18F-FDG PET/CT在风湿性疾病的初步应用

王冬艳 WANG Dongyan 杨彦松 YANG Yansong 邵小南 SHAO Xiaonan 王跃涛 WANG Yuetao

论著

18F-FDG PET/CT在风湿性疾病的初步应用

王冬艳 WANG Dongyan 杨彦松 YANG Yansong 邵小南 SHAO Xiaonan 王跃涛 WANG Yuetao

作者单位 常州市第一人民医院核医学科 江苏 常州 213000

目的 目前X线、CT、MRI和超声对风湿性疾病大多表现为局部部位成像，难以显示风湿性疾病全身范围的疾病全貌，本文旨在探讨风湿性疾病18F-氟脱氧葡萄糖（18F-FDG）PET/CT显像特征及其初步应用价值。资料与方法 回顾性分析经临床证实的18例风湿性疾病患者的临床资料及18F-FDG PET/CT显像特征，观察病灶18F-FDG摄取情况。结果 18例风湿性疾病患者中，类风湿关节炎（RA）4例，多发性大动脉炎（TA）5例，成人Still病（AOSD）2例，风湿性多肌痛（PMR）1例，强直性脊柱炎（AS）6例。PET/CT表现：RA表现为肩关节、肘关节、髋关节、腕关节等大关节及部分掌指关节等多个关节FDG摄取增高，CT未见骨质异常；TA表现为主动脉及其主要分支血管壁FDG弥漫性摄取增高，CT示多发动脉血管壁不均匀增厚、局部伴点条状钙化，其中1例规律治疗1年后，FDG摄取明显减低，其左侧锁骨下动脉SUVmax由6.8下降到3.2；AOSD表现为脾脏及骨髓FDG弥漫性摄取增高，CT未见脾脏及骨质异常；PMR表现为寰枢关节、肩关节、胸锁关节、髋关节、耻骨联合、坐骨结节以及腰椎棘突周围FDG摄取异常增高；6例AS仅有1例表现为左侧髋臼关节面骨质增生硬化伴FDG摄取增高，CT均表现为脊柱多发椎体骨质增生硬化，呈“竹节样”改变，FDG代谢基本正常。结论18F-FDG PET/CT显像有助于风湿性疾病的诊断，准确显示病变范围，反映其活动性，并可用于疗效评估。

风湿性疾病；正电子发射断层显像术；体层摄影术，X线计算机；氟脱氧葡萄糖F18

风湿性疾病是病因不同、可累及关节及其周围组织的一大类疾病，包括弥漫性结缔组织病及各种原因引起的关节和关节周围软组织（肌肉、肌腱、韧带等）疾病［1］。该类疾病临床表现多样，缺乏特异性，分为活动期和稳定期，病程长、易反复，经历活动-稳定-复发的循环，严重影响患者的生活质量。X线、CT、MRI和超声对风湿性疾病的检查主要为局部部位成像，血清实验室检查也是非特异性的，均不能显示风湿性疾病全身范围的疾病全貌。近来，张炎等［2］和王冬艳等［3］概述了国外文献18F-氟脱氧葡萄糖（fluorine-18 fluorodeoxyglucose，18F-FDG）PET/CT显 像 在 风 湿性疾病的应用进展，但是国内相关报道较少［4］。本文回顾性分析18例经临床证实为风湿性疾病患者的18F-FDG PET/CT影像表现，初步探讨其在风湿性疾病中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性纳入2011年11月—2014年10月于常州市第一人民医院行18F-FDG PET/CT显像的18例风湿性疾病患者。其中男6例，女12例；年龄21～82岁，中位年龄65岁；4例类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA），5例 多 发 性 大 动 脉 炎（takayasu arteritis，TA），2例 成 人Still病（adult onset Still's disease，AOSD），1例风湿性多肌痛（polymyalgia rheumatica，PMR），6例强直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）。临床表现：2例RA患者伴有关节肿胀及疼痛，1例AS患者伴有左髋关节疼痛，5例TA患者、2 例AOSD 患者和1 例PMR 患者均伴不同程度的发热，体温38.3～39.0℃。以上各类风湿性疾病均根据患者症状、实验室及影像学检查，结合相关风湿性疾病的通用诊断标准［5-7］确诊。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Biograph CT 64型PET/ CT显像仪，18F-FDG由南京江原安迪科正电子研究发展有限公司提供，放化纯＞95%。受检者检查前禁食6 h以上，当血糖＜11 mmol/L时，静脉注射18F-FDG，剂量为4.4～6.7 MBq/kg。受检者在安静、温暖的休息室静息45～60 min后行CT定位扫描，扫描参数：管电流35 mA，管电压120 kV，扫描层厚0.6 mm，扫描时间1.5～10.4 s。选取范围后行CT扫描，采用Care dose 4D技术，管电压120 kV，准直0.6 mm或1.2 mm，扫描时间根据选取范围长度、螺距及进床速度自动生成。CT扫描完成后行PET扫描，采集5～6个床位，2.5 min/床位。采用后处理工作站TureD系统进行图像重建，生成横轴面、冠状面、矢状面断层图像以及三维投影图像。

