骨髓壞死18F-FDG PET/CT與MRI對照分析

宋 樂 李 慧 張衛(wèi)方

(北京大學第三醫(yī)院核醫(yī)學科,北京 100191)

骨髓壞死由微循環(huán)障礙缺氧引起,常伴發(fā)于惡性腫瘤,以急性白血病、慢性骨髓增生性疾病和淋巴瘤為主,可以發(fā)生于腫瘤治療前、治療中及治療后隨訪期間[1-2]。骨髓壞死患者可以出現(xiàn)骨痛、發(fā)熱等非特異性癥狀,以及貧血、血小板減少等實驗室檢查異常。骨髓細胞形態(tài)學、骨髓病理活檢是診斷骨髓壞死的重要方法,但骨髓容易干抽,單一部位穿刺成功率較低。影像學檢查有助于及時診斷骨髓壞死,改善患者預后[1,3-5]。骨髓壞死磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)檢查具有特征性表現(xiàn):多發(fā)地圖樣異常信號,邊緣為低信號帶,內部無強化[6-7]。氟-18-脫氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG)正電子發(fā)射斷層顯像/計算機斷層顯像(positron emission tomography/computed tomography,PET/CT)已經廣泛用于多種惡性病變的評估。18F-FDG PET/CT亦可檢出腫瘤繼發(fā)的骨髓壞死。但國內外關于骨髓壞死18F-FDG PET/CT的研究僅見2例個案報道,并且結論相反,分別認為骨髓壞死呈多發(fā)代謝減低[8],或呈單發(fā)代謝增高[9]。本文通過回顧性分析骨髓壞死18F-FDG PET/CT征象,提高對該病的認識,以幫助醫(yī)生對其早期診斷。

1 對象與方法

1.1 研究對象

回顧性收集2015年10月至2022年12月在北京大學第三醫(yī)院行18F-FDG PET/CT檢查,并經過MRI診斷為骨髓壞死的患者資料。骨髓壞死MRI診斷標準[6]:骨盆、股骨或脊柱地圖樣異常信號,邊界清晰,邊緣可見低信號環(huán),內部T1加權像(T1-weighted image,T1WI)呈低/高信號,T2加權像為高信號,T2脂肪抑制像(T2-fat suppressed image,T2FSI)呈低/高信號;增強掃描邊緣強化,內部未見強化。通過查詢電子病歷、電話隨訪,記錄患者有無疼痛等不適癥狀、基礎疾病、相應的治療及隨訪情況。排除標準:PET/CT圖像質量不佳,臨床資料無法查詢者。本文研究利用的研究信息不含有使受試者的身份被直接識別或通過與其相關的識別物識別的信息,免除倫理審查和患者知情同意。

1.2 PET/CT顯像方法

患者空腹6 h以上,檢查前血糖濃度低于11 mmol/L,按照3.7～5.5 MBq/kg靜脈注射18F-FDG(北京原子高科股份有限公司或南京江原安迪科正電子研究發(fā)展有限公司提供,放化純度>95%),安靜休息約60 min,排尿后采集圖像。采用德國Siemens Biograph 64 PET/CT掃描儀進行圖像采集?；颊哐雠P,雙手抱頭或置于身體兩側,掃描范圍自顱頂至大腿中段、小腿或雙踝。CT掃描參數(shù):管電壓120 kV,有效管電流100 mA,螺距0.9。PET采集5～12個床位,每個床位采集2 min,True X方法重建,迭代3次,子集21,高斯濾波,半峰寬5.0,放大倍數(shù)1.4。

1.3 圖像分析

由2名具有10年以上閱片經驗的副主任及主任醫(yī)師共同進行MRI及PET/CT圖像分析。應用GE PACS工作站分析MRI圖像,記錄病變部位、單發(fā)/多發(fā)情況,多發(fā)病變者,選擇最大病灶進行分析。對照MRI圖像,應用麥迪克斯工作站進行PET/CT圖像分析,對比鄰近正常骨質,觀察病變18F-FDG攝取情況(增高、接近或減低),于PET/CT融合圖像勾畫感興趣區(qū),測量病變最大標準化攝取值(maximum standardized uptake value,SUVmax);分析病變CT表現(xiàn),包括形態(tài)、密度、邊界等。觀察PET/CT掃描范圍內其余骨質有無類似異常征象。以MRI檢查時間為基線,對于多次PET/CT檢查的患者,分析病變不同時間18F-FDG代謝及CT特征的變化趨勢。

