SPECT/CT和MRI对脊柱肿瘤与脊柱结核的鉴别诊断价值

徐帅，欧云生，杜兴，朱勇，赵增辉，罗伟

脊柱肿瘤和脊柱结核是临床上常见的脊柱病变。随着医学影像学的发展及恶性肿瘤诊疗技术的提高，脊柱肿瘤的检出率和诊断率日益提高[1-4]。我国是结核病的高发国家，脊柱结核约占结核病的2%，占肺外结核的15%，是最常见的骨结核[5]。脊柱肿瘤和脊柱结核均会造成椎体骨质破坏、塌陷、病理性骨折、脊柱后凸畸形等，严重时可造成脊髓或神经受压而导致瘫痪，而一旦脊髓神经受损，其功能将难以恢复[6-8]。但脊柱肿瘤与脊柱结核的治疗方案及预后存在巨大差异，因此，早期准确的鉴别诊断对制定治疗方案、改善患者预后具有重要意义[9-10]。穿刺活检是脊柱肿瘤与脊柱结核术前鉴别诊断的金标准[11]，然而由于有创、易损伤脊髓或神经等原因限制了其推广应用。目前，脊柱肿瘤和脊柱结核的鉴别诊断主要依靠影像学检查，其中以MRI最为常用。但近年来，体内有金属植入物(如心脏起搏器、动脉支架、人工髋关节假体等)的患者日益增多，这部分患者无法接受MRI检查。核医学检查，如单光子发射计算机断层摄影术联合CT扫描图像融合技术(SPECT/CT)对二者的鉴别诊断也具有一定价值。因此，重庆医科大学附属第一医院骨科于2013年1月－2016年12月应用SPECT/CT及MRI对脊柱肿瘤及脊柱结核进行影像学鉴别，发现其诊断效能令人满意，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 对重庆医科大学附属第一医院骨科脊柱病区2013年1月－2016年12月收治的141例脊柱肿瘤或脊柱结核患者的病例资料进行回顾性分析。纳入标准：①经术前穿刺活检或术后病理检查确诊为脊柱肿瘤或脊柱结核；②术前均进行了SPECT/CT及MRI检查，且检查间隔时间不超过5d；③病例资料(如性别、年龄、病史、查体、影像学及病理学资料等)完整。排除标准：①未经病理检查确诊的可疑脊柱肿瘤或脊柱结核患者；②病例资料不全的患者。

1.2 研究方法 根据术前穿刺或术后病理检查结果作为诊断的金标准。由3位重庆医科大学附属第一医院高年资脊柱外科专科医生独立、盲法阅读患者的病例资料，记录其临床资料，包括年龄、性别、查体、相关病史(如肿瘤、结核等)、脊柱病变椎体数，在不了解病理诊断的基础上，分别单独分析SPECT/CT、MRI以及SPECT/CT联合MRI影像学检查，综合临床资料后，分别给出相应的定性诊断，并进行病变椎体定位。在评估及记录过程中，若3位医生在某一方面存在异议，则与第4位高年资医生讨论后决定。相关标准为：①以术前穿刺活检或术后病理检查结果作为最终诊断，若二者存在差异则以术后病理检查结果为准；②以术中病变探查结果或术后患者疼痛是否明显缓解来判断病变椎体的定位是否准确。

1.3 统计学处理 采用SPSS 23.0软件进行统计分析。采用Kappa分析分别评估SPECT/CT、MRI、SPECT/CT联合MRI诊断与最终病理诊断的一致性；采用χ2检验评估SPECT/CT、MRI、SPECT/CT联合MRI对病变椎体的定性及定位能力是否存在差异。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 纳入患者的临床及影像学特点 141例患者中，病理诊断确诊为脊柱肿瘤82例，脊柱结核59例。在82例脊柱肿瘤中，20例(24.39%)为脊柱原发性肿瘤，62例(75.61%)为脊柱转移瘤。在20例脊柱原发性肿瘤中，骨巨细胞瘤5例，椎体血管瘤5例，浆细胞瘤3例，骨软骨瘤2例，骨样骨瘤1例，骨母细胞瘤1例，神经鞘瘤1例，骨髓瘤1例，多发性骨髓瘤1例。在62例脊柱转移瘤中，原发肿瘤为肺癌16例，乳腺癌7例，肝细胞癌6例，前列腺癌3例，宫颈癌2例，肾癌2例，直肠癌2例，结肠癌1例，卵巢癌1例，膀胱癌1例，甲状腺癌1例，鼻咽癌1例，腮腺导管癌1例，其余18例原发灶尚不明确。除年龄和病史外，两组患者的性别、SPECT/CT和MRI显示病变椎体数等差异无统计学意义(表1)。

表1 脊柱肿瘤与脊柱结核患者的临床及影像学特点Tab. 1 Clinical and imaging features of patients with spinal tumor and spinal tuberculosis

