布鲁氏杆菌病为全球范围内最常见的人畜共患病之一^[1]，常通过感染的组织、体液、牛奶或乳制品传染给人类，属自然疫源性疾病^[2]，国内多分布于西北、东北等畜牧区^[3]。布鲁氏杆菌性脊柱炎好发于腰椎，胸腰段次之^[4]。腰背痛是最常见的临床表现^[5]，由于该病临床表现多样且无特异性，与其他脊柱疾病高度相似，临床医生对此病认识不足常被误诊、误治，加之发病率逐年上升^[6,7,8,9,10]，严重影响患者的日常活动及工作，因此对于本病磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)表现的掌握显得十分重要。本文对我院在2015-2017年的65例布鲁氏杆菌性脊柱炎患者的MRI图像进行回顾性分析，这些病例均经临床确诊且影像学资料完整，探讨MRI检查尤其是精确频率反转恢复(spectral presaturation attenuated inversion recovery，SPAIR)序列在诊断布鲁氏杆菌性脊柱炎中的价值，以期为临床诊断和治疗提供指导。

1　材料与方法

1.1　一般资料

       回顾性分析2015年1月至2017年4月我院的65例布鲁氏杆菌性脊柱炎患者的MRI图像资料，其布病玻片凝集实验或虎红平板凝集实验呈阳性，男性48例，女性17例，年龄27~79岁，平均年龄55.5岁，本组中生活在牧区者58例、食用过不洁肉制品者5例，市民2例。本研究所有患者下腰痛，腰痛1~6个月不等，49例患者同时发热、乏力，56例首诊。

1.2　实验室检查

       血常规显示6例白细胞正常，血沉加快36例，布鲁氏杆菌血清凝集实验结果均为阳性，滴度>1︰200。

1.3　诊断标准

       根据我国疾病预防和控制中心诊断标准，流行病学接触史，实验室结果支持，有相应影像学表现，排除其他感染性疾病及肿瘤，临床确诊为布鲁氏杆菌性脊柱炎^[11]。

1.4　影像检查方法及图像分析

       采用Philips Achiva 1.5 T超导型磁共振扫描器。颈椎使用表面线圈，胸、腰段使用脊柱专用线圈。扫描序列：快速自旋回波序列(turbo spin echo，TSE)序列T1WI (TR/TE=450 ms/15 ms)、TSE序列T2WI (TR/TE=3500 ms/120 ms)和SPAIR序列T2WI (TR/TE=3000 ms/100 ms)，层厚3.0~4.0 mm，层间距1.0 mm。增强扫描：患者静注钆双胺，注射剂量15 ml，流率2 ml/s。经肘静脉注射后进行脊柱轴位、矢状位和冠状位扫描。图像分析：图像处理采用GE公司SUN Workstation 4.3工作站的Functool 5.4.07软件。由2名副高以上放射科诊断医师观察所有患者影像资料，对布鲁氏杆菌性脊柱炎MRI表现的特点进行记录和总结。

1.5　统计学分析

       采用SPSS 17.0统计学分析软件，对65例患者的常规序列T1WI和T2WI的各个征象计数结果进行χ²检验，P<0.05为差异具有统计学意义。对其中同时行常规序列、SPAIR序列扫描的45例布鲁氏杆菌性脊柱炎患者的每个征象的各序列计数结果分别进行χ²检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

