三相骨显像对创伤后感染性骨折愈合不良的诊断价值

杨 芳 YANG Fang

张连娜1 ZHANG Lianna

冯 瑾1 FENG Jin

李 庭2 LI Ting

2.北京积水潭医院创伤骨科 北京 100035

骨折后感染是骨折愈合不良的主要原因。骨显像对于发现骨感染的作用已明确，骨显像结果正常可排除骨髓炎[1]。三相骨显像可以通过经典的血流灌注增高、血池相摄取增高及延迟相局灶性骨代谢增高对非创伤性骨髓炎作出灵敏度和特异性均较高的诊断[2]，而对于骨折、术后或糖尿病足等感染的判断则相对复杂，会由于血运和骨代谢的改变而发生混淆，目前国外可在常规骨显像的基础上联合枸橼酸镓、标记白细胞或标记人免疫球蛋白抗体等特异性炎症显像进一步鉴别[3,4]；而在国内，炎症显像剂的获得受到限制。因此，本研究拟观察三相骨显像对骨折后感染的诊断准确性，以期为临床提供一种相对经济且有价值的诊断方法。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2010-04～2011-05在北京积水潭医院就诊的创伤性骨折内固定术后骨折愈合不良患者92例，男65例，女27例；年龄16～79岁，中位年龄39岁。纳入标准：①患者为创伤性骨折并接受内固定手术；②术后出现骨折愈合不良或愈合延迟的临床表现，即骨折后6个月未愈合，并且无进一步愈合倾向已有3个月，X线表现为骨折线清晰可见，骨痂形成少，或可见骨端硬化、骨端萎缩疏松或假关节形成，符合骨折愈合不良的诊断标准[5]。排除标准：①骨折后行关节置换术；②临床诊断骨感染并已接受过清创或抗感染治疗；③弹丸注射不成功。患者行三相骨显像的时间距离骨折发生最短3个月，最长15年，中位时间为14个月。在显像后对92例患者进行随访，根据临床诊断将患者分为感染组48例和对照组（无感染组）44例。感染病例的诊断标准：①原骨折切口处伤口不愈合，窦道形成，分泌物为脓性；②骨折部位软组织红、肿、热、痛，穿刺液呈脓性或细菌培养阳性；③二次手术时，术中取内固定物周围渗液细菌培养阳性，或涂片多型核白细胞>80%，或淋巴细胞>30%。符合以上1条即可诊断为感染，对照组患者随访6个月以上可排除潜在感染。所有患者同时行血常规、红细胞沉降率（ESR）及C-反应蛋白（CRP）等实验室检查。

1.2 显像剂及显像仪器 显像剂为99Tcm-MDP（北京森科公司和原子高科公司），注射剂量为740～925 MBq(20～25 mCi)。显像仪器为GE In fi niaVC Hawkeye双探头带符合线路SPECT，能峰140 keV，窗宽20%。

1.3 显像方法 由肘静脉弹丸式注射99Tcm-MDP，注射后即刻进行动态采集，采集条件为探头配置低能通用型准直器，矩阵128×128，放大倍数1～1.5。①血流相，1 s/帧，连续采集60帧；②血池相，注射后3～5 min采集，采集计数500 k，共采集1帧；③延迟相，注射后3 h进行，取前位采集计数500 k，矩阵512×512；④全身骨显像，延迟相采集结束后行前、后位全身骨显像，采集速度为15 cm/min。

1.4 感兴趣区勾画与数据处理 选择血流相叠加像和血池相图像，在异常部位勾画矩形感兴趣区（ROI），用镜影技术在对侧正常肢体相同部位产生相同大小和形状的ROI，计算异常部位放射性计数（A）、正常对照部位放射性计数（N），并计算异常部位与对侧的摄取比值（A/N），得到A/N血流和A/N血池，分别对血流相、血池相有无异常放射性摄取进行评价。由2名有经验的核医学医师独立阅片进行感兴趣区勾画，并取平均值。医师在进行数据处理时均不了解患者的相关实验室检查结果和临床诊断。

1.5 数据的定性与半定量分析 ①定性分析：对血流相叠加像和血池相图像进行目视分析，以病灶部位出现放射性摄取增高诊断为阳性，无摄取增高或出现摄取减低诊断为阴性；②半定量分析：根据上述感兴趣区勾画技术得到92例患者的A/N比值，比较感染组和对照组的半定量分析指标A/N血流和A/N血池的差异。同时记录ESR、CRP和血常规等实验室检查结果，并比较不同诊断指标对感染的诊断效能。

由于骨折愈合不良患者在延迟相均表现为异常放射性摄取增高，因此未将延迟相的定性与半定量分析纳入本研究。

1.6 统计学方法 采用SPSS 13.0软件，呈非正态分布的计量资料采用中位数和四分位数间距来描述集中与离散趋势，两组比较采用秩和检验，各指标对感染诊断效能的差异采用ROC曲线分析，P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 骨显像定性分析结果 感染组与对照组定性分析结果见表1。在三相骨显像上，局部血流灌注增高、血池相及延迟相放射性摄取增高的异常征象为活动性感染存在的典型表现（图1）。92例患者的骨折发生部位分别为：肱骨6例，尺桡骨2例，骨盆4例，股骨颈11例，股骨粗隆3例，股骨干36例，股骨髁4例，髌骨1例，胫腓骨22例，踝及足3例。11例股骨颈骨折患者中，7例出现髋关节血流灌注减低、血池相股骨头部位放射性摄取减低，延迟相出现“炸面圈征”而诊断为股骨头缺血性坏死，排除了术后感染（图2）。

