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临床研究
磁共振成像对脊柱结核的诊断价值
杨虹 郭玉林 李雪霜 陆通

杨虹,郭玉林,李雪霜,等.磁共振成像对脊柱结核的诊断价值.磁共振成像, 2016, 7(3): 198-202. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.03.007.


[摘要] 目的 总结脊柱结核的MRI特征,提高MRI对脊柱结核的诊断准确率。材料与方法 分析经临床手术病理证实的120例脊柱结核患者的影像学资料,所有患者术前行数字化摄影(DR)、MRI平扫及增强检查,分别计算各自的诊断准确率,行卡方检验。结果 120例脊柱结核,DR诊断准确72例(60%),MRI诊断准确112例(93.3%),二者之间差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 MRI能够发现脊柱结核的早期征象,有助于确定病变范围,诊断准确率高,对临床诊断和指导治疗有重要意义。
[Abstract] Objective: To summarize the MRI performance feature of spinal tuberculosis, and improve the accuracy of MRI in the diagnosis of spinal tuberculosis.Material and Methods: One hundred and twenty cases with spinal tuberculosis confirmed with clinical pathology received digitized photography (DR) and MRI scan (including plain and contrast) before operations, and then calculate their respective diagnostic accuracy, do the chi-square test.Results: One hundred and twenty cases of spinal tuberculosis, the accuracy of DR was 60% (72/120), the accuracy of MRI was 93.3% (112/120), there was statistical difference between them (P<0.05).Conclusions: The MRI can find early signs of spinal tuberculosis, it can help to determine the scope of the lesions, the diagnosis accuracy is high, and it has important significance for diagnosis and guiding clinical treatment.
[关键词] 结核;脊柱;磁共振成像
[Keywords] Tuberculosis;Spinal;Magnetic resonance imaging

杨虹 宁夏医科大学,银川 750004

郭玉林* 宁夏医科大学总医院放射科,银川 750004

李雪霜 宁夏医科大学,银川 750004

陆通 宁夏医科大学,银川 750004

通讯作者:郭玉林,E-mail: guoyulin66@163.com


收稿日期:2016-01-07
接受日期:2016-02-17
中图分类号:R445.2; R529.4 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2016.03.007
杨虹,郭玉林,李雪霜,等.磁共振成像对脊柱结核的诊断价值.磁共振成像, 2016, 7(3): 198-202. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.03.007.

       脊柱结核是肺外结核最常见的一种,它也是骨关节结核中最常见的,占40%~50%,好发于儿童和青年,近年来脊柱结核的发病率明显上升,尤其60岁以上老年人所占比例明显上升[1]。脊柱结核大部分是由于结核分枝杆菌随着血流逐渐进入人体骨髓腔所造成的感染,大部分继发于肺结核,少数继发于消化道结核等。由于脊柱结核无特征性的临床表现,故漏诊、误诊率高[2]。脊柱结核的骨质破坏、椎体塌陷、脓肿及结核活动期的炎性肉芽组织或后期脊柱后突畸形、驼背均可能压迫脊髓造成截瘫,因此早期诊断和治疗非常重要。磁共振成像(MRI)在早期诊断与准确评估病变范围及椎管受累程度等方面具有很大的优势,它可以直接评价骨髓及神经结构[3]。笔者通过分析120例脊柱结核的完整MRI资料,旨在提高对脊柱结核的早期诊断的认识,为临床指导治疗提供帮助。

1 材料与方法

1.1 一般资料

       选取宁夏医科大学总医院2014年5月到2015年10月经临床手术病理证实脊柱结核120例。其中,男71例,女49例,年龄13~62岁,平均34.2岁。大部分患者有不同程度的腰背部及腰骶部疼痛、结核中毒症状如低热、乏力、午后盗汗、体重下降,脊髓或神经受压症状。且所有患者术前均行DR、MRI平扫及增强检查。

1.2 检查方法

       所有病例先行脊柱正侧位X线平片,必要时加做双斜位。MRI检查采用GE 1.5 T超导型MRI仪,颈胸腰相控阵线圈,分别行矢状面、横轴面的T1WI (TR 400~800 ms,TE 11~14 ms )、T2 WI(TR 1800~3000 ms,TE 100~120 ms)序列扫描,部分病例加做冠状位T1WI序列;矩阵:512×256或256×256; FOV 240 mm×240 mm、280 mm×280 mm或300 mm×300 mm;层厚3~4 mm;层间距4~5 mm。所有患者DR与MRI检查相隔时间在1周之内。

