阴彦林，杨新明，张瑛，等.MRI与l8F-FDG PET/CT在结核性脊柱炎诊断中的应用价值[J]. Thesis
医疗卫生装备,2021,42(4):63-66,71."63"
MRI与18F-FDG PET/CT在结核性脊柱炎诊断中的
应用价值
阴彦林，杨新明*，张瑛，田野，张培楠，孟宪勇
(河北北方学院附属第一医院骨科，河北张家口075000)
［摘要］目的：探讨MRI和18F-FDG PET/CT在结核性脊柱炎与非结核性脊柱炎鉴别诊断中的应用价值。方法：回顾性分析某院2015年1月至2019年1月的180例感染性脊柱炎患者的临床资料，其中结核性脊柱炎72例、非结核性脊柱炎108例(包括化脓性脊柱炎59例，布鲁杆菌性脊柱炎49例)。所有患者均行MRI和18F-FDG PET/CT检查，以病理学检查为对照，分析并比较MRI、F-FDG PET/CT对结核性脊柱炎的鉴别诊断价值。采用SPSS22.0统计学软件进行数据分析。结果：MRI检测出结核性脊柱炎75例，非结核性脊柱炎105例，与病理学综合诊断结果一致性较高(Kappa=0.782,P<0.05);18F-FDG PET/CT检测出
结核性脊柱炎74例，非结核性脊柱炎106例，与病理学综合诊断结果一致性极好(Kappa=0.931,P<0.05)。在诊断结核性脊柱炎的敏感度、特异度、准确度中，MRI分别为88.89%、
89.81%,89.44%,18F-FDG PET/CT分别为97.22%、96.30%、96.67%。18F-FDG PET/CT诊断结核性脊柱炎的敏感度、特
异度、准确度均明显高于MRI诊断。结论：MRI、F-FDGPET/CT对结核性脊柱炎均具有较高的诊断价值，其中18F-FDG PET/CT对结核性脊柱炎的诊断价值更高，可为结核性脊柱炎及早做出正确诊断提供参考。
［关键词］MRI;18F-FDG PET/CT；结核性脊柱炎；化脓性脊柱炎；布鲁杆菌性脊柱炎
［中国图书资料分类号］R318；R445.3；R814.42［文献标志码］A［文章编号］1003-8868(2021)04-0063-05
DOI：10.19745/j.1003-8868.2021078
Application values of MRI and18F-FDG PET/CT in diagnosis of
tuberculous spondylitis
YIN Yan-lin,YANG Xin-ming*,ZHANG Ying,TIAN Ye,ZHANG Pei-nan,MENG Xian-yong (Department of Orthopaedics,the First Affiliated Hospital of Hebei North University,Zhangjiakou075000,Hebei Province,
China)
Abstract O时CCtive To i nvestigate the value of MRI and18F-FDG PET/CT in the differential diagnosis of tuberculous spondylitis versus non-tuberculous spondylitis.MettlOdS The clinical data of180patients with infectious spondylitis, including72cases of tuberculous spondylitis and108cases of non-tuberculous spondylitis(invloving in59cases of septic spondylitis and49cases of brucellosis spondylitis)from January2015to January2019in a hospital were retrospectively analyzed.All the patients underwent MRI and18F-FDG PET/CT examinations to analyze and compare the differential diagnostic values of MRI and18F-FDG PET/CT for tuberculous spondylitis,using pathological examination as a control.
SPSS22.0statistical software was used for data analysis,MRI detected75cases of tuberculous spondylitis and105 cases of non-tuberculous spondylitis,which were in high agreement with the diagnosis of pathology(Kappa=0.782,P<
0.05);18F-FDG PET/CT found74cases of tuberculous spondylitis and106cases of non-tuberculous spondylitis,which were
in excellent agreement with the diagnosis of pathology(Kappa=0.931,P<0.05).The sensitivity,specificity and accuracy in the diagnosis of tuberculous spondylitis was88.89%,89.81%and89.44%for MRI and97.22%,96.30%and96.67%for 18F-FDG PET/CT respectively.18F-FDG PET/CT gained advantages over MRI significantly than MRI in sensitivity,specificity and accuracy when used to diagnose tuberculous spondylitis, MRI and18F-FDG PET/CT both behaved well in diagnosing tuberculous spondylitis,with18F-FDG PET/CT having a higher diagnostic value for tuberculous spondylitis and providing references for the early and correct diagnosis of TB spondylitis.［Chinese Medical Equipment Journal,2021,42
(4)：63-66,71］
Key words MRI;18F-FDG PET/CT;tuberculous spondylitis;pyogenic spondylitis;Brucellosis spondylitis
0引言包括结核性脊柱炎、非结核性脊柱炎(化脓性脊柱炎、感染性脊柱炎是椎体、椎间盘或椎体周围软组织布鲁杆菌性脊柱炎)等[2]o感染性脊柱炎发病早期症受到感染，从而危害人类健康的脊柱感染性
疾病[1]，状隐匿，加上多数人对脊柱感染性疾病相关知识了
阴彦林，杨新明，张瑛，等.MRI与18F-FDG PET/CT在结核性脊柱炎诊断中的应用价值［J］.