1.3 图像分析 由1名副主任医师和1名主任医师分别独立阅片，意见不一致时由科室集体阅片讨论决定。观察病灶部位、形态、密度及病灶周围组织的情况。由1名医师测量各病灶最大标准化摄取值（standard uptake value max，SUVmax）。

2 结果

2.1 PET/CT显像表现

2.1.1 RA PET/CT表现为肩关节、肘关节、髋关节、腕关节等大关节及部分掌指关节等多个关节FDG摄取增高，4例RA患者18个关节FDG摄取增高；CT未见骨质异常。见图1。

图1 男，45岁，RA。PET/CT表现为肘关节、腕关节、部分掌指关节（箭，A）及双髋关节（箭，B）FDG摄取增高，SUVmax为9.3

2.1.2 TA PET/CT均表现为主动脉及其主要分支血管壁FDG弥漫性摄取增高；CT可见多发动脉血管壁不均匀增厚、局部伴点条状钙化。见图2～4。

图2 男，67岁，TA。PET/CT表现为主动脉及其主要分支血管壁FDG摄取弥漫性增高，SUVmax为1.4～7.6

图3 男，75岁，TA。PET/CT表现为主动脉及其主要分支血管壁FDG摄取弥漫性增高，SUVmax为2.5～6.7；双肩关节、髋关节及双手部分小关节见FDG摄取增高

图4 男，74岁，TA。PET/CT表现为主动脉及其主要分支血管壁FDG弥漫性摄取增高，SUVmax为6.8（A、B）；规律使用激素及免疫抑制治疗1年后，FDG摄取明显减低，其左侧锁骨下动脉SUVmax由6.8下降到3.2（C、D）

2.1.3 AOSD PET/CT表现为脾脏及骨髓FDG弥漫性摄取增高，CT未见明显骨质异常；其中1例双侧颈部、双侧锁骨区、双侧腋窝及双侧腹股沟区见多发肿大淋巴结，并伴有FDG摄取增高。见图5。

图5 女，21岁，AOSD。CT未见明显异常（A、B）；PET/CT表现为脾脏（星号，C）及骨髓（D）FDG弥漫性摄取增高，脾脏SUVmax为8.0，腰椎骨髓SUVmax为11.4

2.1.4 PMR PET/CT表现为寰枢关节、双肩关节、双胸锁关节、双髋关节、耻骨联合、坐骨结节以及腰椎棘突周围可见FDG摄取增高，CT未见异常。见图6。

图6 女，73岁，PMR。PET/CT表现为寰枢关节（箭，A）、双肩关节（箭，B）、双胸锁关节、双髋关节（箭，C）、耻骨联合、坐骨结节以及腰椎棘突周围（箭，D）FDG异常摄取增高，SUVmax为3.5～6.1

2.1.5 AS 6例AS仅有1例PET/CT表现为左侧髋臼关节面骨质增生硬化伴FDG摄取增高，脊柱多发椎体见骨质生硬化，呈“竹节样”改变，FDG代谢基本正常。其他5例AS均未见明显异常FDG摄取增高。见图7。

图7 女，61岁，AS。PET/CT表现为左髋臼FDG摄取增高（箭），SUVmax为5.0（A）；CT示左髋臼关节面骨质增生硬化，关节间隙变窄（B）

2.2 疗效评估 1例TA患者规律使用激素及免疫抑制治疗1年后，复查PET/CT显像，主动脉及其主要分支血管壁FDG摄取明显减低，其左侧锁骨下动脉SUVmax由6.8下降到3.2（图4）。

