18F-FDG PET/CT對(duì)大血管炎探測(cè)效能及與炎癥指標(biāo)相關(guān)性評(píng)價(jià)

楊寶軍，任昭暉，郝新忠

(1.晉中市第一人民醫(yī)院，山西 晉中 030600；2.山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院，山西 太原 030001)

大血管炎(Large vessel vasculitis，LVV)是一類非壞死肉芽腫性血管炎的總稱，主要包括巨細(xì)胞動(dòng)脈炎(Giant cell arteritis，GCA)和Takayasu動(dòng)脈炎(Takayasu arteritis，TA)[1]。相當(dāng)多的大血管炎由于沒(méi)有典型癥狀和體征，并且缺乏特異性生物學(xué)檢測(cè)指標(biāo)，早期診斷極其困難[2]。即使對(duì)于存在明顯解剖形態(tài)學(xué)異常的血管，常規(guī)影像學(xué)檢查往往不能很好地區(qū)分病變血管內(nèi)炎癥的活動(dòng)程度[3]。18F-FDG PET/CT作為一種分子影像技術(shù)，在大血管炎的診斷及療效評(píng)價(jià)中表現(xiàn)出很好臨床應(yīng)用價(jià)值[1，2]。然而，對(duì)于經(jīng)過(guò)治療或血管壁僅殘留瘢痕組織的大動(dòng)脈炎，18F-FDG PET/CT的探測(cè)可能存在一定局限性。本研究的目的是評(píng)估18F-FDG PET/CT對(duì)未治療和治療后大血管炎的探測(cè)效能，并分析PET代謝參數(shù)與炎癥指標(biāo)的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2011年2月～2017年10月期間晉中市第一人民醫(yī)院診斷為大動(dòng)脈炎23例患者(GCA 21例，TA 2例) 的18F-FDG PET/CT影像和炎癥標(biāo)志物檢測(cè)結(jié)果。男10例，女13例，平均年齡61.3歲。根據(jù)PET/CT顯像前有無(wú)類固醇激素和/或免疫抑制治療，分為未治療組和治療組(連續(xù)治療≥3 d)，未治療組18例，治療組5例。炎癥標(biāo)志物包括紅細(xì)胞沉降率(ESR)、C-反應(yīng)蛋白(CRP)。每例患者通過(guò)基于臨床、影像學(xué)檢查方法(超聲，CT，MR或常規(guī)血管造影)排除感染性炎癥、動(dòng)脈粥樣硬化疾病。

1.2 方法

1.2.118F-FDG PET/CT顯像 患者全部禁食6 h以上，空腹血糖介于4.6-9.8 mmol/L。按體重4MBq/kg靜脈注射18F-FDG(放化純度≥98%)，靜息60 min后行PET/CT掃描。掃描范圍從顱底部至大腿中段，獲得的同機(jī)CT圖像用于PET數(shù)據(jù)衰減校正和血管節(jié)段的定位。PET使用3D采集模式，2 min/床位，矩陣128×128，有序子集最大期望值法重建，迭代2次，子集14個(gè)，半高寬為6 mm。同機(jī)CT掃描采用低劑量掃描，管電壓120 kV，管電流60 mA，層厚3.75 mm，層間隔3.27 mm，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.8 s，螺距因子0.984。

1.2.218F-FDG PET/CT圖像分析 采用參照MartinA等[4]提出的修改后視覺(jué)評(píng)估和半定量評(píng)估。按解剖部位，每位患者大血管被劃分為6個(gè)節(jié)段，分別為頸動(dòng)脈、鎖骨下動(dòng)脈、肺動(dòng)脈、胸主動(dòng)脈(本文中把升主動(dòng)脈、主動(dòng)脈弓和胸降主動(dòng)脈納入)、腹主動(dòng)脈、髂動(dòng)脈。在PET最大密度投影(MIP)圖像上，把血管FDG攝取程度分為4個(gè)等級(jí)：0級(jí)，無(wú)FDG攝??；1級(jí)，F(xiàn)DG攝取低于肝臟；2級(jí)，F(xiàn)DG攝取與肝臟攝取相似；3級(jí)，F(xiàn)DG攝取高于肝臟。血管FDG攝取等于或高于肝臟被認(rèn)為是“PET陽(yáng)性”，低于肝臟被認(rèn)為是“PET陰性”。通過(guò)分析18F-FDG PET/CT對(duì)大血管炎探測(cè)的陽(yáng)性率來(lái)評(píng)價(jià)其診斷效能。由兩位醫(yī)師盲法閱片，不一致時(shí)協(xié)商達(dá)成一致。使用最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值(SUVmax)作為患者血管壁18F-FDG攝取程度的半定量評(píng)價(jià)指標(biāo)[2，4]。