1.3 结果分析

       由2名资深放射科专家(分别从事影像诊断工作20年、15年)共同阅片,主要观察椎体及附件骨质破坏、椎间盘信号、椎体周围脓肿、死骨、钙化、椎管狭窄、硬膜囊和脊髓受压、韧带下播散等,意见不一致时商讨决定。

1.4 统计学方法

       采用统计学软件SPSS 20.0建立数据库,分别计算DR、MRI对脊柱结核的诊断准确率,二者之间对比,采用卡方检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病变部位

       120例中,发生于颈椎例15例(12.5%),胸椎20例(16.7%),腰椎57例(47.5%),胸腰段26例(21.7%),骶椎2例(1.7%),大部分是椎体结核(105/120,87.5%),少部分累及附件(15/120,12.5%),单纯附件结核很少见(6/120,5%)。单个椎体受累6例,2个椎体受累20例,94例显示3个及以上椎体受累。最多受累8个椎体(图1图2图3图4图5图6图7图8)。

图1~8  同一患者的腰椎MRI平扫+增强图像及脊柱DR片。该患者病变广泛,同时涉及胸椎和腰椎。图1~6:腰椎矢状面T1WI、T2WI及冠状面、矢状面、横断面的增强T1WI,示L4、5椎体骨质破坏,椎体内及椎旁脓肿形成,椎旁软组织肿胀,椎间隙破坏、狭窄,同水平蛛网膜下腔、硬膜囊及脊髓圆锥受压,增强扫描椎体内小脓肿及椎旁脓肿呈明显厚壁多房样强化。图7,8:腰椎DR未见明显异常,胸椎骨质密度减低,椎旁软组织密度明显增高,为椎旁软组织肿胀或脓肿形成
Fig. 1—8  The same patient with DR and MRI plain scan and enhance image of lumbar spine. The disease is extensive and involved in thoracic and lumbar spine at the same time.
Fig.1—6  shows the same patient with lumbar spinal sagittal T1WI, T2WI and coronary and sagittal, cross sectional T1WI enhanced image, it shows the lumbar4, 5 vertebral body bone destruction, the formation of abscess next to the vertebral body, soft tissue swelling around the vertebra, the destruction of the intervertebral disc, cone at subarachnoid, dural sac and spinal cord compression. The enhancement scanning shows the vertebral body and vertebral side abscesses appeared a thick-walled sample room more reinforcement.
Fig.7, 8:  The DR of lumbar vertebra is normal, the DR of thoracic vertebra displays the decrease of bone density and increase obviously of the vertebral side soft tissue density, for vertebral soft tissue swelling and abscess formation.

2.2 X线及MRI对脊柱结核不同病变的显示率

       X线平片和MRI对脊柱结核各种不同病变的显示率见表1

表1  X线平片与MRI对脊柱结核不同病变的显示率[例(%)]
Tab. 1  The detection rate of different pathological changes of spinal tuberculosis of X-ray and MRI [n(%)]

2.3 脊柱结核的DR诊断

       120例脊柱结核,DR诊断准确72例,准确率为60%。主要表现为椎体及附件的骨质破坏,部分病例(46/120,38.3%)椎体骨质破坏区内见小片状及点状高密度死骨或钙化形成。部分病例(29/120,24.2%)椎体呈楔形改变,骨质破坏多累及相邻椎体至椎间隙狭窄,部分病例(49/120,40.8%)椎体伴骨质增生、硬化表现。72例患者中,26例椎体周围软组织明显肿胀,密度较高,部分与周围正常结构分界不清(图7图8)。

2.4 脊柱结核的MRI诊断

       120例脊柱结核,MRI诊断准确112例,准确率为93.3%。其MRI表现如下:(1)椎体及附件表现:椎体骨质破坏120例,共累计椎体368个,椎体及附件骨质破坏表现为T1WI大部分为低信号,少数是以低信号为主的混杂信号,T2WI上92%为高信号,骨髓水肿表现为T1WI稍低信号,T2WI为高信号或者混杂信号;骨质破坏区内常见斑点状或斑片状死骨,表现为T1等信号,T2低信号,T2压脂像为低信号。24.2%病例椎体骨质破坏呈楔形或变扁,椎体终板破坏表现为低信号带中断,部分椎体(35.0%)内小脓肿形成,表现为类圆形稍长T1、长T2信号,增强扫描呈小环形厚壁强化,壁可厚薄不均,也可较均匀。(2)椎间盘表现:103例椎间盘受累,表现为椎间隙狭窄或消失,椎间盘变扁,边缘模糊,表现为长T1、长T2信号。完全破坏的椎间盘往往与破坏椎体分界不清,受累椎间盘内常有小脓肿形成。(3)椎旁软组织肿胀、冷脓肿形成表现:椎旁软组织肿胀或冷脓肿MRI表现为T1WI呈低信号,T2WI呈高信号,病变范围较广,多跨越多个椎体,增强扫描呈明显环形或多房样厚壁强化;本组病例中,25例椎旁软组织均肿胀;87例冷脓肿形成,其中脓肿位于胸椎及胸腰段椎旁者30例,腰骶椎冷脓肿位于椎周8例,其中49例位于椎旁腰大肌内,16例位于椎旁椎管内形成多发囊性长T1、长T2信号,脓肿边界一般较清楚;椎前和后纵韧带下脓肿矢状面呈"哑铃状"。(4)硬膜囊及脊髓受累表现:92例出现硬膜和脊髓侵犯,大部分是由于椎体骨质破坏、椎体塌陷后移及后纵韧带下脓肿形成,导致椎管狭窄以及脊髓受压、移位。73例出现病灶向韧带下播散,表现为结节状长T1、长T2异常信号灶(图1图2图3图4图5图6)。