3 讨论

风湿性疾病多为慢性疾病，是以自身免疫为主要发病机制、以血管和结缔组织慢性炎症为主要病理基础的结缔组织病，往往导致多系统受累，使主要脏器受累，导致功能障碍，甚至死亡。目前风湿性疾病的诊断主要依据临床症状、相关实验室检查以及临床医师的经验，但是以上方法均不能明确显示全部病变的具体分布情况及相关器官累及的严重程度，不能显示风湿性疾病全身范围的疾病全貌。

3.1 风湿性疾病的影像学检查 目前对于风湿性疾病的常规影像学检查主要包括X线、CT、MRI和超声等。传统X线检查结果特异性不强，且仅适用于RA、AS等伴随骨骼病变的检测，对滑膜、血管壁及其他脏器难以显示。CT扫描对滑膜和软骨病变的显示能力较差。超声检查对滑膜和腱鞘的改变显示较好，但对骨骼病变显示不理想，还有些部位如受肺部或肠道气体影响难以显示。MRI在显示风湿性疾病的滑膜炎及骨髓水肿方面具有很高的敏感性，由于受体线圈长度和移床的限制，难于全身显像显示所有病变。新技术背景信号抑制MRI全身扩散加权成像，也称类PET成像，而该显像并非真正意义的全身显像，而是由后处理软件将5～6个节段拼接而成，除有段接处信号强度差异影响视觉效果外，还有颈部图像质量较差、心脏大血管搏动伪影易漏检病变、背景信号较高脏器（如脾脏、双肾等）的病灶易被掩盖等不足。在实际工作中，X线、CT、超声和MRI成像均以某一主要部位检查为主，而不能显示风湿性疾病的全身病变。18F-FDG PET/CT显像是真正意义的全身显像，而且其PET图像能够显示病变的代谢异常，CT图像能够准确显示病变位置，SUV值还能反映病变代谢异常的严重程度。目前18F-FDG PET/CT显像主要应用于肿瘤检测，由于18F-FDG也是炎症显像剂，在发生炎症反应时，中性粒细胞、单核-巨噬细胞等炎症细胞代谢活性升高，与肿瘤细胞代谢相似，PET/CT显像也呈现出对FDG的摄取增高［8］。

3.2 PET/CT显像用于RA 1995年，Palmer 首次将18F-FDG PET显像应用于RA，研究显示腕关节FDG摄取增高，而且SUV值与关节痛、肿胀等临床指数相关［9］。Beckers等［10］对21例RA患者共356个关节研究中，FDG PET/CT显像敏感度达到90%，且得出FDG摄取阳性的关节数与SUV值的高低及疾病病程相关。FDG PET/CT显像不仅能够区分正常关节，还能用于鉴别RA和其他原因引起的关节炎，正常关节FDG无摄取或者非常低，主要从有病关节的生物学分布区别于其他结缔组织关节病［7］。本组4例RA患者共18个关节PET/CT表现为FDG摄取增高，主要包括肩关节、肘关节、髋关节、腕关节等大关节及部分掌指关节等，有2例患者伴有关节肿胀及疼痛。

3.3 PET/CT显像用于TA Webb等［11］于2004年首次报道了18F-FDG PET/CT显像诊断18例TA患者的敏感度和特异度分别为92%和100%。Tezuka等［12］对27例活动期和12例非活动期TA患者的研究中，SUVmax以2.1为诊断界值时，其敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为92.6%、91.7%、96.2% 和84.6%，其诊断价值优于C反应蛋白和红细胞沉降率。Kobayashi等［13］的研究显示活动期TA患者经免疫抑制治疗后，病变血管壁FDG摄取明显减低。本组5例TA患者均为活动期，FDG PET/CT表现为主动脉及其主要分支血管壁FDG弥漫性摄取增高，CT示多发动脉血管壁不均匀增厚、局部伴点条状钙化；且有1例TA患者规律使用激素及免疫抑制治疗1年后，其主动脉及其分支FDG摄取明显减低，与既往文献相符［11-13］。但本组5例均为老年男性（65～82岁），既往文献报道TA平均发病年龄为35岁，女性发病率为男性的2～25倍［14］，年龄、性别是否对其FDG摄取有影响目前尚未明确。本组病例中无非活动期TA患者，且病例较少，并未进行活动期与非活动期组间的比较，未能得出相应的SUVmax诊断界值，这将是下一步的研究内容。