PET/CT檢查前或后1周內(nèi)的血漿ESR、CRP檢測(cè)值被記錄，分析二者與患者大血管SUVmax的相關(guān)性。如果1周內(nèi)超過(guò)一次檢查者，只記錄距離PET/CT檢查最近的一次檢測(cè)結(jié)果。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 18F-FDG PET/CT對(duì)大血管炎診斷效能的評(píng)價(jià)

根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，23例患者的大血管FDG攝取程度分級(jí)見(jiàn)表1。全部PET陽(yáng)性患者中，累及頻率由高到低分別為胸主動(dòng)脈、腹主動(dòng)脈、鎖骨下動(dòng)脈和頸動(dòng)脈。PET對(duì)未治療組大動(dòng)脈炎的探測(cè)率高于治療組。未治療組患者血管平均SUVmax為2.55±0.67，治療組平均SUVmax為1.80±0.19。未治療組患者平均血管SUVmax高于治療組(t=-6.10,P<0.05)。

表1 未治療組和治療組大血管炎患者FDG攝取分級(jí)情況

2.2 18F-FDGPET半定量指標(biāo)SUVmax與ESR、CRP相關(guān)性分析(見(jiàn)表2)

表2 PET/CT陽(yáng)性組和陰性組大血管SUVmax與血漿ESR和CRP的相關(guān)性分析

3 討論

本研究觀察結(jié)果顯示，18F-FDG PET/CT能有效正確識(shí)別未經(jīng)治療患者的活動(dòng)性大血管炎。大血管炎累及頻率由高到低分別為胸主動(dòng)脈、腹主動(dòng)脈、鎖骨下動(dòng)脈和頸動(dòng)脈，常常表現(xiàn)沿血管壁的連續(xù)的、線條樣和/或環(huán)形FDG濃聚。其中，高等級(jí)FDG攝取模式(血管攝取FDG等于或高于肝臟)最為常見(jiàn)(表1、圖1和圖2)。本研究顯示，18F-PET對(duì)于未治療大血管炎探測(cè)率總體上達(dá)到了88.9%。在Walter等[5]的研究中，應(yīng)用了類似的評(píng)分系統(tǒng)，PET對(duì)2級(jí)及3級(jí)血管攝取探測(cè)的敏感性僅為60%，但仍表現(xiàn)出高特異性(99%)。然而，Walter等的研究中70%的患者PET/CT檢查是在糖皮質(zhì)激素治療下進(jìn)行的，糖皮質(zhì)激素抑制炎性血管壁18F-FDG攝取是導(dǎo)致其敏感性較低的重要原因。而本研究的研究有效區(qū)分了經(jīng)激素治療和未經(jīng)激素治療的患者。