2　结果

2.1　MRI显示病变部位

       65例布鲁氏杆菌性脊柱炎患者中，52例有2个椎体受累，13例有2个以上椎体受累，总计144个病椎。腰椎120个，骶椎3个，胸椎12个，颈椎9个。

2.2　MRI表现

       41例病椎形态正常，仅出现骨髓水肿者58例，骨质楔变者24例，部分椎体边缘骨赘形成。病变多见于椎体前、中部，T1WI呈较均匀低信号，T2WI呈高低混杂信号，SPAIR序列脂肪高信号变为低信号，使高信号病灶更明显。53例椎间隙狭窄，12例椎间隙正常，46例椎间盘信号异常。58例椎旁软组织增厚，其中椎旁脓肿58例，椎旁脓肿合并硬膜外脓肿17例，脓肿为圆形或纺锤形呈长T1、长T2信号，且范围较局限，不超过2个椎体，毗邻腰大肌肿胀。增强扫描病灶呈中等强度均匀强化，脓肿边缘环形强化，SPAIR序列呈高信号。28例患者出现伴随征象，其中23例椎小关节炎，5例前纵韧带钙化。65例患者中，T1WI对于骨髓水肿显示更加明显，T2WI对于椎旁脓肿的显示更加明显，二者检查结果差异均具有统计学意义(P<0.05)。骨质破坏、楔变、椎间隙狭窄及硬膜外脓肿以上病变T1WI与T2WI差异无统计学意义(P>0.05)。仅45例行SPAIR序列及增强扫描检查。在这45例患者中，骨髓水肿、椎旁脓肿、硬膜外脓肿以上病变于T2WI像及SPAIR序列均呈高信号改变，SPAIR序列对于骨髓水肿显示更加明显，二者检查结果差异均具有统计学意义(P<0.05)。骨质破坏、楔变、椎间隙狭窄、椎旁脓肿及硬膜外脓肿以上病变MRI常规序列及SPAIR序列差异无统计学意义(P>0.05)。典型病例见图1，图2，图3，图4，图5。布鲁氏杆菌性脊柱炎的常规MRI序列的检查结果见表1，各表现在T2WI及SPAIR序列中的统计数据见表2。

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图1  腰椎SPAIR序列矢状位。L5椎体形态正常，未见明显骨质破坏，SPAIR序列呈高信号，L5-S1椎间隙狭窄，L5-S1椎间盘呈高信号。椎体前方旁软组织可见略高信号，范围较小边界不清；椎体后方未见硬膜外脓肿
图2  腰椎增强扫描矢状位。L5椎体形态正常，未见明显骨质破坏，增强扫描病椎强化。L5-S1椎间隙狭窄，椎体前方旁软组织轻度强化，范围较小边界不清；椎体后方可见硬膜外脓肿，增强扫描壁呈环形强化
图3  腰椎T1WI增强扫描SPAIR序列矢状位。L5、S1椎体形态正常，未见明显骨质破坏，增强扫描病椎不均匀强化。L5-S1椎间盘未见明显异常信号，且椎间隙轻度狭窄。椎体后方可见硬膜外脓肿，壁明显强化，范围较局限，边界较清。椎体前方软组织轻度强化
图4  腰椎T2WI轴位。所示椎体见片状长T2信号影，病椎周围软组织增厚，内多发类圆形椎旁脓肿，邻近腰大肌轻度肿胀伴少量长T2信号渗出影。椎间盘向后突出
图5  腰椎T2WI轴位。所示椎小关节间隙见长T2信号影，关节面硬化
Fig. 1  The sagittal position of the lumbar SPAIR sequence. The shape of the L5 vertebral body is normal and no obvious bone destruction, It shows high signal in SPAIR sequence, the intervertebral space of L5-S1 is narrow, the intervertebral disc of L5-S1 shows high signal. Soft tissue in front of vertebral body shows a slightly higher signal, its scope is small, the boundary is not clear. There is no epidural abscess behind the vertebral body.
Fig. 2  The sagittal view of the lumbar enhancement scan. The shape of the L5 vertebral body is normal, and no obvious bone destruction, it enhanced in enhanced scan. The intervertebral space of L5-S1 is narrow, the soft tissue of the anterior vertebral body is slightly enhanced, the range is smaller, the boundary is not clear. The epidural abscess is seen behind the vertebral body, and the wall is annular enhanced in enhanced scan.
Fig. 3  The sagittal SPAIR sequence of the lumbar spine with enhanced T1WI scan. L5 and S1 have normal vertebral morphology, no obvious bone destruction, it shows inhomogeneous enhanced in enhanced scan, there was no obvious abnormal signal showing in the intervertebral disc of L5-S1, and its intervertebral space was slightly narrow. The epidural abscess is visible behind the vertebral body. The wall is markedly enhanced, the range is limited, and the boundary is clear. The soft tissue in front of vertebral body is slightly enhanced.
Fig. 4  The T2WI axis of the lumbar spine. The vertebral body showed some patchy long T2 signal, the soft tissue around the vertebral becomes thicker, it contains multiple round like paravertebral abscess, mild swelling and a small amount of long T2 signal of the psoas muscles around the vertebral body. The lumbar disc protrudes backwards.
Fig. 5  The T2WI axis of the lumbar spine. The small joint space showed long T2 signal and joint surface sclerosis.

