全身骨显像与SPECT/CT在人类免疫缺陷病毒阴性非结核分枝杆菌感染骨破坏中的诊断价值

梁翔玥，罗安强，赵跃群，李俊红，韦智晓

广西医科大学第一附属医院核医学科，广西 南宁530021

非结核分枝杆菌（NTM）普遍存在于自然环境中，可以引起多种类型的感染，主要取决于它的种类以及宿主的免疫状态［1-2］。在免疫功能正常人群中，NTM感染可以表现为慢性肺炎、淋巴结炎和皮肤、软组织及骨感染；在合并人类免疫缺陷病毒（HIV）阳性、肿瘤、器官移植、抗干扰素γ（IFN-γ）自身抗体阳性等免疫功能受损的人群中，除了可以出现这些局灶性感染的表现外，还可能表现为播散性感染［3-4］。目前NTM感染的发病率和患病率尚不清楚，但全球NTM 感染的负担在不断增加［5-9］。有研究对NTM肺病、骨感染等病变的影像学表现进行了总结［10-12］，但是针对NTM感染骨破坏的全身骨显像情况还没有总结性描述。全身骨显像当前已经广泛应用于骨转移瘤、代谢性骨病、骨关节病、感染性疾病等的诊断及鉴别诊断，能够提供关于全身骨骼的代谢信息，结合SPECT/CT断层融合显像能够提供详细的解剖信息，二者结合能够帮助我们更好地判断。本文现总结HIV 阴性NTM 感染患者骨破坏的全身骨显像与SPECT/CT显像特点，分析全身骨显像与SPECT/CT显像在该病中的诊断价值，为临床的早期诊断及治疗提供经验。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2020年11月～2022年7月经临床标本培养或基因测序技术证实为NTM感染的25例患者的临床资料和全身骨显像及SPECT/CT影像学表现，通过医院信息系统收集患者的临床数据，包括性别、年龄、临床表现、病原学检查结果等。纳入标准：临床标本培养或基因测序技术确诊NTM 感染；行过全身骨显像及SPECT/CT断层融合显像。排除标准：伴有其他真菌感染；合并其他导致骨质破坏的疾病；图像质量不佳或临床数据缺失。25例患者中，女性13例，男性12例，年龄23～79岁，中位年龄为53岁。

根据以下标准之一诊断NTM感染骨破坏[12]：在骨和/或骨髓活检样本中通过标本培养和宏基因组测序鉴定出NTM；根据CT、磁共振、全身骨显像等影像学检查发现溶骨性病变，临床症状包括骨痛且单独接受抗NTM治疗后改善，以及排除其他导致骨质破坏的疾病（如骨转移瘤、骨髓瘤、结核病、马尔尼菲篮状菌感染等）。本研究已经医院伦理委员会批准。

1.2 方法

采用Infinia型双探头SPECT/CT（GE），配用低能高分辨准直器，能峰140 keV，窗宽20%，矩阵256×1024，走速18 cm/min。显像剂：99mTc-MDP（北京原子高科股份有限公司，放射性化学纯度>95%）。静脉注射99mTc-MDP（25 mCi）后2～3 h采集图像，注射后嘱患者饮水500～1000 mL，检查前嘱患者小便以排空膀胱。常规采集全身骨显像前后位图像，先进行SPECT图像的采集（矩阵128×128，5.6°/帧，20 s/帧，共采集32帧），再进行CT图像的采集（矩阵512×512，电压120 kV，电流100 mA）。应用迭代算法在Xeleris 软件（GE）上对SPECT/CT图像进行重建。

1.3 图像分析

图像由2名诊断经验丰富的核医学科专家来进行独立阅片和分析，二者诊断不一致时，通过协商来统一意见。对异常病灶的诊断参考先前研究的诊断标准［13-14］：全身骨显像见显像剂异常浓聚影，并且CT提示对应部位出现溶骨性或成骨性改变；全身骨显像未见明显异常显像剂浓聚影，但CT可见骨质破坏或骨质密度的异常改变。

对病灶的位置、形态、数目及对称性等进行观察，总结、归纳NTM感染骨破坏在全身骨显像与SPECT/CT断层融合显像上的影像学表现特点，并分析二者在NTM感染骨破坏中的诊断效能。

1.4 统计学分析

采用软件IBM SPSS26.0进行统计分析。计数资料用n（%）表示，组间比较采用χ2检验或Fisher确切概率法。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 NTM感染骨破坏的诊断结果及诊断效能比较

25例患者中，19位患者被诊断为NTM感染骨破坏，6位患者未出现骨破坏。其中，通过全身骨显像诊断的骨破坏患者有18位，没有出现骨破坏的患者有7位；通过SPECT/CT 断层融合显像诊断的骨破坏患者有19位，没有出现骨破坏的患者有6 位。全身骨显像与SPECT/CT显像对NTM感染骨破坏的诊断符合率的差异有统计学意义（P<0.05，表1）。