64•医疗卫生装备,2021,42(4)：63-66,71.Thesis
解甚少，导致较多患者就诊时病情已较严重，甚至出现神经系统损伤或脊柱凸畸形，需辅以全身支持及手术，严重影响患者身心健康且给患者家庭带来了沉重的经济负担［3-4］。为避免脊柱畸形及神经功能异常的发生，早发现、早诊断、早脊柱感染性疾病已然十分重要。临床上，只依靠临床表现、实验室检查、X射线片等很难早期鉴别结核性与非结核性脊柱炎，存在较大误诊率。陈体等［5］通过观察布鲁杆菌性脊柱炎及结核性脊柱炎的MRI影像学特点，总结MRI在2种疾病中的鉴别诊断价值发现，临床可结合病史及MRI检查有效鉴别2种疾病。国外学者研究发现冏,PET/CT在诊断结核性脊柱炎、化脓性脊柱炎、布鲁杆菌性脊柱炎方面有一定的价值。18F-FDG PET/CT是目前临床较为先进的诊断仪器，是功能显像和解剖结构的同机融合，通过将PET 获取的功能性信息与CT获取的解剖学信息进行有效融合，达到了优势互补的效果。基于此，本研究通过回顾性分析探讨MRI和18F-FDG PET/CT诊断结核性脊柱炎和非结核性脊柱炎的价值，以期为减少脊柱感染性疾病的误诊率及早确诊、早提供帮助。1资料与方法
1.1一般资料
回顾性分析我院2015年1月至2019年1月经一般实验室检查、感染相关指标检查及影像学检查，并通过血液培养、病理组织学和脓液培养等手段确诊的180例感染性脊柱炎患者的临床资料，其中结核性脊柱炎72例，男36例、女36例，年龄36-56岁，平均年龄(46.39±5.12)岁；非结核性脊柱炎108例(化脓性脊柱炎、布鲁杆菌性脊柱炎分别为59例、49例)，男58例、女50例，年龄35-56岁，平均年龄(45.77±4.96)岁。2组患者性别、年龄无统计学差异(P>0.05:。
纳入标准：年龄>18岁；结核性脊柱炎、布鲁杆菌性脊柱炎、化脓性脊柱炎得到临床明确诊断；病例资料完整。排除标准：有脊柱手术史者；有脊柱肿瘤者；既往有其他脊柱免疫疾病史者。本研究由我院伦
基金项目：2018年度河北省卫生健康技术研究暨成果转化重点项目(zh2018014)；2018年河北省医学适用技术跟踪项目(GL2018074)；2020年度河北省医学科学研究课题计划项目(20200504)；2021年度河北省医学适用技术跟踪项目(GZ2021068)；2019年张家口市市级科技计划项目(1921043D)
作者简介：阴彦林(1971—)，男，硕士，副主任医师，主要从事骨科学及脊柱外科方面的研究工作,E-mail:ypj ***********。
通信作者：杨新明，E-mail:**************理委员会审批并通过。
1.2检查方法
1.2.1MRI检查方法
采用德国西门子Verio3.0T磁共振成像仪。患者取头先进仰卧位，上臂靠近侧胸壁，作相应节段脊柱扫描。MRI扫描序列及参数：(1)TSE TWI序列：重复时间(repetition time,TR)400ms，回波时间(echo time,TE)13ms;(2)轴位和冠状面TSE T2WI序列:TR 3500ms,TE120ms。平行后采用STIR行增强扫描，静脉注射二乙二胺五乙酸轧(Gd-diethylenetriamine-pentaacetate,Gd-DTPA)显影剂，剂量为0.1mmol/kg，之后行横断面、矢状面及冠状面扫描。
1.2.2PET/CT检查方法