2.2 SPECT/CT和MRI对病变椎体的定性诊断能力 SPECT/CT、MRI、SPECT/CT联合MRI的诊断结果分别见表2、表3、表4，其中SPECT/CT对5例患者的定性诊断不确定。Kappa分析结果显示，SPECT/CT诊断和病理诊断的一致性Kappa系数为0.747，敏感度和特异度分别为87.0%和88.2%；MRI诊断和病理诊断的一致性Kappa系数为0.824，敏感度和特异度分别为93.9%和88.1%。SPECT/CT联合MRI诊断和病理诊断的一致性Kappa系数为0.883，敏感度和特异度分别为96.3%和91.5%。三者对病变椎体的定性诊断能力差异无统计学意义(χ2=4.395，P=0.111，表5)。

表2 脊柱肿瘤与脊柱结核患者SPECT/CT诊断与病理诊断的比较(例)Tab. 2 Comparison between SPECT/CT and pathological diagnosis in patients with spinal tumor and spinal tuberculosis(n)

表3 脊柱肿瘤与脊柱结核患者MRI诊断与病理诊断结果比较(例)Tab. 3 Comparison between MRI and pathological diagnosis in patients with spinal tumor and spinal tuberculosis (n)

表4 脊柱肿瘤与脊柱结核患者SPECT/CT联合MRI诊断与病理诊断结果比较(例)Tab. 4 Comparison between SPECT/CT combined with MRI and pathological diagnosis in patients with spinal tumor and spinal tuberculosis (n)

表5 脊柱肿瘤与脊柱结核患者SPECT/CT、MRI、SPECT/CT联合MRI对病变椎体定性诊断能力的比较(例)Tab. 5 Comparison on the qualitative diagnostic ability of lesion vertebral body among SPECT/CT, MRI and SPECT/CT combined with MRI in patients with spinal tumor and spinal tuberculosis (n)

2.3 SPECT/CT和MRI以及SPECT/CT联合MRI对病变椎体的定位诊断能力 SPECT/CT定位诊断准确率为94.33%，MRI定位诊断准确率为96.45%，SPECT/CT联合MRI为98.58%，三者比较差异无统计学意义(χ2=3.732，P=0.155，表6)。

表6 脊柱肿瘤与脊柱结核患者SPECT/CT、MRI、SPECT/CT联合MRI对病变椎体定位诊断能力的比较(例)Tab. 6 Comparison on the positioning ability of lesion vertebral body among SPECT/CT, MRI and SPECT/CT combined with MRI in patients with spinal tumor and spinal tuberculosis (n)

2.4 典型病例

2.4.1 病例1 患者，男，76岁，因“腰痛7个月，双侧臀部及大腿疼痛10d”入院，既往有“肺结核”史。入院后查腰椎MRI提示腰1、腰2、腰5椎体及部分椎体附件和双侧髂骨多发结节状异常信号，诊断考虑脊柱肿瘤，转移性肿瘤可能性大(图1A－C)。SPECT提示腰2、右侧骶髂关节放射性增多(图1D)，CT提示相应部位未见明显骨质破坏改变(图1E)，SPECT/CT融合图像考虑脊柱肿瘤(转移瘤可能性大，图1F)。患者术后病理诊断结果为肺癌脊柱转移(图1G)。

图1 患者，男，76岁，因“腰痛7个月，双侧臀部及大腿疼痛10d”入院Fig. 1 A 76-year-old man admitted to hospital with a chief complaint of low back pain for 7 months and bilateral hip and thigh pain for 10 days

2.4.2 病例2 患者，男，41岁，因“反复腰骶部疼痛8个月”入院，既往史无特殊。入院后查腰椎MRI提示腰2、腰3椎体骨质破坏，伴椎间隙狭窄，椎旁软组织肿胀，考虑腰椎结核伴椎旁冷脓肿形成(图2A－C)。SPECT提示腰2、腰3异常放射性浓聚(图2D)，CT提示腰2、腰3骨质破坏伴周围软组织肿胀(图2E)，SPECT/CT融合图像考虑诊断为脊柱结核(图2F)。患者术后病理诊断结果为脊柱结核(肉芽肿性炎，图2G)。

图2 患者，男，41岁，因“反复腰骶部疼痛8个月”入院Fig. 2 A 41-year-old man admitted to hospital with a chief complaint of repeated lumbosacral pain for 8 months

3 讨 论

脊柱肿瘤和脊柱结核是临床上常见的脊柱病变。大多数的脊柱肿瘤为转移瘤，且部分转移瘤临床上难以找到明显的原发病灶。脊柱结核占全身骨关节结核的首位，以青壮年居多。脊柱结核与脊柱肿瘤均可表现为疼痛、乏力、消瘦等，二者的临床表现十分相似，术前鉴别诊断较为困难，临床误诊并不少见。穿刺活检曾被认为是脊柱肿瘤与脊柱结核术前鉴别诊断的金标准[11]。但穿刺活检会增加患者的痛苦及医疗费用，且为有创操作，存在神经及脊髓损伤的风险，同时穿刺活检获取的病变组织量较少，存在假阴性的可能[12]，因此对所有考虑诊断脊柱肿瘤或脊柱结核的患者常规进行术前穿刺活检是不合理的。影像学检查是目前鉴别脊柱肿瘤与脊柱结核最常用的方法。

