18F-FDG PET/CT对下肢开放骨折术后感染的定位诊断价值及引导作用

尹 亮，岳建兰，黄世明，张 庆，刘 菲，王秋菊，林志春

开放性骨折的继发感染是一种非常严重的难治性并发症[1,2]，多由于手术清创不完整造成局部反复感染，断端延迟愈合和不愈合，形成慢性窦道，最常见的致病菌为金黄色葡萄球菌。临床表现为长期中度发热伴白细胞升高，慢性营养消耗，各种抗感染治疗效果不佳，甚至死亡。对开放性骨折准确判断是否存在感染，并对感染灶进行准确定位是清创术成功的关键，也是临床研究的一个重点问题。本研究通过采用18F-FDG PET/CT进行定位诊断，并依据18F-FDG PET/CT结果引导手术清创，旨在为临床治疗提供依据。

1 对象与方法

1.1 对象 选择2018-07至2019-06我中心收治的下肢开放性骨折术后可疑术区局部感染的患者15例，其中男11例，女4例；年龄18～67岁，平均(38.8±10.6)岁；股骨骨折4例，单纯胫骨骨折4例，胫腓骨骨折7例。PET/CT检查前均曾接受1～3次手术治疗，末次清创术后6～54个月，平均(12.8±9.4)个月。其中1例胫腓骨骨折术后的患者PET/CT检查前2 d曾于外院行99mTc-MDP SPECT/CT断层骨显像。所有患者均无慢性病史及肿瘤病史。

1.2 临床表现 所有患者均有不同程度运动功能障碍、跛行及疼痛，以压痛明显；12例有局部红肿，5例可见局部渗出、流脓及窦道形成；4例可见患肢较对侧肢体周径缩小；3例术后长期间断低热(1周以上)，体温在38 ℃上下波动。常规胸部X线片和CT检查未发现异常影像学特征，血培养均无阳性发现，经抗感染治疗效果不佳。

1.3 扫描方法 于术前1周内行18F-FDG PET/CT检查。采用美国GE Discovery STE16型PET/CT仪，检查前禁食6 h以上，空腹血糖控制在4.0～8.0 mmol/L。按体质量静脉注射18F-FDG(南京江源安迪科技有限公司提供)3.70～5.55 MBq/kg，平静休息1 h后行CT和PET断层显像，CT扫描范围包括骨折目标骨的上及下大关节，扫描参数：管电压120～140 kV，管电流180～300 mA，层厚3.75 mm，螺距1.375，在同一范围采集PET图像，采集2～4个床位，采集时间为4 min/床位，采集后所有图像传输到AW 4.4工作站进行图像融合和重建。

1.4 影像判读 由3位高年资核医学科医师以视觉判断方式互盲阅片，意见不一时协商统一。PET/CT影像中当手术区域出现异常FDG摄取时，结合CT图像，在除外伪影的情况下，认为是感染病灶；反之，相应区域无异常FDG摄取时，认为无感染。由其中1位固定的医师测量并记录病灶的最大标准摄取值(maximum standard uptake value, SUVmax)。

1.5 临床处置及随访 根据PET/CT提示，结合患者临床表现及术中所见进行手术探查扩创、清创，完全清除所见不健康组织及异物，标记后分别送病理学检查及病原微生物培养，术中根据需要进行抗生素链珠植入、内植物植入及内固定术。术后随访12～24个月。

2 结 果

2.118F-FDG PET/CT影像表现 经PET/CT引导的清创术，15例均证实存在局部感染灶。其中12例(80.00%)存在骨感染灶(骨皮质或骨髓)，共发现病灶18个。其中6例单纯骨感染灶表现为骨髓或骨皮质区条状、片状或结节状FDG摄取增高影，以骨髓区为主，SUVmax2.8～16.6，平均5.1±3.4,CT显示上述部位骨质密度不均匀(图1)。9例软组织感染灶，共发现病灶12个，3例为单纯软组织感染，SUVmax3.0～5.9，平均3.6±2.4，CT显示上述部位呈稍低密度软组织影。