1.4 統(tǒng)計學方法

利用SPSS 27.0軟件,應用中位數(shù)M(P25,P75)表示患者年齡、病變SUVmax的分布狀態(tài)。

2 結果

2.1 臨床特點

納入患者9例,男性6例,女性3例,中位年齡28.0(24.5,38.0)歲。9例均患有淋巴瘤,其中彌漫性大B細胞淋巴瘤4例,T淋巴母細胞淋巴瘤4例,Burkitt淋巴瘤1例。骨髓穿刺及活檢提示骨髓浸潤4例。6例患者在診治過程中出現(xiàn)腰部、髖部、大腿、膝部、小腿等部位疼痛不適,行MRI檢查;3例患者無癥狀,由于PET/CT評估淋巴瘤時發(fā)現(xiàn)異常征象而行MRI檢查。MRI檢查部位:雙側髖關節(jié)5例,胸腰椎2例,右髖關節(jié)1例,左側膝關節(jié)1例。9例患者MRI結果均見多發(fā)病變,其中6例髖關節(jié)MRI結果提示累及髂骨6例、股骨6例、坐骨3例、骶骨2例、恥骨1例、腰椎1例。病變形態(tài)、大小差異顯著,選擇較大病變進行測量、分析。

2.2 PET/CT及MRI征象

與MRI檢查時間最為接近的PET/CT于1 d至16個月之前進行。髖關節(jié)MRI所選6例髂骨病變,內部均為T1WI高信號,T2FSI低信號,伴邊緣T1WI環(huán)狀低信號。PET/CT顯示5例病變內部代謝減低,CT呈等或稍低密度,邊緣代謝增高,CT呈線狀骨質硬化,形態(tài)呈類圓形、不規(guī)則,局限于骨松質,或延續(xù)至骨皮質(圖1)。1例病變密度及代謝未見異常,MRI顯示病變狹長。2例脊柱病變中1例呈MRI T1WI低信號,T2FSI高信號,PET/CT局部呈等代謝,密度稍高(圖2)。1例呈MRI T1WI等信號,T2FSI高信號,增強掃描內部未見強化,PET/CT見局部代謝減低區(qū),密度未見異常。1例左側股骨遠段病變呈T1WI高信號,T2FSI低信號,PET/CT見局部代謝及密度增高(圖3)。以上所選病變SUVmax中位值1.80(1.63,2.30)。在MRI掃描范圍以外,8例PET/CT發(fā)現(xiàn)更多部位骨質出現(xiàn)類似線狀高密度影伴代謝異常病變,病變部位包括肱骨頭(6例)、脊柱、肩胛骨、肋骨、鎖骨、胸骨等(圖1)。

圖1 骨髓壞死MRI及18F-FDG PET/CT表現(xiàn)

圖2 骨髓壞死MRI及18F-FDG PET/CT表現(xiàn)

圖3 骨髓壞死MRI及18F-FDG PET/CT表現(xiàn)

2.3 PET/CT變化趨勢

8例患者在MRI檢查(髖關節(jié)6例,脊柱、膝關節(jié)各1例)之前均進行多次PET/CT檢查,并且最早在中位時間13.5(8.25,32.75)個月前即發(fā)現(xiàn)異常征象,當時患者均未訴相應部位不適。6例髂骨病變中5例代謝減低,其中3例CT可見邊緣線狀高密度硬化,2例CT未見異常(圖1);1例代謝及密度均未見異常。1例脊柱病變代謝減低,CT未見異常(圖2)。1例膝關節(jié)MRI患者早期PET/CT顯示雙側股骨頭、肱骨頭多發(fā)線狀代謝增高區(qū),CT未見異常。對比歷次PET/CT,隨著時間推移,3例股骨頭病變出現(xiàn)塌陷、皮質斷裂等改變,2例脊柱病變分別出現(xiàn)椎體多發(fā)許莫氏結節(jié)、壓縮性骨折(圖1,圖2)。

3 討論

骨髓壞死常伴發(fā)于惡性腫瘤、鐮狀細胞貧血、感染等疾病[1]。在本文研究中,有9例骨髓壞死均為淋巴瘤患者,8例發(fā)生于治療后,1例發(fā)生于治療前。骨髓壞死患者往往出現(xiàn)顯著持續(xù)性骨痛,嚴重影響生活質量。在本文研究中,有6例患者因疼痛行MRI檢查診斷骨髓壞死,3例否認不適的患者因為PET/CT提示骨髓壞死而行MRI確診,8例患者更早期PET/CT檢查發(fā)現(xiàn)異常征象時,均無相關不適。說明PET/CT及MRI可以在患者出現(xiàn)癥狀之前檢出骨髓壞死。因而,在應用PET/CT評估基礎疾病時,如能準確識別相關征象,有助于早期診斷骨髓壞死。既往研究[4]認為骨髓壞死預后較差,患者平均生存期不足12個月,但本文研究表明大部分患者出現(xiàn)PET/CT提示骨髓壞死后隨訪1年以上,病情穩(wěn)定,未見淋巴瘤復發(fā),可能與基礎疾病淋巴瘤的治療水平提高有關。