采用美国GE公司Discovery ST PET-CT扫描仪。患者禁食6h以上，监测血压。采用18F-FDG示踪剂及CTI公司RDS111型回旋加速器，根据患者体质量注射适量18F-FDG(3.7~5.18MBq/kg)，叮嘱患者静卧，注射60min后指导患者呈仰卧位在呼吸平静时进行PET/CT图像采集。首先，对颅底到股骨中段进行CT扫描。CT扫描条件：管电压120kV、管电流100mA，采用软组织算法重建，层厚2mmo其次，进行PET扫描。PET扫描采用三维模式，一般采集5-6个床位，每个床位扫描1.5min，必要时进行延迟显像。扫描完成后由2名高年资放射学及核医学医师综合分析病灶部位、形态、大小及边缘、密度、数量，以及病灶放射性分布，勾画感兴趣区(region of interest, ROI)，采用半定量分析法分析测量病灶部位标准摄取值的最大值(standardized uptake value max’SUV aj)，以SUV max逸2.5为阳性,<2.5为阴性。
1.3统计学方法
采用SPSS22.0软件分析数据，计数资料以(%)表示，采用X2检验。MRI、18F-FDG PET/CT检测结果与病理检测结果的一致性采用Kappa检验,Kappa臆0.40代表一致性较差;0.40<Kappa臆0.60代表中度一-致;0.60<Kappa臆0.80代表一-致性较高;Kappa> 0.80代表一致性极好。同时，计算MRI、18F-FDG PET/CT鉴别诊断结核性脊柱炎的敏感度、特异度及准确度，以P<0.05表示差异有统计学意义。
2结果
2.1MRI表现
结核性脊柱炎局限性发病，多数椎体T1WI呈极不均匀低信号、少数病灶呈混杂低信号,T2WI呈不均匀混杂高信号，病变椎间盘多呈T1WI低信号、T2WI不均匀高信号,STIR序列椎体呈现极不均匀高
阴彦林，杨新明，张瑛，等.MRI与l8F-FDG PET/CT在结核性脊柱炎诊断中的应用价值[J].
对冲机制医疗卫生装备,2021,42（4）：63-66,71."65"
信号，椎间隙多数明显变窄或消失，椎管内、椎体前
方广泛脓肿形成。化脓性脊柱炎单节或多节发病，整
个椎体T1WI多呈均匀低信号,T?WI呈均匀稍高或
高信号,STIR序列椎体呈明显均匀高信号，椎间隙
多数轻度变窄，椎管内或椎间盘内小脓肿形成。布鲁
杆菌性脊柱炎病变一般较局限，病变椎体T1WI多呈
欠均匀低信号,T2WI呈欠均匀等、稍高或混杂信号，
STIR序列椎体呈现不均匀高信号，椎间隙多数变窄
不明显，椎体周缘有增生硬化骨赘形成，椎管内、椎
体前方脓肿罕见。布鲁杆菌性脊柱炎MRI影像如图
1所示。
注：患者，女,40岁,MRI影像显示腰3~4椎体布鲁杆菌性脊柱炎,T2WI序列呈不均匀高信号，界限欠清，椎旁脓肿显示不清。
图1布鲁杆菌性脊柱
炎MRI影像图2.2 18F-FDG PET/CT表现
结核性脊柱炎18f-fdgpet/ CT早期表现为椎体及椎间隙广泛较明显的高代谢影像，病变较局限。慢性期（3周以后）椎体高代谢影像面积明显缩小，椎间隙明显变窄或消失，椎管内、椎体前方可见少量脓肿形成。结核性脊柱炎PET/CT影像如图2所示。化脓性脊柱炎18F-FDGPET/ CT早期表现为椎体广泛明显的高代谢影像，单节或多节椎体发
病。慢性期（3周后）椎体高代谢影像面积略缩小，椎间隙多数变窄，椎管内或椎间盘内小脓肿形成。布鲁杆菌性脊柱炎18F-FDG PET/CT早期表现为椎体散在明显的高代谢影像，椎体密度减低，病变一般较局限。慢性期（3周以后）椎体高代谢影像面积有所缩小，椎间隙变窄不明显，椎体周缘有程度不等的硬化骨赘形成，椎管内、椎体前方脓肿罕见。布鲁杆菌性脊柱炎PET/CT影像如图3所示。
(a)PET图(b)18F_FDG PET/CT融合图
注：患者，男,46岁，经PET/CT检测显示胸7~8椎体布鲁杆菌性脊柱炎，可见广泛椎体高代谢影像，椎体密度减低，椎体周围未见明显脓肿影。
图3布鲁杆菌性脊柱炎PET/CT影像图
综合诊断结果一致性较高（Kappa=0.782,P<0.05:，详见表1o
表1MRI鉴别诊断结核性脊柱炎效果
单位：例病理诊断例数-
MRI诊断
结核性脊柱炎非结核性脊柱炎结核性脊柱炎72648
有所谓非结核性脊柱炎1081197 Kappa0.782
