【临床应用】18F-FDG PET/MRI在慢性坐骨神经痛中的应用

坐骨神经痛是以坐骨神经径路及分布区域疼痛为主的综合征。坐骨神经痛常继发于坐骨神经周围结构病变对坐骨神经的压迫或刺激，称为继发坐骨神经痛，如腰椎间盘突出，腰椎骨性关节病，腰骶椎先天畸形等；少数系原发性，即坐骨神经炎。疼痛主要限于坐骨神经分布区，大腿后部、小腿后外侧和足部，疼痛剧烈的病人可呈特有的姿势；腰部屈曲、屈膝、脚尖着地。如病变位于神经根时，椎管内压力增加（咳嗽、用力）时疼痛加重。严重者可出现肌力减退，坐骨神经支配区域的各种感觉的减退或消失，甚至坐骨神经支配肌肉全部或部分力弱或瘫痪。然而，目前对于坐骨神经痛的早期精确诊断，还存在很大挑战，有20%-30%患者会发展为慢性坐骨神经痛，最后不得不接受有损伤的治疗方式，以减轻疼痛。因此，精确地判断发病原因是选择合适治疗方式的关键。

目前，对于坐骨神经痛的诊断，病史和体格检查是最常见的方法，但无法准确地确定病因。利用肌电图可以确定特定脊神经支配的肌肉及其孤立性损伤，然而，肌电图检查是需要将电极针插入人体，有一定的疼痛和损伤，而且，由于操作者的经验及手法差异，容易导致结果出现偏差。尽管MRI是目前诊断坐骨神经痛的首选影像学方式，但其表现通常与症状没有关联。

 

18F-FDG一体化PET/MRI是一种全新的能明确疼痛病灶的代谢和结构的诊断方法。相比较分开扫描PET和MR，一体化同步扫描的PET/MR能完全消除由于非同步扫描导致的运动错位，做到精确地配准。这种优势对于特定的疼痛非常重要，因为坐骨神经痛的多种病因，比如椎间盘突出，关节突关节退行性变，脊髓神经受压，三者位置非常接近。如果分开扫描会使PET与MR匹配错误，最终导致误诊。18F-FDG PET对于由疼痛的炎症引起的代谢异常增加有很高的灵敏度，然而，PET的低空间分辨率和软组织对比很难区分疼痛导致的原因；MR图像具有高空间分辨率和极高的软组织对比，能极大的弥补PET的不足。另一方面，当MRI检测到多个或微小的结构异，PET的糖代谢可以对疼痛相关炎症病灶的变化进行检测，这对于疗效评估用重要意义。

为此，来自斯坦福大学医学院放射科的Peter W. Cipriano教授团队利用GE SIGNA PET/MR对慢性坐骨神经痛的诊断进行了研究，成果公开发表于2018年6月的The Journal of Nuclear Medicine杂志上。

材料和方法

本研究招募9名慢性坐骨神经痛症状（单侧腿痛较腰背痛更严重，并且时间长于3个月）的患者为研究组（5名男性，4名女性，平均年龄38.2岁，范围21-58岁）；同时，招募5名无症状的健康志愿者作为对照组（2名男性，3名女性，平均年龄34.2岁，年龄范围22-48岁）。所有患者和志愿者都禁食超过4h，然后静脉注射18F-FDG，患者组剂量为362.6 MBq (标准差为17.7 MBq; 范围为327.7–380.5MBq)，4.59 MBq/kg (标准差为0.63MBq/kg; 范围为4.38–6.08 MBq/kg)；对照组剂量为359.5MBq (标准差为26.7 MBq; 范围为318.8–389.3MBq)，4.22 MBq/kg (标准差为1.13 MBq/kg; 范围为3.75–6.58 MBq/kg)。所有患者于注射18F-FDG后1小时行SIGNA PET/MR全身扫描（从头顶到脚），根据身高PET采集8-10个床位，共1-1.5小时。同步，等中心采集的MR序列有冠状位3D双回波稳态序列，轴位3DLAVA-Flex，轴位2D脂肪抑制T2 FSE，轴位3D双回波稳态序列。

