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18F-FDG PET/CT显像对下肢长骨骨折相关性感染的诊断价值

2025-03-21 75 上传者：管理员

摘要：目的：总结下肢长骨骨折相关性感染（Fracture related infection,FRI）的18F-FDG PET/CT征象，提高对本病的认识。方法：回顾性分析2019年5月—2022年10月本院42例确诊为下肢长骨FRI患者的18F-FDG PET/CT图像，分析归纳该疾病18F-FDG PET/CT征象及代谢参数的特点。结果：42例下肢长骨FRI患者中股骨骨折18例，胫腓骨骨折24例；骨折端18FFDG代谢均增高，骨折端附近骨质周围代谢增高34例、长骨周围代谢增高10例，骨折端附近髓腔代谢增高16例、长骨髓腔代谢增高11例，内固定周围代谢增高20例，钉道代谢增高12例，窦道形成11例，脓肿形成3例，SUVmax为7.34±2.94,SUVmax/肌肉SUVmax为5.99±2.79,SUVmax/对侧SUVmax为3.72±1.91。根据细菌毒力高低分为两组，代谢参数组间比较无统计学差异。结论：18F-FDG PET/CT可显示下肢长骨FRI的部位及范围，且不受金属固定物的影响，感染区域表现为单发或多发高代谢灶，程度明显高于肌肉及对侧，窦道、脓肿具有一定的特征性影像学表现。

关键词：
FRI
下肢骨
创伤骨科
正电子发射断层显像计算机体层摄影术
骨折
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骨折相关性感染(Fracturerelatedinfection,FRI)是创伤骨科一种常见且严重的并发症,其发生率逐年增高[1],治疗成功的前提是明确诊断[2],若因诊断不明而忽视治疗,极易感染迁延不愈､复发,甚至致残､死亡,给患者､家庭和社会带来沉重的负担｡诸多研究表明18F-FDGPET/CT显像诊断FRI具有很高的灵敏度､特异性及阴性预测值[3-11],并且在感染灶的检出和定位､骨折愈合及内固定的评估以及手术计划的制定中有重要作用,但其影像学诊断标准尚未明确｡本研究回顾性分析了本院42例下肢长骨FRI患者18F-FDGPET/CT显像的影像学表现及代谢参数,试图归纳总结其影像学特点及代谢参数的规律,以提高医师对该病的认识及诊断准确性｡

1、资料与方法

1.1研究对象

回顾性分析2019年5月—2022年10月本院42例确诊为下肢长骨FRI患者的临床资料及18FFDGPET/CT显像资料,所有患者术中细菌培养均为阳性｡

1.2仪器与方法

患者禁食6h以上,空腹血糖低于11.1mmol/L｡按照0.11~0.13mCi/kg的剂量经上肢静脉注射18FFDG(原子高科股份有限公司,放化纯>95%),嘱患者注射显像剂后饮水500mL｡40~60min后,采用GEDiscovery71064排PET/CT进行扫描｡CT参数:管电压120kV,有效管电流160mAs,矩阵512×512,螺距0.984,重建层厚3.75mm,层间距3.27mm｡PET参数:2min/床位,VPFX方法重建,子集32个,迭代2次,高斯滤波,半峰宽5.2,矩阵192×192｡扫描范围:包全骨折部位相邻的2个大关节,如髋､膝､踝｡

1.3图像分析

由2名核医学医师独立阅览PET/CT图像,意见不一致时,经协商达成一致｡于PET/CT融合图像上测量病灶最大标准化摄取值(Maximumstandardizeduptakevalue,SUVmax)､邻近非应力性肌肉SUVmax､对侧相应部位SUVmax,计算SUVmax/肌肉SUVmax､SUVmax/对侧SUVmax｡

1.4统计学方法

应用SPSS26.0软件进行统计学分析,符合正态分布的数据采用均数±标准差(x±s)表示,不符合正态分布的采用中位数(四分位距)表示｡根据细菌毒力高低分为两组,代谢参数符合正态分布的组间比较采用t检验,P<0.05表示差异具有统计学意义｡

2、结果

42例患者中男33例,女9例,年龄24~86岁,平均(45.14±15.45)岁,体质量指数(BMI)为18.31~35.08｡实验室检查:白细胞计数(WBC)为(4.26~12.15)×109L-1,中性粒细胞相对值49.2%~81.1%,C反应蛋白(CRP)为0.5~95.3mg/L,红细胞沉降率(ESR)为2~86mm｡高危因素:开放性骨折19例,吸烟7例,酗酒4例,糖尿病3例,高龄2例,贫血5例,肥胖16例,高血压8例,心脑血管疾病3例,恶性肿瘤1例｡