3.4 PET/CT显像用于AOSD Funauchi等［15］报道了1例AOSD患者18F-FDG PET/CT显像显示肝脏、脾脏FDG摄取明显增高。Yamashita等［16］对7例AOSD患者进行FDG PET/CT显像并且综合此前8项文献资料得出，AOSD患者骨髓FDG摄取增高为100%，而脾脏为90.9%，淋巴结和关节分别为80.0%和75.0%，还指出脾脏SUV值与实验室乳酸脱氢酶呈正相关。本组2例AOSD患者PET/CT均表现为脾脏及骨髓FDG摄取弥漫性增高，其中1例伴有多发淋巴结肿大及FDG摄取增高。另外，PET/CT显像诊断AOSD时，应注意与血液系统疾病，尤其是淋巴瘤相鉴别。AOSD多有发热表现，发热时伴有皮疹和关节疼痛，热退后症状减轻，患者大多一般状况尚可，无明显中毒症状。淋巴瘤则因原发部位不同而表现多样，多以无痛性颈部或锁骨上淋巴结肿大为首发表现，肿大淋巴结可活动也可粘连融合成块等，晚期扩散的淋巴瘤患者一般情况多较差，需结合影像学和临床资料综合诊断。

3.5 PET/CT显像用于PMR Blockmans等［17］对35例PMR患者行FDG PET/CT显像，其中FDG摄取异常增高在肩关节为94%、髋关节为89%、椎体棘突为51%。Yamashita等［18］利用PET/CT显像分析比较PMR与相似疾病的病灶准确分布，研究中应用满足以下5项中的3项：典型肩关节炎、髂耻滑囊炎表现、坐骨结节和脊柱棘突FDG摄取增高、无腕关节FDG摄取增高，PET/CT显像诊断PMR的敏感度和特异度分别为92.6%和90.0%，该研究还指出肩关节及髋关节FDG摄取增高并非PMR的特异性表现。Yamashita等［19］通过对比53例PMR、血清阴性脊柱关节病（seronegative spondylarthropathy，SpA）和RA患者的各关节SUV值，得出PMR患者的坐骨结节SUV值明显高于SpA 或RA，大转子和棘突SUV值明显高于RA。本组1例PMR患者PET/CT显像表现为寰枢关节、双肩关节、双胸锁关节、双髋关节、耻骨联合、坐骨结节以及腰椎棘突FDG摄取异常增高，与上述文献结果相近，其PET/CT影像表现比较典型。此外该病例伴有寰枢关节FDG摄取增高，应多注意由于寰枢关节病变影响颈部脊髓可能给患者带来更大的危险。

3.6 PET/CT显像用于AS AS属SpA，指以中轴、外周关节及关节周围组织肌腱附着点慢性进展性炎性病变为主要表现的疾病。目前多认为X线片对骶髂关节炎有特异性表现［20］，对于其活动度衡量没有明确的标准。Taniguchi等［21］对8例SpA患者和7例RA患者的研究显示，在SpA组患者的椎体棘突、骶髂关节、髋关节及坐骨结节周围，18F-FDG PET/CT均表现为FDG代谢增高，并且SpA组的腰椎棘突、耻骨联合及坐骨结节SUVmax均高于RA组，PET/CT对腰椎棘突和坐骨结节的阳性显示率高于MRI。Yamashita等［16］对21例SpA患者、16例RA患者及16例PMR患者的研究表明，若坐骨结节、大转子和棘突的葡萄糖代谢增高，则可能为脊柱关节病的起止点炎或PMR的滑囊炎；若葡萄糖代谢增高出现在椎体和骶髂关节，则可能是SpA的特征；该研究发现，SpA患者骶髂关节的SUV与FDG积分均高于RA患者和多发性PMR患者（均P＜0.05）。本研究6例AS仅有1例表现为左髋臼FDG摄取增高，可能与均处于稳定期有关。