圖1 女性，76歲，診斷巨細(xì)胞大動(dòng)脈炎。未行激素和免疫抑制劑治療，18F-FDG PET/CT陽(yáng)性，F(xiàn)DG攝取等級(jí)為3級(jí)(血管壁FDG攝取明顯超過(guò)肝臟)。圖為前位FDG PET MIP圖像，可見(jiàn)沿著雙側(cè)頸動(dòng)脈(長(zhǎng)實(shí)箭號(hào))、雙側(cè)鎖骨下動(dòng)脈(長(zhǎng)虛箭號(hào))、主動(dòng)脈(包括升主動(dòng)脈、主動(dòng)脈弓、胸主動(dòng)脈和腹主動(dòng)脈；空三角號(hào))和雙側(cè)髂動(dòng)脈管(短實(shí)箭號(hào))分布廣泛而顯著的FDG濃聚。圖?-分別是斜矢狀位的CT、PET和PET/CT融合圖像，顯示了主動(dòng)脈管壁(升主動(dòng)脈-主動(dòng)脈弓-胸主動(dòng)脈-腹主動(dòng)脈-左側(cè)髂動(dòng)脈)廣泛FDG濃聚，而對(duì)應(yīng)CT圖像未見(jiàn)形態(tài)學(xué)異常。

圖2 男性，69歲，診斷巨細(xì)胞大動(dòng)脈炎。激素治療5天，18F-FDG PET/CT陽(yáng)性，F(xiàn)DG攝取等級(jí)為2級(jí)(血管壁FDG攝取與肝臟類似)。圖為前位FDG PET MIP圖像，可見(jiàn)雙側(cè)頸動(dòng)脈(長(zhǎng)實(shí)箭號(hào))、升主動(dòng)脈(空三角號(hào))、主動(dòng)脈弓(空三角號(hào))、雙側(cè)鎖骨下(長(zhǎng)虛箭號(hào))FDG攝取，類似于肝臟攝取程度。圖?-分別是主動(dòng)脈水平的軸位CT、PET和PET/CT融合圖像，顯示了主動(dòng)脈管壁FDG濃聚，而對(duì)應(yīng)CT圖像未見(jiàn)異常。

18F-FDG PET/CT在類固醇激素治療后評(píng)估大血管炎患者方面并不是可靠的，本研究的觀察結(jié)果顯示，PET的陰性率為80%(陽(yáng)性率為20%)。這類患者的血管壁多表現(xiàn)為0級(jí)或1級(jí)攝取，其血管SUVmax明顯低于未經(jīng)治療組，在視覺(jué)評(píng)價(jià)時(shí)并不明顯，F(xiàn)DGPET/CT容易診斷為陰性。然而，在經(jīng)激素治療的患者中，仍然有1例患者表現(xiàn)為陽(yáng)性2級(jí)攝取(大血管攝取與肝臟類似)。本研究認(rèn)為可能與激素治療時(shí)間短，血管壁炎癥抑制不明顯徹底有關(guān)。

本研究中，不論P(yáng)ET/CT陽(yáng)性組還是PET/CT陰性組，血管炎患者的SUVmax值與炎癥標(biāo)志物(ESR，CRP)水平均呈極強(qiáng)的正相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)均大于0.95)，這一結(jié)果支持了18F-FDG濃聚程度能反映血管炎活動(dòng)程度的假設(shè)。大血管炎的病理生理學(xué)包括與T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的活化和在血管壁聚集的級(jí)聯(lián)炎性反應(yīng)有關(guān)[5]。這些細(xì)胞對(duì)葡萄糖和葡萄糖類似物如18F-FDG作為能量底物的大量攝入，可以代表炎癥的程度。

18F-FDG在血管的攝取并無(wú)特異性，在動(dòng)脈粥樣硬化病例中也可以觀察到。觀察血管FDG攝取分布、模式和程度，本研究可以較好區(qū)分活動(dòng)性血管炎和動(dòng)脈粥樣硬化病變。動(dòng)脈粥樣硬化血管攝取常表現(xiàn)為“非連續(xù)、斑片狀”，而非沿血管壁的線形和/或環(huán)形連續(xù)的FDG攝取，并且攝取程度有限。

本研究認(rèn)為，18F-FDG PET/CT可以敏感性地檢出未治療患者血管炎，F(xiàn)DG濃聚程度可以反應(yīng)大血管炎血管壁炎癥活動(dòng)程度，18F-FDG PET/CT可以作為大血管炎早期診斷的有效工具，但在其對(duì)經(jīng)類固醇治療患者血管炎的探測(cè)是不可靠的。