骨髓壞死常見多骨累及,以髂骨病變?yōu)槔?典型表現(xiàn)為早期18F-FDG代謝減低,密度變化不明顯,隨時間推移,病變邊緣可見線樣密度及18F-FDG代謝增高。骨髓壞死病理上表現(xiàn)為骨髓組織和間質壞死,骨細胞、成骨細胞和破骨細胞死亡,正常骨髓結構被破壞[6];隨著病變修復,血管再生及肉芽組織生長,邊緣與周圍正常骨質交界處出現(xiàn)成骨增加。在本文研究中,患者髂骨MRI可見病變內部均為T1WI高信號,T2FSI低信號,提示病變內部脂肪替代骨髓組織是導致18F-FDG攝取減低原因之一;病變邊緣MRI呈T1WI低信號,反映修復性成骨,因而18F-FDG代謝增高,CT呈線狀高密度。病變內部可以出現(xiàn)炎性細胞浸潤、死骨吸收、骨髓再生等改變,MRI可呈現(xiàn)不同信號,18F-FDG攝取亦有不同。Aras等[9]報道一例惡性胃間質瘤伊馬替尼治療后胸椎單發(fā)骨髓壞死,病變18F-FDG攝取增高,推測可能與病變修復相關,容易誤診為轉移瘤。此外,多種因素會影響周圍骨髓的18F-FDG代謝,也可能影響骨髓壞死的檢出[10-13]。因而,PET/CT診斷骨髓壞死,應該注意探尋代謝減低區(qū)、邊緣線狀代謝及密度增高影,而不應依賴SUVmax絕對值。

PET/CT顯像能夠全面顯示骨髓壞死的累及部位。在本文研究中,有8例PET/CT檢出常規(guī)MRI掃描范圍以外(包括肱骨頭、脊柱、肩胛骨、肋骨、鎖骨、胸骨等)的更多病變。有學者[6,14]認為骨髓壞死與骨缺血性壞死具有不同的臨床病理特征,并且發(fā)生部位及范圍有所差異:骨髓壞死發(fā)生部位較為廣泛,常常彌漫性累及脊柱、骨盆;缺血性壞死較為局限,容易累及四肢骨的關節(jié)部位,尤其是股骨、肱骨。此外,Nix等[14]報道脊柱骨髓壞死不會進展為椎體塌陷,而脊椎壞死常見椎體塌陷。有學者[15]認為骨壞死累及骨質與骨髓,位于骨骺和軟骨下骨者稱為缺血性壞死,位于干骺端及骨干者稱為骨梗死。在本文研究中,多數(shù)患者骨盆、股骨、肱骨頭等多處病變共存。股骨頭、肱骨頭受累表現(xiàn)類似缺血性壞死[16-18]。在本文研究的隨訪過程中,部分患者股骨頭病變出現(xiàn)進展,脊柱病變出現(xiàn)椎體壓縮骨折及許莫氏結節(jié)。這些結果進一步佐證骨髓壞死與缺血性壞死存在共同的發(fā)病機制,并非兩種獨立病變[15];同時說明PET/CT可以反映骨髓壞死的演變,有助于病變隨訪。此外,對于MRI診斷骨髓壞死的淋巴瘤患者,應該進行全身顯像,例如進行18F-FDG PET/CT檢查,明確是否累及其他部位骨質,便于及時治療。

本研究為回顧性研究,納入病例較少,基礎疾病均為淋巴瘤,存在選擇偏倚,以MRI作為骨髓壞死的診斷方法,缺乏病理診斷依據(jù),并且病例間MRI與PET/CT檢查時間間隔差異較大。

本研究結果表明骨髓壞死常見多骨受累,早期呈現(xiàn)18F-FDG代謝減低,逐漸出現(xiàn)病變邊緣高代謝及高密度影。PET/CT在評估原發(fā)腫瘤的同時,有助于檢出無癥狀性骨髓壞死,發(fā)現(xiàn)多骨病變。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明宋樂:提出研究思路,設計研究方案,收集、統(tǒng)計、分析臨床資料及數(shù)據(jù),撰寫論文;李慧:提出研究思路,設計研究方案,收集、分析臨床資料及數(shù)據(jù);張衛(wèi)方:提出研究思路,設計研究方案,總體把關、審定論文。