MRI可较好地鉴别脊柱良恶性病变，当有溶骨性病变时SE序列T1WI显示低信号，FSE序列T2WI显示等信号或高信号，STIR序列显示高信号；若为成骨性病变则均呈现低信号；若为混合型病变则可因成分比例差异而表现不同[13]。MRI因其具有无创，分辨率高，可多层面、多方位及多参数成像，对脊髓、神经根、椎间盘、硬膜及椎旁软组织等解剖结构显示清晰等优点，已成为鉴别脊柱肿瘤与脊柱结核最常用的影像学检查[14-15]。但MRI也有其缺点，如检查时间长、对骨性结构显示欠佳、不能明确细微的钙化灶等。同时MRI也不适用于体内有金属植入物、精神疾病(如幽闭恐惧症等)、配合度差的患者。因此，寻找MRI的替代性影像学检查方法对此类患者尤为重要。

目前核医学技术在我国发展迅速，已开展的SPECT代谢性成像与CT定位性成像相结合的SPECT/CT技术被广泛应用于临床，并被证实具有较高的诊断效能[16-17]。单光子发射体层摄影广义上包括SPECT和正电子发射型计算机断层显像(PET)，但实际工作中从狭义上特指其中的重要组成部分——全身骨显像，其成像原理是静脉注射能发射γ单光子核素99mTc标记的亚甲基二膦酸盐，因为骨代谢的活跃程度不同，所以表现的放射浓聚也不同。SPECT/CT能够整合核素扫描的功能成像与CT的结构显像，使患者同时完成SPECT及CT检查，同时获得充足的功能代谢信息和结构形态学信息，实现这两种技术独立检查无法达到的诊断效果，且具有特异度和敏感度高、检查时间短、空间分辨率高等优点，可提高临床医生对脊柱肿瘤和脊柱结核的鉴别诊断能力[18-19]。对不能耐受MRI 的患者，SPECT/CT可作为其替代性检查方法，但对造影剂过敏的患者禁用。

本研究以病理诊断结果为金标准，分别对SPECT/CT、MRI、SPECT/CT联合MRI在脊柱肿瘤和脊柱结核鉴别诊断中的价值进行了比较分析。结果发现SPECT/CT联合MRI诊断的敏感度和特异度最高，MRI次之，SPECT/CT最低，分析可能有以下原因：①SPECT/CT为全身显像，可显示脊柱外其他部位骨骼的病变及其特点，而这些病变可对鉴别诊断提供帮助(如全身多处异常信号浓聚提示脊柱转移性肿瘤可能)；②MRI对椎体周围软组织如韧带、椎间盘、椎旁肌肉等显示更准确，这些可能会影响对脊柱病变性质的判断(如椎旁冷脓肿、腰大肌脓肿等提示脊柱结核)；③SPECT/CT联合MRI诊断结合了SPECT/CT和MRI检查的优点，比单独应用SPECT/CT或MRI具有更高的诊断效能。但一致性分析发现，SPECT/CT、MRI、SPECT/CT联合MRI的诊断结果与病理诊断结果均具有较高的一致性，三者相比差异无统计学意义，提示与单用SPECT/CT或MRI相比，SPECT/CT联合MRI并不能显著提高对脊柱肿瘤和脊柱结核的诊断准确率，且会增加医疗费用、放射线辐射量及医源性损伤(注射造影剂时)。一般认为SPECT为代谢性成像，敏感性高，但图像分辨率低，对病变椎体的定位能力较差，而本研究发现，SPECT/CT、MRI以及SPECT/CT联合MRI对病变椎体的定位准确性比较差异无统计学意义，分析其原因可能是CT检查具有定位准确、骨性结构显示清晰的特点，将SPECT与CT相结合的SPECT/CT技术明显提高了对病变椎体的定位能力。

本研究的不足之处在于：①回顾性研究，且样本量较小；②未纳入及分析相关实验室检查结果；③未探讨原发性脊柱肿瘤和脊柱转移瘤的鉴别诊断；④SPECT/CT是全身性扫描，MRI则是受检查费用等社会因素限制只能行局部扫描，存在漏诊的可能。

综上所述，本研究结果表明，MRI有助于脊柱肿瘤与结核的鉴别诊断，SPECT/CT是不能接受MRI检查患者的另一种选择，这两种技术均有一定的实用价值。SPECT/CT联合MRI比单独应用SPECT/CT或MRI具有更高的诊断敏感度和特异度，但并不能显著提高诊断准确率，因此并不推荐常规应用二者的联合诊断。本研究受研究设计及病例数较少的影响，上述结论尚需进一步研究证实。