2.5 DR、MRI诊断结果对比

       120例脊柱结核,术前DR诊断准确72例,准确率60%;MRI诊断准确112例,准确率93.3%,两种方法相比,二者之间差异具有统计学意义(P<0.05)(表2)。

表2  三组患者诊断情况表
Tab. 2  Three groups of patients with diagnosis of table

3 讨论

       脊柱结核是骨关节系统结核中最常见的类型,往往可侵犯神经及脊髓结构,造成患者四肢轻瘫或完全瘫痪,故早期的正确诊断对脊柱结核的治疗有着重要意义。目前,因DR简便、易行、廉价等优点依然是诊断脊柱结核最基础、最常用的影像手段,它可以显示整个脊柱的全貌,对椎体楔形改变、椎间隙狭窄以及脊柱后凸畸形等征象显示良好,因此部分结核仍能靠此种方法诊断;然而,DR缺点很多,如密度分辨率低,周围结构的重叠,对于早期病灶的显示有一定程度的困难,从表2中看出,X线在对椎体及附件骨质破坏、椎旁脓肿形成、硬膜囊及脊髓受压等方面的显示远远不如MRI。而CT拥有良好密度分辨率,无周围组织结构及器官重叠,对显示骨质破坏、死骨、钙化有很大优势。但是CT空间分辨率低,且对早期的椎体骨炎和骨髓水肿等病变显示较差,因此不能达到早期诊断的目的[4]。MRI成像其优点是能够显示脊柱和椎间盘以及周围硬膜囊、神经、脊髓等细微的病理变化及病变范围,对脊柱结核诊断与鉴别诊断有很大意义[3,4]

3.1 脊柱结核的临床特点及病理

       脊柱结核发病缓慢,成人好发于腰椎,儿童好发于胸椎。其症状特异性较差,如低热、夜间盗汗、乏力等,局部常有脊柱活动受限、腰背部酸痛或钝痛[5]。结核分枝杆菌常常随血流运行到血供丰富的部分,如椎体前外侧邻近软骨终板的区域,常为结核分枝杆菌感染的首先发生部位。结核分枝杆菌缺乏蛋白水解酶,病程持久,临床表现特异性差,易导致神经受压、脊柱驼背畸形、血栓形成等合并症[6]。结核分枝杆菌随血行进入病变椎体松质骨,经历炎性渗出、干酪样肉芽肿、坏死及纤维组织增生等病理程序。椎体骨炎是脊柱结核早期最常见的病理异常,病变椎体充血、肿胀、并形成骨内小脓肿,也可在椎体周围及韧带下形成脓肿,范围较广,可累及椎间盘,使椎间隙狭窄[7,8]

