高 欣 杨春山 石华铮 毛德金 江 曦 李成州
多发非连续性脊柱结核的18F-FDG PET/CT应用价值
高 欣 杨春山 石华铮 毛德金 江 曦 李成州
结核,脊柱;氟脱氧葡萄糖F18;正电子发射断层显像术;体层摄影术,X线计算机
脊柱结核是常见的骨关节结核,可以具有典型的结核中毒症状,影像学表现为相邻椎体和椎间盘破坏,并伴椎旁脓肿、脊髓压迫等。而临床和(或)影像学表现不典型者,诊断较困难。根据Pande等[1]的分类,多发非连续性脊柱结核属于影像学表现不典型的脊柱结核。国内外文献均有单个病例的报道[2,3],但仅局限于运用常规的影像学检查方法,而对于该病的18F-FDG PET/CT表现的描述少见。本研究分析5例多发非连续性脊柱结核的18F-FDG PET/CT表现,以期加深对该病的认识,提高诊断准确性。
1.1 研究对象 2008-01~2012-06解放军第八五医院和第四五五医院PET/CT中心收治的5例经手术和穿刺活检病理证实的多发非连续性脊柱结核患者,男3例,女2例;年龄22~48岁,中位年龄44岁。5例均有腰痛,持续时间20 d~8个月,其中伴下肢放射痛、麻木疼痛各1例,活动受限3例次。5例病变椎体水平均有压痛、叩击痛,3例腿部皮肤触觉、痛觉、温觉减退。3例血沉不同程度升高,最高达108 mm/h。3例行手术治疗,1例行椎体病灶穿刺,1例行前列腺穿刺。
1.2 仪器与方法
1.2.1 采用GE Discovery-STE16排PET/CT扫描仪。18F-FDG由复旦大学附属华山医院PET中心及上海原子科兴药业有限公司提供,放化纯>95%。受检者检查前均禁食6 h以上,血糖值<11 mmol/L者,按3.70~4.44 MBq/kg(0.10~0.12 mCi/kg)静脉注射18F-FDG,活度为196.1~447.7 MBq(5.30~12.01 mCi)。保持室温22~25℃,受检者静息45~60 min,取仰卧位。扫描参数:管电流120 mA,管电压120 kV,时间27~31 s,层厚3.75 mm。PET三维扫描采集7~8个床位,2 min/床位,层厚3.27 mm。其中3例加行MRI扫描。
1.2.2 图像后处理 图像传送至Xeleris工作站进行后处理,PET/CT图像经CT衰减校正、迭代法重建获得PET三维图像及横断位、冠状位、矢状位图像。PET/CT图像使用视觉和半定量标准化摄取值(SUV)进行分析,由3名影像学和核医学专业的主治医师对图像进行分析,并测量病灶部位的平均SUV(SUVavg)和最大SUV(SUVmax)。
2.1 PET/CT表现 5例中,2例有2处病灶均位于腰椎,1例有3处病灶同时累及胸、腰椎,1例有4处病灶同时累及胸、腰、骶椎,1例有5处病灶同时累及颈、胸、腰、骶椎。3例同时累及椎体和附件。所有患者的病变椎体密度均增高。4例见沙粒样死骨,4例椎旁软组织肿胀或冷脓肿形成,2例椎间隙狭窄。3例发现脊柱外其他骨关节病灶,包括肋骨、骨盆、胸骨等(图1)。5例病灶的FDG摄取均明显增高,SUVmax为7.2~18.8,SUVavg为6.2~16.6,4例表现为环形摄取(表1)。5例肺内均无结核病灶。
图1 男,22岁,腰椎结核。A、D分别为L4椎体横断面CT和PET/CT融合图,L4椎体及右侧附件骨质破坏伴密度增高,L3~4椎间隙狭窄,并见沙粒状死骨(箭),FDG呈环形摄取(箭头),SUVmax=14.1;B、E分别为全脊柱冠状位CT和PET/CT融合图,L2、L4椎体、S1多发病灶(箭),FDG摄取增高(箭头);C、F分别为全脊柱矢状位CT和PET/CT融合图,胸骨柄、腰椎多发病灶(箭),FDG摄取增高(箭头)
表1 5例多发非连续性脊柱结核的18F-FDG-PET/CT表现