P0.000
2.4PET/CT鉴别诊断结核性脊柱炎的效果分析
PET/CT鉴别诊断出结核性脊柱炎74例，非结核性脊柱炎106例。其中，漏诊2例、误诊4例，与病理学综合诊断结果一致性极好（Kappa=0.931,P<0.05），详见表2。
表218F-FDG PET/CT鉴别诊断结核性脊柱炎效果
单位：例病理诊断例数
PET/CT诊断
结核性脊柱炎非结核性脊柱炎结核性脊柱炎72702卫生部副部长
非结核性脊柱炎1084104 Kappa0.931
P0.000
注：患者，男,40岁，经PET/CT检测显示胸3~4椎体结核性脊柱炎，可见椎体及椎间隙明显呈现高代谢影像，椎体密度略减低，椎体前缘可见少量脓肿影像。
图2结核性脊柱炎18F-FDG PET/CT影像图
2.3MRI鉴别诊断结核性脊柱炎的效果分析
MRI鉴别诊断岀结核性脊柱炎75例，非结核性脊柱炎105例。其中，漏诊8例、误诊11例，与病理学2.5MRI和PET/CT对结核性脊柱炎的鉴别诊断价值
MRI检测对结核性脊柱炎诊断的敏感度为88.89%、特异度为89.81%、准确度为89.44%,PET/CT 诊断结核性脊柱炎的敏感度、特异度、准确度分别为97.22%、96.30%、96.67%°PET/CT诊断结核性脊柱炎的敏感度、特异度及准确度均明显高于MRI诊断，详见表3。
3讨论
感染性脊柱炎是脊柱常见病变，主要通过临床特点（症状、体征、查体等）、实验室检查（白细胞、-反应蛋白、血沉等）、病理学检查及影像学检查确诊[7]o 但感染性脊柱炎早期发病症状不典型，实验室检查
UU阴彦林，杨新明，张瑛，等.MRI与18F-FDG PET/CT在结核性脊柱炎诊断中的应用价值［J］.
66°医疗卫生装备,2021,42(4)：63-66,71.Thesis
单位:％表3MRI和18F-FDG PET/CT对结核性脊柱炎的鉴别诊断价值
诊断方法敏感度特异度漏诊率误诊率准确度阳性预测值阴性预测值MRI88.8989.8111.1110.1989.4485.3392.38 (64/72)(97/108)(8/72)(11/108)(161/180)(64/75)(97/105) 18F-FDG97.2296.30 2.78 3.7096.6794.5998.11 PET/CT(70/72)(104/108)(2/72)(4/108)(174/180)(70/74)(104/106)
指标缺乏特异度，以致早期诊断困难。穿刺活检及手
术病理检查是脊柱感染的最后确诊方法，但会给患
者带来严重痛苦［8-9］。
感染性脊柱炎包括结核性脊柱炎与非结核性脊
柱炎，其中以结核性脊柱炎最为常见，其起病最初为
非特异度炎症反应，之后会随着疾病进展形成结核
性肉芽组织增生以及结核结节现象，最后发生干酪
坏死形成脓肿，而脓肿破溃向周围蔓延会使病情恶
化。结核性脊柱炎影像表现典型，但非结核性脊柱炎
：布鲁杆菌性脊柱炎、化脓性脊柱炎)的临床、影像
甚至病理检测与结核性脊柱炎均存在许多相似之
处［10］，一旦误诊将严重影响患者预后。因此，临床医
师应结合患者临床表现，选择最佳的影像诊断技术,
尽早做出明确的诊断，及时给予最佳的方案，以
改善患者预后。
MRI在评估脊柱感染性病变范围及是否椎管受
北京ons累方面有很大优势，可以直接显示脊柱和神经根受
累情况。同时,MRI对软组织有较好的分辨力，可以
多方位、多参数成像，清晰地显示椎管结构，且具有
无创伤性，已成为脊柱感染的首选诊断方法［11］。徐嬿
等［12］探讨了结核性与非结核性脊柱炎的MRI鉴别诊
断价值，发现结合临床及观察MRI上病变椎体及其
周围组织受累情况有助于鉴别结核性与非结核性脊
柱炎oThammaroj等［13］分析比较了化脓性脊柱炎与结
核性脊柱炎的MRI特征，发现MRI表现对区分结核