99Tcm-MDP三相骨显像的血流相真阳性率（灵敏度）为91.7%（44/48），真阴性率（特异度）为72.7%（32/44），准确率为82.6%，阳性预测值为78.6%，阴性预测值为88.9%；血池相真阳性率（灵敏度）为93.8%（45/48），真阴性率（特异度）为61.4%（27/44），准确率为78.3%，阳性预测值为72.6%，阴性预测值为90.0%。

2.2 半定量分析结果 感染组与对照组A/N血流和A/N血池差异均有统计学意义（Z=－6.234、－5.382,P<0.01）。见表 2。

2.3 各指标对感染的诊断效能比较 ESR、CRP及血常规的诊断灵敏度分别为47.9%、68.8%和37.5%，特异度分别为81.8%、81.8%和84.1%，准确度分别为64.1%、75.0%和59.8%。A/N血流、A/N血池、ESR、CRP及血常规的ROC曲线下面积依次为0.878、0.826、0.690、0.772、0.667，A/N血流、A/N血池两项指标的诊断效能优于其他3项实验室检查指标，差异有统计学意义（P<0.05）（图 3）。

表1 感染组与对照组定性分析结果

图1 患者男，34岁，左胫腓骨骨折术后8个月。血流相（A）、血池相（B）和延迟相（C）三相骨显像显示骨折部位血流灌注明显增高，血池相及延迟相放射性摄取增高，考虑存在活动性感染

图2 患者男，16岁，左股骨颈骨折术后不愈合。A.血流相显示左髋血流灌注较对侧普遍减低；B.血池相显示左股骨头放射性减低，周围放射性分布增高；C.延迟相出现典型“炸面圈征”改变；D.全身骨显像显示除左髋异常外，左膝、左踝陈旧创伤后骨代谢增高

表2 感染组与对照组半定量分析结果

图3 血流相计数比、血池相计数比、血沉、C-反应蛋白和血常规诊断创伤后感染性骨折愈合不良的ROC曲线

3 讨论

3.1 骨折内固定术后明确是否存在感染的临床意义骨折内固定术后影响骨折愈合的因素包括局部损伤程度、骨折对位是否良好、固定是否得当以及有无术后感染的发生，这些因素均可影响骨折局部的血运而影响骨折的愈合过程。对于骨折愈合不良患者是否存在感染是决定后续治疗方式的重要因素。对于无感染发生的患者，可直接采取二次手术或植骨；而对于存在感染的患者，则必须对病灶进行扩创、清创、抗生素链珠植入，待感染控制后再行二期手术。因此，临床医师需要一种能够早期明确诊断的检查方法。对于临床高度怀疑感染的病例，MRI与CT检查的作用有限[6]。临床与实验室检查，如全血细胞计数、CRP及ESR为简便的筛查方法，但对于骨髓炎的诊断并非特异性指征[7]。血细胞或骨组织培养可以得到明确的诊断，但培养为侵入性的，可能造成感染从软组织向骨的播散，或诱发病理性骨折。

3.2 三相骨显像在感染性骨折愈合不良中的应用价值 骨显像用于临床已有30余年的历史，以探测骨病变的高灵敏度、一次检查全身成像的能力、无绝对禁忌证和受检者接受相对低的辐射剂量而得到临床的广泛认可，其主要临床适应证也由骨转移等恶性疾病向良性骨病方面不断扩展[8]。99Tcm-MDP三相骨显像中，血流相主要反映动脉血灌注情况，血池相主要反映静脉回流状况，静态相主要反映骨细胞的代谢情况（成骨细胞活性、新骨形成的量及细胞酶的活性等），三相骨显像能在静态显像的基础上更全面综合地观察局部骨组织的动脉血流灌注、血管床和骨盐代谢情况，通过多时相的动态显像获得更多的信息，临床上主要应用于骨髓炎、化脓性和炎性关节炎、假体并发症、糖尿病足、骨瘤、局部疼痛综合征和运动相关损伤等炎性疾病的评估[9]。

本研究显示，99Tcm-MDP三相骨显像的血流相和血池相对感染的诊断总体准确率分别为82.6%和78.3%，反映病灶部位摄取程度的A/N血流和A/N血池在感染组和对照组有较好的区分，且其对感染的诊断效能优于ESR、CRP和血常规等相关实验室检查，说明三相骨显像是一种无创且相对准确的诊断方法，在目前国内特异性炎症显像剂难以获得的现状下，可作为替代方法选择。11例股骨颈骨折术后患者中，7例出现髋关节血流灌注减低、血池相股骨头部位放射性摄取减低，延迟相出现“炸面圈征”而排除术后感染的可能，诊断为股骨头缺血性坏死，从而为股骨颈骨折术后髋关节疼痛的患者作出正确的病因诊断，并改变了后续治疗策略。

3.3 本研究的局限性及提高诊断准确性的思考 本研究结果显示，99Tcm-MDP三相骨显像中血流相及血池相放射性摄取增高对感染性骨折愈合不良的诊断灵敏度较高，达到90%以上，具有较好的阴性预测意义；但特异度相对较低，为61.4%～72.7%，血流相的诊断特异度高于血池相。对44例对照组中血池相呈阳性的17例患者进行随访发现，其中2例为检查前1个月内再次发生骨折，2例骨折断端发生严重移位，1例在骨折部位发现塑料异物并伴有较大范围的骨缺损，另1例经CT影像证实发生异位骨化。因此，对于骨折内固定治疗后骨折愈合延迟的患者，出现血池相99Tcm-MDP摄取增高可能由于多种原因，而并非单纯由于感染存在，当骨显像所见与患者临床表现及相关实验室检查差距较大时，应考虑是否存在其他并发症的可能，并根据临床情况考虑是否通过SPECT/CT融合显像获得更多的影像信息[10]，以提高诊断准确性。

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