2.2 误诊 5例中3例误诊。病例1右肺上叶尖段见一类圆形小结节,FDG摄取轻度增高,SUVmax=12.9,术前误诊为右肺上叶周围型肺癌伴胸、腰椎多发转移(图2)。病例4腰椎病灶SUVmax=18.8,脾脏FDG摄取高于肝脏,术前误诊为原发性骨淋巴瘤(图3)。病例5前列腺左后缘局灶性FDG摄取增高,SUVmax=7.2,误诊为前列腺癌多发骨转移(图4)。
图2 女,48岁,腰椎结核。A、B分别为全脊柱矢状位CT和PET图,T6~7、L3~4椎体骨质破坏,T7、L4椎体密度不均匀增高(箭),L3~4椎间隙未见狭窄,FDG摄取增高,SUVmax=12.9,呈环形摄取(箭头);C、D分别为横断面CT和PET/CT融合图,右肺上叶尖段见一小结节(箭),边缘较光整,FDG轻度摄取增高(箭头)。此例误诊为右肺上叶周围型肺癌伴胸、腰椎转移
图3 女,55岁,腰椎结核。A、C分别为横断面CT和PET/CT融合图,L3骨质破坏伴软组织肿胀(箭),FDG呈环形摄取(箭头),SUVmax=18.8;B、D分别为横断面CT和PET/CT融合图,L5右侧附件骨质破坏(箭),FDG摄取增高(箭头)。此例因腰椎病灶FDG代谢明显增高,误诊为淋巴瘤
图4 男,60岁,腰椎及前列腺结核。A、B分别为胸腰椎矢状位CT和PET图,L1~2椎体相对缘、L3下缘骨质破坏(箭),FDG摄取增高(箭头),SUVmax=7.2,椎间隙无明显狭窄;B、D分别为横断面CT和PET/CT融合图,前列腺左侧外周带略低密度影(箭),边界不清,FDG摄取增高(箭头)。此例误诊为前列腺癌多发骨转移
3.1 多发非连续性脊柱结核的发病率及发病机制 骨关节结核发病率为1%~2%,脊柱结核的发病率约为0.5%~1.0%[3]。脊柱结核经常涉及多个相邻的椎骨,但不连续的、多处累及的病例较罕见,多数文献是对于单个病例的报告[4-6]。以往文献报道的非连续性脊柱结核的发病率有所差异,Pandit等[7]报道40例脊柱结核患者,非连续性脊柱结核的发病率为15%(6/40)。Polley等[3]报道98例脊椎结核,非连续性脊柱结核的发病率为16.3%(16/98)。瞿东滨等[2]报道200例脊柱结核,非连续性脊柱结核的发病率仅为2%(4/200),国内外统计结果差别较大,可能与脊柱扫描的范围有关。
经典椎体结核感染途径是结核杆菌进入动脉系统后,被输送至椎体内的终末血管,在机体抵抗力薄弱的情况下结核杆菌繁殖,发生椎体的骨质破坏。而多发非连续性脊柱结核的发生机制和肿瘤脊柱转移的成因类似,与脊柱静脉和脊椎静脉丛的解剖特点有关。脊柱静脉具有管壁薄、无瓣膜、血液可以双向流动的特点,当结核杆菌进入无瓣膜的脊椎静脉丛后,在腹压变化下发生静脉反流,避免结核杆菌经肺或淋巴系统过滤而到达新的椎骨,发生多个椎体的跳跃性病变。本组3例均发现椎弓和附件结构的骨质破坏,以及脊柱外的多发骨质破坏,说明本病的发生可能由脊柱静脉反流和动脉血行播散共同参与。
3.218F-FDG PET/CT在多发非连续性脊柱结核的应用价值 活动期结核性肉芽肿内含有大量的上皮样细胞、朗格汉斯细胞和淋巴细胞等,这些细胞葡萄糖代谢旺盛,所以18F-FDG摄取较高[8,9]。一组88例肺外结核的18F-FDG PET/ CT显像研究27例为脊柱结核,FDG均摄取升高,SUVmax最高达23.4[10]。本组5例中4例病灶的糖代谢均明显增高,SUVmax均大于10,最高达18.8。同时,本组中4例脊柱多发病灶中均有FDG环形摄取,与病灶中心干酪性坏死有关,因此,环形摄取,强烈提示感染性病变,对本病的诊断有重要作用。刘桂超等[11]分析39例肺外结核的18F-FDG PET/ CT表现,发现骨结核病灶共有36处,其中17处表现为环形摄取。本组病例中除多发与非连续性的特征之外,其单个病灶的CT表现与典型脊柱结核的表现相似。本组4例椎旁软组织肿胀或冷脓肿形成,5例病变椎体均出现密度增高,这两个重要征象在CT平扫即可显示,前者CT表现无特异性,而后者有助于对本病的诊断。沙粒样死骨和椎间隙狭窄也是本病的主要特征[12],本组5例中分别有4例和2例可见。病灶层面薄层软组织算法重建有助于这两个征象的显示,提供诊断依据。PET/CT检查范围广,一次检查可以显示整个脊柱的图像,而且可以提供功能代谢和形态特征的信息。