性脊柱炎与化脓性脊柱炎有较大临床应用价值。张
军等［14］探讨了MRI在早期强直性脊柱炎骶髂关节病
变诊断中的应用价值，发现MRI与临床病理诊断的
Kappa值为0.645，其对关节滑膜、韧带炎症等检出
率较高，且与临床病理检测结果一致性较好，可作为
强直性脊柱炎骶髂关节病变的诊断方法。本研究结
果显示,MRI检测180例感染性脊柱炎患者中结核
性脊柱炎75例，非结核性脊柱炎105例。与病理检
测结果相比，漏诊8例，误诊11例，诊断敏感度与特
异度分别为88.89%与89.81%，与病理检测结果一
致性较好(Kappa=0.782)。这提示MRI对结核性与非
结核性脊柱炎诊断具有一定准确度。
PET/CT是将解剖学与功能学融为一体的图像检查技术，其中PET图像能够有效显示病变的代谢异常,CT图像则可以准确显示病变的位置，且SUV值还能反映病变代谢异常的程度，因此多数学者认为此种显像是真正意义上的全身显像问。PET/CT在肿瘤诊断、分期及疗效评定等方面的价值已经被多
数
医生、学者认可。Ito等［16］研究发现,18F-FDG PET/CT 对结核性脊柱炎有较高的诊断价值。本研究结果显示,PET/CT检测180例感染性脊柱炎患者中结核性脊柱炎74例，非结核性脊柱炎106例。与病理检测结果相比，漏诊2例，误诊4例，诊断敏感度与特异度分别为97.22%,96.30%，与病理检测结果一致性极好(Kappa=0.931)。这提示PET/CT诊断结核性与非结核性脊柱炎具有一定准确度。
综上所述,MRI与PET/CT在鉴别结核性脊柱炎方面均有一定价值，但PET/CT的诊断效能更高。病理诊断是一种有创方式，会给患者带来较大痛苦，且多数患者不耐受。本研究在于探索合适的无创影像学诊断方法，结合临床表现和其他检查结果对结核性脊柱炎及早做出正确诊断以改善预后。虽然本研究发现18F-FDG-PET/CT具有较高的诊断效能，但其属于非医保目录的昂贵检查，难以普及，因此后期仍需探索其他无创且经济的影像学诊断方法。
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(►►下转第71页荩荩)
舒子芳，向逾，黄飞，等•一种战时医学装备维修任务优化调度的方法［J］.
医疗卫生装备,2021,42(4)：67-71."/I Thesis
医学救治需求是一个影响我军综合战斗力的重要课题。对我军维修部门而言，总是希望以有限的维修力量、较短的排队等待时间或者等待队长来满足战场循环不断的医治需要。因此，本文利用排队论的函数分布规律对离散随机的维修调度系统进行数学建模，分析了维修任务的战时数字特征，模拟符合实情的假设条件，比选了更为合理的排队模型，提出适合战场环境的服务规则，并围绕排队理论中的主要评价指标建立优化调度模型，解决了离散信息的动态优化问题，从缩短等待时间的角度达成需求与维修力量的动态平衡，为部队保持最佳的维修调度效率理清了思路。
战场装备维修任务本身可以认为存在稳态情形，其保障效能可以按平均等待时间来衡量。有的武器装备可以暂缓维修，但伤员不能暂时不救，重要战地更需要优先支援［12］，因此医学装备的维修任务调度具有更强的时效性、针对性和实用性。只有通过实现优先级调度才能加大维修任务的有效执行密
度，提高整体运转效率，弥补无差异化“先到先修”方案带来的决策弊端。医学装备维修任务的调度应当按照一定的规律灵活、合理地配置才能使有限的维修力量发挥更大的作用。综上，排队论有利于降低平均等待时间和提高总体维修效能，可为战时医疗救治争取宝贵时间。
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(收稿：2020-08-21修回：2020-12-20)
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