42例患者中股骨骨折18例(近端4例､骨干11例､远端3例),胫腓骨骨折24例(近端6例､骨干16例､远端2例);其中,内固定25例(钢板17例､螺钉3例､髓内针4例､钢针4例),外固定8例,无固定物9例｡

PET/CT显像与骨折发生的时间间隔为285.5d(493.5d)｡全部患者在PET/CT显像后均进行手术治疗,手术与PET/CT显像的时间间隔为9.5d(16.75d),术中细菌培养结果均为阳性,其中革兰阳性菌30例,革兰阴性菌12例｡单一细菌感染32例(金黄色葡萄球菌5例,表皮葡萄球菌8例,人葡萄球菌3例,头状葡萄球菌､肺炎克雷伯菌､铜绿假单胞菌､粘质沙雷菌各2例,科氏葡萄球菌､粪肠球菌､阴沟肠杆菌､鲍曼不动杆菌､纹带棒杆菌､枯草芽孢杆菌､产气克雷伯菌､奥斯陆摩拉菌各1例),两种细菌感染9例(表皮葡萄球菌､头状葡萄球菌2例,表皮葡萄球菌､类粪球菌1例,表皮葡萄球菌､乳微杆菌1例,表皮葡萄球菌､科氏葡萄球菌科氏亚种1例,粪肠球菌､纹带棒杆菌1例,解糖葡萄球菌､藤黄微球菌1例,肺炎克雷伯菌､嗜麦芽窄食单胞菌1例,大肠埃希菌､杨氏柠檬酸杆菌1例),3种细菌感染1例(表皮葡萄球菌､人葡萄球菌､头状葡萄球菌1例)(图1,2)｡

CT表现:42例病例中,骨不连38例,骨折端硬化､骨质密度增高33例,骨痂少量或无32例､骨痂不规则9例,死骨形成7例,非骨折部位骨膜反应8例,髓腔狭窄5例,固定物松动5例,骨溶解1例,骨外露2例,邻近软组织肿胀､层次不清18例,软组织显示不清5例,软组织内气体1例,无明显软组织改变4例,关节软组织增厚3例,关节积液0例｡

18F-FDG代谢特点:42例骨折端代谢均增高,骨折端附近骨质周围代谢增高34例､长骨周围代谢增高10例,骨折端附近髓腔代谢增高16例､长骨髓腔代谢增高11例,内固定周围代谢增高20例,钉道代谢增高12例,窦道形成11例,脓肿形成3例,邻近关节代谢增高14例,SUVmax为7.34±2.94,SUVmax/肌肉SUVmax为5.99±2.79,SUVmax/对侧SUVmax为3.72±1.91｡细菌毒力高低的两组组间比较,SUVmax的t值为1.411,P=0.166;SUVmax/肌肉SUVmax的t值为0.443,P=0.660;SUVmax/对侧SUVmax的t值为1.736,P=0.09｡

3、讨论

FRI国际及国内的专家共识将诊断标准分为两类——确定性诊断标准和提示性诊断标准[3-5],影像学方法作为提示性诊断标准纳入｡共识中提到具备以下任何一个影像学特点,则提示性诊断成立:骨溶解(骨折端,内植物周围);内固定松动;死骨形成(逐渐形成的);骨愈合进程受阻(骨不连);骨膜反应(出现在非骨折部位或已愈合的骨折部位)[3-5]｡该诊断标准主要是针对X线及CT检查,且需要和患者既往的影像学检查进行比对,而本研究中大多数病例距创伤骨折发生的时间较长､已明确诊断骨不连由外院转诊而来,具体手术方式不详,缺乏之前的影像学资料,因此,该诊断标准并不能完全适用于本研究的18F-FDGPET/CT显像｡

可疑FRI患者首先需要明确的是感染是否存在,感染区域在18F-FDGPET/CT图像上表现为18FFDG摄取增高｡本研究中感染区域SUVmax为7.34±2.94,且明显高于肌肉及对侧｡需要注意的是,18F-FDG并不是感染的特异性显像剂,除感染外,手术､内固定､骨折的愈合､局部应力增加等非感染性因素也会引起18F-FDG摄取增高,程度大都低于FRI,但SUVmax在鉴别感染和非感染时缺乏特异性[12],目前没有可靠的截止值[11]｡既往研究中,依据PET或PET/CT的影像学表现进行定性诊断或联合SUVmax进行综合诊断的准确性均较高[8-9],而仅依据SUVmax进行诊断的准确性相对较低｡因此,FRI的诊断并不能仅依据SUVmax,除了18F-FDG摄取增高的程度外,摄取增高的部位､形态及分布也十分重要｡本研究中细菌毒力高低的两组18F-FDG代谢参数组间比较没有显著差异,这可能是由于感染的程度是由细菌毒力､侵入机体的细菌数量､感染灶的局部环境､机体的免疫力等共同作用｡