3.7 本研究的局限性 由于病例较少，本文仅初步总结了RA、TA、AOSD、PMR及AS风湿性疾病种类的18F-FDG PET/CT显像表现，并未能进行不同病种之间的统计学分析，今后将继续进行该方向的研究，积累更多的病例，进一步分析单纯一种风湿性疾病的18F-FDG PET/CT显像特征，不同病种之间FDG摄取特点、SUV值的差异，以及在疗效评估的价值。另外，18F-FDG PET/CT显像并非风湿性疾病的首要或常规诊断方式，而是仅在其他资料无法明确诊断而临床高度怀疑但找不到充分证据时的一种补充诊断方式，因此临床医师要把握好PET/CT显像的适用范围。

总之，18F-FDG PET/CT显像在RA主要表现为全身大关节及掌指小关节FDG摄取增高；在TA表现为大动脉及相关分支血管壁的FDG代谢增高；在AOSD表现为脾脏及骨髓FDG摄取增高，要注意与血液系统疾病（如淋巴瘤等）鉴别；PMR比较复杂，除全身大关节FDG摄取增高以外，还常伴有坐骨结节、大转子椎间关节、椎间韧带及腰椎周围区域FDG摄取增高；SpA主要表现为骶髂关节、椎体棘突、耻骨联合、坐骨结节部位的FDG摄取增高，且其骶髂关节周围的FDG代谢一般高于RA或者PMR患者。而且18F-FDG PET/CT显像能够整体显示RA、TA、AOSD、PMR及AS病变全身累及范围，系统性显示疾病全貌，有利于与非风湿性疾病的鉴别诊断，其FDG在不同细节解剖部位的摄取增高，也可以用于风湿性疾病种类之间的鉴别。SUVmax值在一定程度上可以反映疾病的严重程度以及疗效评估，激素或免疫抑制治疗后SUVmax值会降低或FDG摄取消失。

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（本文编辑 冯 婕）

Preliminary Application of18F-FDG PET/CT in Rheumatic Diseases

Purpose Current conventional imaging methods X-ray，CT，MRI and ultrasound for rheumatic diseases are mostly local site imaging，rather than systemic display，thus is difficult to show the whole picture of the diseases，this study aims to explore the18F-FDG PET/CT findings of rheumatic diseases and its preliminary clinical value.Materials and Methods18F-FDG PET/CT imaging findings and clinical data of 18 patients with rheumatic diseases confirmed by clinical diagnosis were retrospectively analyzed，and18F-FDG uptake of lesions was observed.Results Among all the 18 patients with rheumatic diseases：four cases were with rheumatoid arthritis （RA），5 cases with takayasu arteritis （TA），2 cases with adult onset Still's disease （AOSD），1 case with polymyalgia rheumatica （PMR）and 6 cases with ankylosing spondylitis （AS）.Findings of PET/CT：RA showed increased FDG uptake in multiple bigger joints such as shoulder joint，elbow，hip，wrist joint，and part palm finger joints，with no bone abnormalities in CT； TA displayed as diffusely increased uptake of FDG the aorta and its major branches vascular wall while CT showed multiple arterial wall irregular thickening with dot or strip calcification，and in one case，the vascular wall FDG uptake decreased obviously after one year treatment，the SUVmax of left clavicle dropped from 6.8 to 3.2； AOSD showed diffusely increased FDG uptake in spleen and bone marrow，while CT had no obvious spleen and bone abnormalities； PMR showed increased uptake of FDG in the atlantoaxial joint，shoulder joint，sternoclavicular joint，hip joint，pubic symphysis，ischial tuberosity and lesions around lumbar spinous process； only 1 case of 6 AS patients showed left acetabular articular surface hyperplasia and sclerosis with increased FDG uptake，while CT showed spinal multiple vertebral bone hyperplasia and sclerosis as "bamboo" change in all of 6 AS cases，with normal FDG metabolism.Conclusion18F-FDG PET/CT is helpful for the diagnosis of rheumatic diseases，because it can be used to display the lesion extent，reflect its activity，and also to evaluate the effect of the treatments.

Rheumatic diseases； Positron-emission tomography； Tomography，X-ray computed； Fluorodeoxyglucose F18

10.3969/j.issn.1005-5185.2015.10.011

王跃涛

Department of Nuclear Medicine，the First People's Hospital of Changzhou，Changzhou 213000，China

Address Correspondence to：WANG Yuetao E-mail：yuetao-w@163.com

R445.2；R593.2

2015-06-15

2015-09-18

中国医学影像学杂志2015年 第23卷10期：759-763，770

Chinese Journal of Medical Imaging 2015 Volume 23（10）：759-763，770