3.3 误诊原因分析 本组5例中3例误诊,病例1同时发现肺内结节和胸、腰椎多发骨质破坏,FDG均摄取增高,误诊为肺癌伴胸腰椎转移;病例5为老年男性,同时有前列腺外周带高代谢病灶和脊柱跳跃性骨质破坏,误诊为前列腺癌多发骨转移,以上2例误诊是由于片面将FDG高代谢的脊柱病灶与肺、前列腺病灶进行联系,忽视了脊柱单个病灶的CT表现如椎体密度增高、死骨、椎间隙狭窄等征象。病例4的单个病灶仅累及一个椎体,并且椎间隙未见狭窄,同时FDG明显摄取增高,SUVmax达到18.8,误认为淋巴瘤。误诊的原因主要是未发现原发灶,仅考虑淋巴瘤的FDG摄取明显增高,而对无椎间隙狭窄的不典型脊柱结核病例缺乏认识,仔细观察发现该患者有椎体密度增高和环形摄取的征象。
3.4 鉴别诊断 由于多发非连续性脊柱结核在临床上的结核中毒症状不典型,大部分患者的临床症状和影像学表现不符合,加之跳跃性的骨质破坏,易误诊为脊柱肿瘤。该病的鉴别诊断包括:①成骨性转移,大多数成骨性转移和脊柱结核均可有病变椎体骨质破坏和密度增高的表现。成骨性转移在PET/CT全身扫描时可以发现原发灶,并常见椎体塌陷,但一般不累及椎间盘,而脊柱结核常见椎间隙受累狭窄和沙粒样死骨。由于不同病理类型和分化程度的肿瘤转移病灶的SUVmax变化较大,此时,通过SUV鉴别两者的可靠性不大。②淋巴瘤,淋巴瘤和脊柱结核均可以有病变椎体密度增高的表现,而且两者的FDG摄取也可以相仿[13]。然而淋巴瘤的椎旁软组织肿块一般不引起椎体形状和轮廓改变,并且椎间盘一般不受侵犯。而脊柱结核以骨质破坏伴死骨为主,一般不伴淋巴结和脾脏肿大。脊柱结核的FDG摄取呈环形,淋巴瘤少见此征象。③多发性骨髓瘤,同脊柱结核相似也表现为椎体骨质破坏。前者的骨质破坏表现为穿凿样,多伴有骨质疏松和压缩性骨折,通常不累及椎间盘。脊柱结核则以椎间盘破坏和椎体死骨为特点。多发性骨髓瘤的SUVmax的变化较大(1.9~7.2)[13],而本组5例中4例SUVmax均大于10,SUVmax最小为7.2,提示脊柱结核的SUVmax高于多发性骨髓瘤。④嗜酸性肉芽肿,是朗格汉斯细胞组织细胞增生症的一种表现,好发于年轻人,扁平椎是其脊柱病变的特征性表现,往往累及整个椎体,也可以累及附件,但不侵犯椎间盘。椎体的破坏区轻度膨胀,边缘清楚略有硬化,MRI增强后明显均匀强化[14],嗜酸性肉芽肿的FDG摄取呈轻至中度升高[13]。脊柱结核则以骨质破坏为主,并破坏椎间盘,SUVmax一般中等到明显升高。
总之,多发非连续性脊柱结核较少见,临床表现不典型,易被误诊为骨转移或淋巴瘤。18F-FDG PET/ CT可以同时提供形态学和葡萄糖代谢的信息,本病的CT形态学特征是沙粒样死骨和病变椎体密度增高,以及椎间隙狭窄。仅凭SUVmax值难以鉴别,脊柱结核的SUVmax可以在10以上,甚至更高,FDG呈环形摄取提示感染性病变,具有特征性。18F-FDG PET/CT可以扫描全脊柱,对于本病的定位、定性及定量的评价有重大价值,有助于与其他脊柱良、恶性病变相鉴别,在临床诊疗和预后评估中可以发挥其独特的作用。
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R529.2;R445.3
2013-09-13
2014-03-06
(责任编辑 唐 洁)
解放军第八五医院PET/CT影像诊断中心 上海200052
高 欣 E-mail: george.ssmu@gmail.com
10.3969/j.issn.1005-5185.2014.03.009