图1 左侧胫腓骨车祸外伤骨折术后骨髓炎的18F-FDG PET/CT表现

2.2 经18F-FDG PET/CT引导的清创术效果 15例经PET/CT引导行清创术，共清创30个病灶，经与术后病理学或细菌培养结果对照，最终证实感染灶27个。18个骨病灶中17个为感染灶，灵敏性94.4%(17/18)，仅1例合并软组织感染灶骨折修复期改变误诊为骨髓炎；12个软组织病灶中10个为感染灶，灵敏性83.3%(10/12)，其中2例合并骨髓炎的软组织病灶的病理证实为肉芽肿性增生。仅有1例术后右股骨大转子骨折术后骨及皮下软组织广泛感染未痊愈，1次清创成功率为93.3%，均未见新发病灶。1例最终证实为左侧胫腓骨骨折修复期合并局部软组织感染99mTc-MDP SPECT/CT表现为骨折线区片状放射性浓聚影，PET/CT于上述骨折区未见FDG异常摄取，而局部软组织显示FDG摄取异常增高(图2)。

图2 骨折修复期及软组织感染灶99mTc-MDP SPECT/CT融合骨显像及18F-FDG PET/CT对比

2.3 随访情况 术后随访12～24个月，14例手术切口愈合良好，无红肿、疼痛或压痛、无渗液或窦道形成，无全身感染征象，其中1例血常规中性粒细胞及红细胞沉降率持续偏高的患者行PET/CT复查亦无阳性发现(图3)；1例感染未愈患者根据病原微生物培养结果采取抗菌药物治疗。

图3 右股骨高处坠落骨折再次清创前后18F-FDG PET/CT对比

3 讨 论

早期准确地诊断开放性骨折术后感染，不但能减少治疗措施、改善预后，而且能减轻患者的经济负担[3]。目前对感染的诊断主要依靠临床症状、实验室检查结果和影像学表现等综合考虑，对于最佳诊断方案并未完全明确[4,5]。全血细胞计数、CRP及 ESR等实验室检查方法虽简便，但对于骨髓炎的诊断缺乏特异性指标[6]。CT是诊断慢性骨髓炎的常用方法，但其诊断的灵敏度和特异度一般，不易与术后改变鉴别。MRI是目前软组织感染时常用的检测手段，但由于开放骨折术后患者体内多有金属物质，常常无法避免金属假体的影响。有研究显示，放射性核素标记白细胞显像的准确性达92.0%[7]，但由于此显像过程复杂，国内开展极少。刘玉珂等[8]研究显示，99mTc-MDP SPECT/CT融合骨显像判断骨折愈合的准确率达91.2%。但也有研究表明99mTc-MDP三相骨显像对感染性骨折愈合不良的诊断特异性仅为61.4%～72.7%[9]。本研究中3例为骨折术后单纯软组织感染，其中1例行99mTc-MDP SPECT/CT显像误诊为慢性骨髓炎，且未发现软组织内感染灶，表明其对合并软组织感染特异性较低。因此，选择一种准确诊断开放性骨折术后感染的方法是临床急需解决的一个问题。近年来，PET/CT在感染性疾病中的应用越来越受到重视。最新研究显示，18F-FDG PET/CT对骨折相关感染的诊断价值明显优于SPECT/CT，特异性较后者明显提高[10]。本研究通过评价18F-FDG PET/CT对下肢开放骨折术后感染的定位诊断价值及对清创手术的引导作用，旨在为临床提供借鉴。

Sollini等[11]认为，18F-FDG PET/CT是一种预测感染性骨折不愈的有效工具。Wenter等[12]研究发现，PET/CT诊断骨髓炎的灵敏度、特异度、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)、准确度相比单独PET来说更准确。而联合PET/CT和MRI的多模态显像对骨髓炎诊断的准确度更是高达100%[13]。本研究结果显示，18F-FDG PET/CT对骨感染灶诊断特异性为94.4%，1次清创成功率为93.3%，与以上研究结果基本一致。但以往研究多集中在18F-FDG PET/CT骨折相关感染定性诊断方面[14]，对于定量分析的研究较少，有学者采用SUVmax截断值为4.0进行分析，发现其诊断敏感性为65.0%、特异性为77.0%[15]，本研究骨感染病灶SUVmax平均值为5.1。由于骨折修复期可能存在FDG生理性摄取，所以对判定骨感染性病变的SUVmax截断值还有待进一步研究。目前18F-FDG PET/CT对软组织感染的多应用于心血管系统，对外伤术后软组织感染灶的应用极少[16]。本研究15例中有9例合并软组织感染，其中3例为单纯软组织感染，证明18F-FDG PET/CT有较高的诊断特异性，可为临床诊治提供参考。

综上所述，本研究表明PDG-PET/CT对开放骨折术后感染的定性和定位诊断较为准确，不但为临床手术清创提供重要影像学资料，还可明确清创范围及缩小手术探查区域，下一步将扩大样本，进行更深入地研究。