表1 全身骨显像与SPECT/CT 显像对NTM 感染骨破坏的诊断结果对比Tab.1 Comparison of whole-body bone scan and SPECT/CT imaging for the diagnosis of NTM-infected bone destruction[n(%)]

全身骨显像诊断NTM 感染骨破坏的敏感度为94.7%，特异性为100%，诊断符合率为96%；SPECT/CT显像诊断NTM感染骨破坏的敏感度、特异性、诊断符合率均为100%。ROC曲线图（图1）。

图1 全身骨显像及SPECT/CT显像诊断NTM感染骨破坏的ROC曲线Fig.1 ROC curves of whole-body bone scan and SPECT/CT imaging in diagnosis of NTM-infected bone destruction.

2.2 NTM感染骨破坏的影像学表现

通过全身骨显像及SPECT/CT断层融合显像诊断为NTM感染骨破坏的患者共有19位（446处病灶），其中有17位（89.5%）患者在多个位置（累及3个及以上部位）发现了骨破坏。中轴骨出现骨破坏的患者有18例（94.7%）。四肢长骨有骨破坏的患者有12例（63.2%），其中有9例患者上下肢长骨均有骨破坏，占四肢长骨骨破坏患者的75%。关节出现骨破坏的患者有13 例（68.4%），其中有9例患者累及2个及以上关节，占关节受累患者的69.2%。NTM感染主要累及患者的肋骨、四肢长骨、脊柱、颅骨及骨盆，上述这些部位的病灶占比达67.7%。具体病灶分布情况（表2）。

表2 NTM感染骨破坏的病灶分布特点Tab.2 Distribution of lesions of bone destruction in NTM infection(n)

NTM感染骨破坏在全身骨显像上表现为显像剂异常浓聚影，位于中轴骨、关节处的病灶多表现为小片状或点片状的分布，位于四肢长骨处的病灶多表现为小片状分布或沿长骨骨干走行的条片状分布；另外，四肢长骨及关节处的病灶多呈对称性分布。SPECT/CT断层融合显像显示：NTM感染骨破坏表现为放射性异常浓聚影，相应部位的CT图像上可见不规则或虫蚀状的骨质破坏，多呈溶骨性改变，周围可见硬化；其中椎体的骨破坏好发于椎体边缘，可见边界清楚的骨质密度减低区，周围可见硬化边；部分还可表现为不均匀的骨质密度增高影（图2）。

图2 NTM感染骨破坏的全身骨显像及SPECT/CT断层显像图像Fig.2 Whole-body bone scan and SPECT/CT images of NTM-infected bone destruction.A: Whole-body bone scan showed increased radioactive concentrations in the left side of the 10th posterior rib,L1 vertebral body,L5 vertebral body and S1 vertebral body in a 42-year-old man.B: SPECT/CT scan revealed destruction of the bone in the L1 vertebral body,L5 vertebral body and S1 vertebral body with a clear and sclerotic edge (arrows).C: Whole-body bone scan showed increased radioactive concentrations in the left clavicle,right sternoclavicular joint,sternum,multiple ribs,multiple vertebral bodies,bilateral shoulder joints,right humerus,left femur,right knee,right tibia and left fibula in a 75-year-old woman.D: SPECT/CT scan revealed irregular osteolytic bone destruction and patchy high-density shadow in the sternum and multiple vertebral bodies.

2.3 NTM感染骨破坏患者的临床资料分析

19例HIV阴性的NTM感染骨破坏患者中，14例（73.7%）患者出现骨痛，出现发热的有13例（68.4%），还有12例（63.2%）出现了体质量下降，其中6例体质量减轻大于2 kg。有13位患者行抗IFN-γ自身抗体检测，其中12位（92.3%）患者呈阳性。临床特征情况（表3）。

表3 NTM感染骨破坏患者的临床特征Tab.3 Clinical features of patients with bone destruction in NTM infection

病原学研究表明，19例骨破坏的患者中，最多见的为龟/脓肿分枝杆菌，有5例，其次哥伦比亚分枝杆菌有3例，戈登分枝杆菌有2例，胞内分枝杆菌有2例，鸟分枝杆菌有2例，鸟-胞内分枝杆菌复合群、海分枝杆菌各有1例，剩余3例患者没有进行菌种的鉴定。