FRI主要考虑的是细菌是否存在于骨折端和内固定周围,有金属固定物的患者也可行18F-FDGPET/CT显像[3],PET图像受金属伪影的影响较小,可很好地显示病灶的代谢程度,CT软组织窗受金属伪影的影响较大,骨窗受影响较小,能够提供解剖定位信息,明确18F-FDG摄取增高的部位及范围,有助于临床定位感染灶及制定手术方案｡本研究中42例患者骨折端代谢均增高,25例内固定患者中有20例内固定周围代谢增高｡FRI可表现为单发感染灶也可表现为多发感染灶,多发感染区域可相通也可各自独立存在,可相隔距离较近也可相隔距离较远(如骨折端位于长骨远端､另一感染区域位于长骨近端),本研究中34例骨折端附近骨质周围代谢增高､16例骨折端附近髓腔代谢增高均与骨折端的代谢增高区域相连,但10例长骨周围代谢增高､11例长骨髓腔代谢增高与骨折端的代谢增高区域不相连｡

18F-FDGPET/CT显像对脓肿､窦道的显示颇具特点,脓肿表现为环形代谢增高中央代谢缺损(需与血肿鉴别),窦道表现为条形或短条形代谢增高,一端达皮肤表面(局部可凹陷或隆起),另一端与内植物､断端或髓腔相通｡依据专家共识,出现瘘管､窦道､伤口裂开､伤口脓性渗出物或术中发现深部脓液即可诊断FRI｡本研究3例脓肿及11例窦道均经手术证实｡

FRI患者由于创伤､应力等也会导致关节代谢增高,本研究中14例邻近关节代谢增高,均无关节积液,经手术证实均未发生关节感染｡专家共识指出,存在内植物穿破关节囊､关节内骨折时,FRI可能存在于邻近关节[2]｡由此可见,邻近关节感染的诊断需谨慎｡

有研究回顾性分析了254例下肢骨折内固定术后可疑FRI的18F-FDGPET/CT图像,结果显示根据同侧腹股沟淋巴结SUVmax诊断FRI的灵敏度和特异性均较高[13]｡腹股沟淋巴结在下肢淋巴引流中有重要作用,常作为前哨淋巴结出现[14],但本研究扫描范围为骨折部位邻近两个关节,胫腓骨骨折的病例扫描时并未包括腹股沟,提示我们下肢骨折可能需要扩大扫描范围,即骨盆至足｡

本研究纳入的病例均为下肢长骨FRI,且病例数较少,无法对不同部位的骨折展开进一步研究,今后应收集更多病例作进一步探讨｡

总之,18F-FDGPET/CT显像是诊断FRI较好的影像学检查方式之一,可以直观地提供感染是否存在的证据,将感染可视化,能够显示单发或多发感染灶的部位､范围,脓肿､窦道具有一定的影像学表现特征,可用于有金属固定物的患者,能够评价骨折愈合情况及内固定的情况,明确解剖特征,便于手术计划的制定,值得临床推广应用｡

参考文献:

[3]中华医学会骨科学分会创伤骨科学组,中华医学会骨科学分会外固定与肢体重建学组,中国医师协会创伤外科医师分会创伤感染专家委员会,等.中国骨折内固定术后感染诊断与治疗专家共识(2018版)[J].中华创伤骨科杂志,2018,20(11):929-936.

[12]常冰洁,刘加成,吴嘉钰,等.18F-FDGPET/CT对非肿瘤性疾病导致不明原因发热的诊断价值[J].中国医学影像学杂志,2023,31(8):882-886.

[14]朱世坤,张舒,罗亚平.SPECT/CT定位诊断皮肤肿瘤前哨淋巴结的应用体会[J].协和医学杂志,2023,14(4):795-801.

基金资助:吴阶平医学基金(320.6750.2022-2-42);

文章来源:韩洁,冯瑾,张连娜,等.18F-FDG PET/CT显像对下肢长骨骨折相关性感染的诊断价值[J].中国临床医学影像杂志,2025,36(03):209-212.