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表1  65例布鲁氏杆菌性脊柱炎改变病灶各序列检出情况(例)
Tab. 1  65 cases of brucellosis spondylitis changed the sequence of each lesion (n)

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表2  45例不是杆菌性脊柱炎病灶T2WI及SPAIR序列检出情况(例)
Tab. 2  T2WI and SPAIR sequences were not detected in 45 cases of brucellosis spondylitis (n)

3　讨论

3.1　病理、临床表现及实验室检查

       布鲁氏杆菌经破损皮肤、消化道黏膜或呼吸道侵入人体后，到达附近淋巴结生长繁殖，之后被巨噬细胞杀灭，未能被杀灭者则继续生长繁殖形成感染灶，最终冲破淋巴结屏障进入血液形成菌血症，继之侵犯网状内皮系统。布鲁氏杆菌性脊柱炎主要以渗出、增生、肉芽肿3种病理改变交替发生^[12]。布鲁氏杆菌性脊柱炎患者通常以三联征为主要症状，即腰背痛、波浪热和病畜接触史，与国外研究基本一致^[13,14]，部分伴有脊柱强直、肢体麻木、关节痛、肝、脾和淋巴结肿大等。实验室检查：血清凝集实验、补体结合实验呈阳性、抗人球蛋白实验呈阳性均对诊断该病有一定帮助，确诊需检查出致病菌。本文发现65例患者中单核细胞增高37例，其原因可能为该菌主要影响富含单核吞噬细胞的肝、脾、淋巴结和骨髓等，与文献一致^[15]，所以可将单核细胞升高作为诊断依据之一。本研究中大部分患者的红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate，ESR)有不同程度的升高，与国外学者^[13]研究亦基本一致。

3.2　MRI影像学表现

3.2.1　椎体改变

       本组布鲁氏杆菌脊柱炎患者发生于腰椎最多见，L4、L5常见，颈椎、胸椎少见，与文献[16,17]报道基本一致，笔者认为可能与腰椎活动度较大且承重较多有关。本组中同时累及连续两个相邻椎体和2个以上椎体占100%，与国外研究基本一致^[18]，其中同时累积相邻椎体可能是由于椎体动脉发出血管分支同时为相邻两椎体供血^[19]。本组有1例跳跃性多发椎体病灶，有学者^[20]认为可能也与布鲁氏杆菌血液传播有关。布鲁氏杆菌性脊柱炎可导致椎体骨质破坏，Thammaroj等^[21,22]指出该病累及椎体形态基本正常且破坏程度较轻。本组研究与文献报道一致，仅有24例(24/65，36.9%)椎体前缘不同程度楔变，其余椎体未见塌陷、压缩变扁、脊柱后凸畸形。骨质破坏常表现为不规则虫蚀样，以椎体前部对吻面为主，仅有26例(26/65，40.0%)骨质破坏明显，累及椎体中后部，椎弓根未见受累，39例(39/65，60.0%)未见明显骨质破坏，究其原因可能是骨质增生修复速度大于骨质破坏速度，故患者整个椎体形态未见明显变化，无脊柱后突畸形^[23]。受累椎体呈长T1信号，部分信号不均匀，T2WI相出现高、等、低混杂信号，可能因病变不同阶段出现骨质增生、硬化所致。SPAIR序列因去除脂肪组织的干扰，使炎性渗出少量液体呈明显高信号^[24] (图1)，信号欠均匀，故此序列对于病灶较敏感^[25]。增强扫描显示病椎明显不均匀强化(图2)。

3.2.2　椎间盘改变

       本组中有53例(53/65，81.5%)椎间隙变窄，明显变窄者少见，可能与纤维组织形成有关。椎间盘信号无明显变化，其中大多数是等T1、等T2信号，仅有5例椎间盘在T2WI及SPAIR序列呈高信号，Eker等^[26]认为布鲁氏杆菌性脊柱炎早期，病变始于血运丰富的椎体上终板前缘，逐渐向椎体及间盘进展，因此对于早期病变患者，SPAIR序列是必不可少的。