3 讨论

非结核分枝杆菌可以引起播散性疾病，尤其是在HIV感染者中；但近年来也有研究报道，在HIV阴性患者中，包括NTM在内的各类真菌感染患者的数量在不断增加，可造成骨质的破坏［15-18］。本研究共纳入了25例NTM感染患者，均为HIV阴性，通过分析其全身骨显像及SPECT/CT的影像资料，最终诊断为NTM感染骨破坏的患者共有19位（76%），这与既往研究大致相符［12,17-18］。对于HIV阴性的NTM感染患者，临床医师往往容易忽视其有骨感染的可能，从而造成诊断和治疗的延误。

骨骼病变早期的主要病理生理变化是局部血流和代谢异常，随后才逐渐发生骨结构和形态的异常改变［19］。全身骨显像是一种功能显像，能够在骨骼病变的早期就检测出代谢异常，早于X线、CT等其他影像学检查，因此全身骨显像具有很高的敏感度；SPECT/CT能够准确提供代谢异常骨病灶的解剖结构信息，提高对骨病灶诊断的敏感度与特异性。本研究结果显示，SPECT/CT在敏感度（100%vs94.7%）及诊断符合率（100%vs96%）上较全身骨显像更好，SPECT/CT的敏感度高于全身骨显像，二者对NTM感染骨破坏诊断符合率的差异有统计学意义，提示我们SPECT/CT可以更好地及时诊断NTM感染造成的骨破坏，具有更好的检出效果，与其他相关研究基本一致［13,20-21］。

本研究共有19例NTM感染骨破坏患者，现将其全身骨显像及SPECT/CT显像表现总结如下：（1）全身骨显像上表现为放射性浓聚灶。（2）全身多处骨骼受累。有研究指出NTM可能影响身体的任何骨骼，表现为多处骨骼的受累［12,22］。本研究结果显示，患者出现NTM感染骨破坏多表现为多处受累，89.5%（17/19）的患者出现了3个及3个以上位置的骨质破坏。（3）肋骨、四肢长骨、脊柱、胸骨、颅骨受累比例高。一项研究回顾性分析了10例NTM感染骨破坏的患者，结果显示NTM感染骨破坏最常累及脊柱、胸骨、锁骨和肋骨［12］；本研究中，最常累及的部位是肋骨，共16例（112处），其次累及四肢长骨的有12例（71处），累及脊柱的有12例（60处），出现胸骨受累的有12例（24处），出现颅骨受累的有11例（47处），而累及锁骨的只有9例（14处）。造成结果不一致的原因可能是：上述既往研究采用CT和磁共振检查，多为局部成像，无法监测扫描范围外的潜在病灶，本研究采用的全身骨显像可以观察全身的骨骼情况，得以发现四肢长骨的病变；此外，本研究的患者数量更多，使得本研究的结果更具综合性和代表性。（4）四肢长骨及关节多呈对称性受累。四肢长骨有骨破坏的患者中，对称性受累占比50%；关节出现骨破坏的患者中，对称性受累的占比为64.3%。（5）骨破坏以溶骨性改变为主。NTM感染骨破坏在CT上表现为不规则或虫蚀状的溶骨性骨质破坏、骨缺损，边界比较清晰，多可见类圆形低密度区域，部分也可表现为不均匀的骨质密度增高影。

在临床表现方面，本研究结果显示大部分NTM感染骨破坏患者都出现骨痛、发热、体质量减轻，伴有红斑、皮下肿物等症状，这与既往文献相似［23］。有研究发现，NTM感染在抗IFN-γ自身抗体阳性的患者中并不少见［24-26］，在本研究行抗IFN-γ自身抗体检测的NTM感染骨破坏患者中，92.3%（12/13）的患者呈阳性，提示我们对于HIV阴性的NTM感染患者，当发现骨破坏时，应高度警惕抗IFN-γ自身抗体阳性是此类的危险因素。还有研究指出，NTM感染骨破坏发生溶骨性病变的机制可能与抗IFN-γ自身抗体有关［18.27-30］。IFN-γ对破骨细胞和成骨细胞之间平衡的维持起着重要的作用，而抗IFNγ自身抗体可以对抗IFN-γ的阻断和中和作用，使得破骨细胞和成骨细胞之间的平衡被破坏，从而让NTM感染和其诱导的炎症导致了骨破坏的倾向［18,29］。

本研究也存在一定的不足：首先，本研究为回顾性研究，存在选择偏倚的可能；其次，纳入的患者例数较少，将来还需要增加样本量来进行更为深入的研究。

综上，本研究对HIV阴性的非结核分枝杆菌感染骨破坏的全身骨显像与SPECT/CT显像的表现进行了总结，并证实了SPECT/CT可以提高我们诊断的准确性。对于HIV阴性的NTM感染的患者，不能忽视其发生骨感染的可能，特别是抗IFN-γ自身抗体阳性的患者，建议早期行全身骨显像及SPECT/CT检查，及时发现骨骼上的病变，避免延误诊断和治疗，从而改善患者的预后。