取分布、模式和程度，本研究可以较好区分活动性血管炎和动脉粥样硬化病变。动脉粥样硬化血管摄取常表现为“非连续、斑片状”，而非沿血管壁的线形和/或环形连续的FDG摄取，并且摄取程度有限。

本研究认为，18F-FDG PET/CT可以敏感性地检出未治疗患者血管炎，FDG浓聚程度可以反应大血管炎血管壁炎症活动程度，18F-FDG PET/CT可以作为大血管炎早期诊断的有效工具，但在其对经类固醇治疗患者血管炎的探测是不可靠的。