[18F] NaF PET/CT:骨科创伤手术中评估骨愈合潜力的新利器

《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》:[18F]NaF PET/CT to assess bone healing capacity in orthopaedic trauma surgery: a feasibility study

【字体: 时间:2025年04月12日 来源:European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging 8.6

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  为解决延迟愈合或不愈合情况下骨愈合潜力评估的难题,研究人员开展了 “[18F] NaF PET/CT 评估骨科创伤手术中骨愈合能力的可行性研究”。结果显示该技术有助于判断骨愈合潜力,减少不必要手术,挑战了传统不愈合定义。

  在骨科创伤领域,骨折是极为常见的损伤。当骨折发生后,医生的重要任务是通过复位和固定,为骨头愈合创造良好环境。可即便进行了妥善固定,骨折延迟愈合和不愈合的情况依旧时有发生。延迟愈合通常是指手术固定 9 个月后,骨头愈合仍不充分;而不愈合则更为严重,意味着骨折完全没有愈合的迹象。目前,不愈合的定义在时间上并不统一,从 3 个月到 12 个月不等。这两种情况不仅给患者带来持续的痛苦、肿胀、活动受限等问题,还影响其正常生活与工作,也让医生在选择等待自然愈合还是进行手术干预时面临艰难抉择。
传统的影像学检查手段,像 X 光片和计算机断层扫描(CT),在检测骨愈合的细微迹象方面存在不足,无法有效反映骨代谢或软组织的变化。骨闪烁显像虽然能检测骨代谢增加的区域,但特异性差,在其他多种情况下也会出现摄取增加,而且空间分辨率和定量能力有限。在这样的背景下,18F - 氟化钠正电子发射断层扫描([18F] NaF PET)技术应运而生。它能测量氟离子的摄取,在骨愈合矿化过程中,氟离子会整合到骨基质中,直接反映活跃的骨形成区域,具有高灵敏度和高特异性,相比传统骨闪烁显像优势明显。然而,[18F] NaF PET/CT 在骨科创伤手术骨愈合评估中的应用并不广泛,其临床价值也缺乏深入研究。

为填补这一知识空白,荷兰格罗宁根大学医学中心(University Medical Center Groningen)的研究人员开展了一项前瞻性研究。他们的研究旨在评估 [18F] NaF PET/CT 在骨科创伤手术后患者骨愈合评估中的作用,以及从该检查获得的半定量测量结果能否帮助诊断延迟愈合并指导治疗决策。

研究人员选取了 2019 年 6 月至 2024 年 12 月期间,在格罗宁根大学医学中心这一一级创伤中心就诊的 18 例患者,这些患者共有 20 处骨折,均在初次骨折手术后出现骨愈合受损情况,符合进行翻修手术的条件。研究人员对这些患者进行了动态(注射示踪剂后的前 10 分钟)和静态(注射后 1 小时)的 [18F] NaF PET/CT 扫描,并通过定性和定量分析来评估骨愈合能力。

患者和骨折情况:参与研究的 18 位患者中,男性 13 人,女性 5 人,患者接受 [18F] NaF PET/CT 检查时的年龄中位数为 42.0 [32.2 - 48.8] 岁,体重指数中位数是 26.2 [24.2 - 29.0],50% 的患者吸烟,2 人被诊断患有骨质疏松症。骨折的部位包括股骨(50%)、胫骨(30%)和肱骨(20%)。15 处骨折为不愈合,5 处是骨缺损手术后需监测骨愈合情况。

临床决策:[18F] NaF PET/CT 检查后,所有骨折都被认为具有成骨细胞活性和骨愈合潜力(≥2 级),因此医生建议对所有骨折进行延长观察等待。但在 15 例不愈合患者中,仍有 2 人选择手术,其余 13 人选择观察等待,其中 9 例(69%)骨折在观察等待期间自发愈合;在 5 例骨缺损手术后患者中,4 例(80%)在观察等待期间自发愈合。总体而言,18 例患者中有 13 例(72%)骨折在延长观察等待期间自发愈合,5 例(28%)需要进行翻修手术。通过 [18F] NaF PET/CT 评估骨愈合潜力,65%(13/20)的骨折避免了翻修手术。

扫描和定性测量:对 20 处骨折进行了 19 次扫描,所有骨折都显示出高 [18F] NaF 摄取,其中 13 处为 3 级摄取,6 处为 2 级摄取,1 处因未显示轴向骨骼无法分级。摄取模式分析发现,5 例患者出现全骨摄取增加,其中 4 例需要手术;11 例局部摄取增加的患者无需手术。全骨摄取增加与手术需求之间存在显著关联(χ2=5.62,p = 0.018)。

定量测量:对自发愈合组和需要手术组进行定量测量,结果显示两组在标准化摄取值(SUV)测量、比率计算和百分比变化方面均无显著差异。

动态成像:对骨折部位和对侧的时间 - 活性曲线分析表明,两组骨折部位的 SUVpeak随时间都有所增加,但差异不显著;对侧骨骼区域中,需要手术组的 SUVpeak上升更明显,但两组差异仍不显著;骨折部位与对侧的 SUVpeak比率曲线在两组中均呈上升趋势,同样无显著差异。

研究结果表明,[18F] NaF PET/CT 成像在评估骨科创伤手术后骨愈合潜力方面具有重要价值。它能帮助医生避免不必要的手术,为患者节省医疗费用和降低手术风险。同时,研究发现萎缩性和肥大性骨折都具有骨愈合潜力,许多被认为是不愈合的骨折在延长观察等待后仍能愈合,这挑战了传统的不愈合定义。

不过,该研究也存在一定的局限性。样本量较小,且研究中没有出现骨折部位 [18F] NaF 摄取未增加的情况,难以评估该成像技术在预测不愈合方面的阴性预测价值。患者群体的异质性,如骨缺损治疗策略的差异,可能影响研究结果的一致性。此外,[18F] NaF PET/CT 无法评估骨折部位的生物力学稳定性,而这是影响骨折愈合的关键因素之一。

未来研究应增加研究的骨折数量,并开展从创伤发生到骨折治疗后至少 12 个月的纵向研究,以更好地理解骨折愈合过程,优化骨科创伤治疗决策。同时,需要解决 [18F] NaF PET/CT 的报销问题,开展多中心前瞻性研究,推动该技术纳入临床指南,使其能更广泛地应用于临床。

该研究成果发表在《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》上,为骨科创伤手术中骨愈合评估提供了新的思路和方法,对临床实践具有重要的指导意义。

研究人员在开展这项研究时,主要运用了以下关键技术方法:

  1. PET/CT 扫描:对患者进行动态和静态 [18F] NaF PET/CT 扫描,动态扫描在注射示踪剂后的前 10 分钟进行,静态扫描在注射后 60 ± 5 分钟进行,以此获取骨代谢的相关信息。
  2. 图像分析:对扫描图像进行定性和半定量分析。定性分析基于视觉分级量表评估 [18F] NaF 摄取情况;半定量分析则通过测量 SUV,包括骨折部位的 SUVpeak以及在轴向骨骼、对侧骨折部位和软组织中的 SUVmean ,并计算相关比率和百分比变化。
  3. 统计分析:运用描述性统计、非参数检验、卡方检验、Fisher 精确检验、Mann - Whitney U 检验和 Spearman 秩相关等统计方法,分析数据之间的关系,评估研究结果的统计学意义。

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