3.2.3　椎旁软组织改变

       随着疾病进展，病变逐渐侵及椎旁软组织和椎管，形成椎旁脓肿。Boyaci等^[27]发现，布鲁氏杆菌性脊柱炎患者中硬膜外脓肿发生率极低。本组中58例(58/65，89.2%)有椎旁软组织增厚，毗邻腰大肌肿胀，表现为不规则欠均匀长T1、长T2信号，SPAIR序列呈混杂高信号，范围较局限，边界模糊，内含大小不等、环形强化脓腔，壁厚薄不均(图3、图4)。笔者发现腰椎较颈椎椎管外软组织受累明显，可能与其椎管周围空间狭窄限制了炎症的扩散有关^[28]。本组中17例(17/65，26.2%)形成硬膜外脓肿，与文献[28]报道较接近，但一些学者^[29,30]认为其发生率仅为1~2/10000，考虑原因为所收集病例处于不同病程阶段、布鲁氏杆菌出现变异。脓肿多见于硬膜囊前间隙内，呈长T1、长T2信号，SPAIR序列呈高信号，增强扫描后脓腔壁明显强化，厚薄不均，脓腔不强化。

3.2.4　伴随征象

       椎小关节炎：常见于相邻椎体上下关节突关节，关节面毛糙，小关节间隙变窄或融合，呈长T1、长T2信号，部分呈混杂T2信号，SPAIR序列表现为不均匀稍高信号(图5)。本组中23例(23/65，35.4%)有椎小关节炎。韧带钙化：累及韧带时常表现为条索状等或长T1、短T2信号^[31]，前后纵韧带内呈点片状稍长T2信号。5例前纵韧带钙化。

       笔者认为，布鲁氏杆菌性脊柱炎在临床上较为少见，又因误诊率较高，布鲁氏杆菌病严重影响患者的社会和工作生活质量^[32]，故对其进行准确及时的诊断至关重要。MRI对组织内水、蛋白质含量改变十分敏感，能对椎体骨质破坏、椎间盘破坏、椎旁及椎管内外脓肿等情况很好地显示^[25,33]，MRI在疾病早期阶段能更敏感地检测椎体和周围软组织信号的改变。SPAIR序列是MRI检查中十分重要的技术，合理利用脂肪抑制序列技术既可以明显提高图像质量，减少运动伪影、化学位移伪影或其他相关伪影，提高病变检出率，又能为鉴别诊断提供重要信息^[34]。本组所研究的布鲁氏杆菌性脊柱炎患者，椎体破坏轻微且局限，椎间隙稍狭窄或正常，同样椎旁软组织改变亦较局限，脓肿范围小，一般仅累及上下椎体，未见累及其临近器官。在临床工作中，应与结核性脊柱炎鉴别，其主要鉴别点是骨质破坏严重，且多出现脊柱后凸畸形，不但伴较大范围椎旁脓肿，而且累及邻近器官。然而布鲁氏杆菌性脊柱炎多见于农牧区，多有家畜接触史，所以在该类地区就诊的患者应高度怀疑布鲁氏杆菌性脊柱炎，并行一些必要检查，如布鲁氏杆菌凝聚实验、补体结合实验等，以便及早确诊。国内学者李华^[35]和石冬等^[36]分析该病患者MRI资料，并指出布鲁氏杆菌性脊柱炎患者没有椎旁脓肿形成。与文献不同的是，本研究发现有58例布鲁氏杆菌性脊柱炎患者出现椎旁脓肿，只是范围大小不同，但与早期脊柱结核的脓肿不易鉴别。因此对于确诊该病，需结合布鲁氏杆菌凝集实验、补体结合实验或血培养。本研究结果显示，布鲁氏杆菌性脊柱炎具有一定特征性的影像学表现，MRI是目前最为有效、敏感的检查手段，其中SPAIR序列有着非常重要的作用，尤其对于脂肪含量较多的中老年患者，能清楚地显示磁共振常规扫描中发现不了的病变，所以在中老年人有相关临床症状时SPAIR序列非常必要，为影像科诊断医生出具正确诊断提供技术支持，建议在中老年人腰椎磁共振扫描时常规增加SPAIR序列。而对于该病的确诊需根据临床表现、病史、MRI图像及实验室检查等综合判断。总之，布鲁氏杆菌性脊柱炎虽少见，但临床医生需提高对其重视程度，避免误诊、漏诊，从而提高其诊断水平。