两名有经验的放射科医生对所有图像进行盲法分析，通过与对称侧及对照组比较以确定异常区。为了对腰椎病变进行分类，对腰椎18F-FDG摄取感兴趣区的分析是在每个腰椎水平(L1-L5)利用 MRI解剖分为:椎间盘、侧隐窝、神经孔、小关节、椎旁肌肉五部分。对于18F-FDG标准摄取值的测量，患者组和对照组都记录SUVmax,并计算出平均值和标准差。对由于椎间盘突出压迫脊神经的病灶，只测量病灶处的SUVmax，并与同一患者对侧相应位置和对照组相同位置对比，采用Mann–Whitney U检验比较独立样本间差异（p＜0.01）。

结果

MR表现：9例患者中，有6例发现由椎间盘突出导致的单侧脊神经受压，其中5例是在L5/S1水平，1例在L4/5水平。另外3例分别是：L4-S1水平脊神经炎、S2水平梨状肌卡压脊神经、L5/S1水平小关节病变。18F-FDG PET表现：有5例是在侧隐窝处代谢异常增高，且其代谢明显高于对侧，MR上发现侧隐窝狭窄是由于椎间盘突出导致。其中有一例患者双侧侧隐窝代谢只有轻微差异，并且对侧脊神经也可以见到轻微压迫。所有患者病变处SUVmax及对侧SUVmax，均高于对照组平均SUVmax，病变处SUVmax，病变处相应对侧SUVmax及对照组平均SUVmax三者间差异有显著统计学意义（p＜0.01）。其中5例患者，在椎间盘突出侧的下肢肌肉（股二头肌、长伸肌、比目鱼肌、胫骨前肌）18F-FDG 代谢增高，SUVmax范围在1.0 to 2.5g/ml，较对侧相应肌肉SUVmax高15%–96%。另外3例SUVmax异常增高，分别位于：S2水平被梨状肌卡压的外周神经及左侧小腿后肌群、L5/S1水平小关节及左侧腘绳肌肌健、L5水平髓核缺如处，且明显高于对侧相应部位。

结论

利用18F-FDG PET/ MRI对慢性坐骨神经痛的病因诊断是一种全新的方法。本研究表明，18F-FDG PET/ MRI对慢性坐骨神经痛脊柱和非脊柱病因来源及相应的组织代谢和解剖定位有重要意义。

图1.18F-FDG PET/MRI表现椎间盘突出引起的脊髓神经受压所致的右侧坐骨神经痛患者。 A，轴位FSE T2WI显示L5/S1椎间盘突出压迫右侧S1节段脊神经；B，18F-FDG PET 显示右侧受压脊神经代谢明显增高；C，PET/MRI融合图，脊神经受压迫位置与代谢增高处高度一致；D，大腿冠状位3D 双回波稳态序列，未见明显异常；E，18F-FDGPET显示右侧大腿局部代谢明显增高；F，PET/MRI融合图显示，代谢异常增高区位于股二头肌。

图2.左侧坐骨神经痛患者， 18F-FDG PET和MRI显示的结果不一致。A，轴位FSET2WI显示L5/S1椎间盘突出压迫右侧S1节段脊神经；B，18F-FDG PET/MRI融合图显示未见异常代谢区；C，小腿轴位3D双回波稳态序列，未见明显异常；D，18F-FDG PET/MRI融合图显示左侧腓肠肌及比目鱼肌代谢明显异常增高，与病人反馈的局部麻木区域一致。

图3患者左侧慢性坐骨神经痛， 18F-FDG PET/MRI 的MR显示双侧小关节异常，PET发现左侧小关节区代谢异常增高。A，轴位3D稳态双回波序列显示，双侧L5/S1水平双侧小关节异常信号，骨质增生；B，18F-FDG PET/MRI融合图显示，只有L5/S1水平左侧小关节周围代谢异常增高。

Reference:

Cipriano et al. 18F-FDGPET/MRI in Chronic Sciatica: Early Results Revealing Spinal and NonspinalAbnormalities. The Journal of NuclearMedicine, June ,2018

聚合 赋能