3.2 脊柱结核的MRI表现

       (1)椎体骨炎:早期脊柱结核,常侵犯椎体前外半部分,尤其是相邻椎体终板软骨部分,导致其在T1WI上为低信号,T2WI为混杂高信号,这是由于脓肿、水肿、坏死物质的形成使T2WI信号变得混杂,但仍以高信号为主。椎体破坏严重者,椎体终板的低信号不连续或破坏、消失。从表2可看出,仅72例骨质在DR上发现骨质破坏,而MR发现109例,这是因为部分病例在早期仅体现为椎体骨炎、椎体骨髓水肿,DR对其不敏感,当DR发现骨质破损,此时疾病已到严重阶段。(2)椎间盘受累:表现为受累椎间盘楔形改变,椎间隙狭窄或消失,边缘模糊不清,表现为异常的长T1、长T2混杂信号。椎间盘破坏的原因:①软骨终板被破坏,髓核突破纤维环流出;②纤维软骨终板破坏,骨碎片向后压迫椎间盘;③:被破坏的软骨终板及纤维环向椎体周围及椎管间隙内突出[9]。(3)冷脓肿形成:有以下两种表现:①脓液汇集在骨膜下形成椎旁脓肿,若出现于椎体后方则压迫脊髓、神经根;②脓液突破骨膜向下方流注形成脓肿,脓肿可以位于椎体周围的任何部位呈梭形,范围较广[9]。本组病例中,MR发现87例,DR发现26例,当椎体周围脓肿形成时,DR仅会发现椎周软组织增厚或者椎旁密度增高,而MR可明显显示椎周脓肿,并可显示其对周围结构的侵犯及压迫。(4)脊髓及硬脊膜改变:若椎体后方脓肿、变形椎体及椎间盘等压迫硬膜囊及脊髓,MRI可清晰显示出受压部位、范围及程度。除非明显的椎体损坏及椎周脓肿形成,DR可清楚显示脊髓及神经受累,否则不能,而MR可清楚显示神经根、硬膜、韧带及脊髓结构,对于椎管的受累可清楚观察其范围及程度。

3.3 MRI对脊柱结核的诊断价值

       MRI是一种功能强大的医学影像技术,具有良好的软组织对比度的较高的空间分辨率,几乎可用于检查身体的任何部位。MRI对水分子和蛋白含量的变化敏感,能够发现早期病变并可以反应其活动性,准确评估病变范围,如脊柱结核早期,病变椎体只变现为椎体骨炎,普通DR、CT均不能发现病变,然而当病变椎体充血、肿胀,MRI能够观察其细微的信号变化;其次,MRI多序列扫描如T1WI、T1WI压脂成像可以正确区分水分及脂肪组织,本组18例DR未发现骨质异常,而MRI却能发现早期的椎体炎性改变。有学者的研究表明,MRI能够清楚的显示蛛网膜下腔受累、韧带下播散等情况[10,11]。采用MRI检查、尤其是增强及各个序列检查可准确区分脓肿、水肿、韧带、脊髓、神经等结构,同时还可清楚显示椎管狭窄及脊髓、神经受压情况,后者多数情况下为来自于前方的塌陷椎体、椎间盘及广泛脓肿压迫所致,本组中92例显示硬膜囊、脊髓受累,其中65例由椎体周围脓肿受压所致,27例由变形塌陷椎体、椎间盘所造成的。大部分脊柱结核伴有脓肿形成,本组7例出现咽后壁脓肿,31例出现胸椎旁脓肿,腰大肌脓肿49例,且病变范围较广,常可跨越多个椎体。其次,MRI检查有助于与化脓性及布氏杆菌性、真菌性脊柱炎、脊柱肿瘤等鉴别。再者,MRI无电离辐射,对患者影响小,可以短期内复查,特别适合伴有免疫缺陷性疾病或造血系统疾病患者。

3.4 鉴别诊断

       脊柱结核主要表现为椎体及附件骨质破坏、椎体周围脓肿形成、死骨、钙化及椎管狭窄等,但仍需与以下疾病鉴别:(1)化脓性脊椎炎:起病急,临床症状明显常引起椎体附件、邻近的间盘、椎管内硬膜外腔及附近的软组织感染;占全身骨髓炎的5%,60岁为好发年龄,男性多见,高发于各种原因引起的免疫功能低下和滥用药物等情况。MR是诊断化脓性脊柱炎最敏感的检查方法,可显示脊椎炎的骨髓水肿,增强扫描强化不均匀。(2)转移性骨肿瘤:转移瘤组织类别很多,MRI表现均不一致,可表现为椎体、椎弓根、横突、小关节局部病灶,受累椎体变形、破坏,信号改变,也可表现为椎体内多发转移灶病灶,可以为溶骨性,也可以为成骨性,病变多发,大小不等,前者表现为长T1、长T2信号,后者表现为长T1、短T2信号,增强扫描多明显强化[11,12,13]

3.5 结论

       MRI能够对脊柱结核早期做出诊断,提高正确率,对临床治疗有很重要的意义,其主要优势是对骨髓水肿、硬膜囊及脊髓受累、韧带下播散的显示,为后续的手术治疗提供指导,避免损伤神经及脊髓结构;但MRI仍存在一定的缺陷,其对钙化及死骨显示欠佳,并且不能够引导经皮穿刺病灶。综上,对脊柱结核的MRI诊断,仍需进一步研究,取长补短提高其诊断价值。

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