【摘要】 为探讨MR弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)在不典型脊柱结核诊断中的应用价值,回顾性分析6例经手术病理证实的脊柱结核患者的弥散成像资料。结果,常规MRI显示:T1WI病变椎体呈均匀低信号;T2WI骨质破坏区呈不均匀高信号;T2WI压脂序列骨质破坏区呈略高信号。2例椎间隙轻度狭窄,仅1例可见小范围冷脓肿形成,常规 T1WI、T2WI未见显示,增强后呈小环状强化。弥散图显示:病变椎体呈中、高信号改变,间盘无明显异常改变。测得病变椎体的ADC值明显较临近正常椎体升高,本组病例的范围为0.855×10-3~1.150×10-3 mm2/s,平均约1.02×10-3 mm2/s。表明常规MRI特征结合弥散加权成像定量研究,有助于提高不典型脊柱结核的诊断准确率。
【关键词】 不典型脊柱结核;弥散加权
脊柱结核在骨关节结核中最为多见,占40%,好发于儿童及青年,但中老年也可患病[1]。平片及CT可提供定性诊断依据,但不典型者仍尚难与其他疾病如转移瘤鉴别。本文回顾性分析6例经手术病理证实的脊柱结核患者的常规MRI和弥散成像特征,以期提高不典型脊柱结核的诊断水平。
1 资料与方法
1.1 临床资料 收集本院2007年3月至2008年1月间经手术病理证实的不典型脊柱结核患者6例,其中男4例,女2例,年龄34~71岁,平均48岁。病程约为20d~3年,主要临床表现为腰背部疼痛,2例有下肢症状,排尿困难者1例。6例均摄脊柱平片,随后行CT检查,5例显示骨质破坏(2例累及附件且合并压缩骨折),余1例仅表现为椎体压缩骨折。所有病例接受常规磁共振及弥散加权成像检查。
1.2 MRI检查方法及扫描序列 使用GE公司生产的Signa Excite Twinspeed 1.5T磁共振成像仪,采用CTL脊柱线圈,患者取仰卧位。常规应用FSE序列,行矢状位T1WI(TR/TE=500 ms/10 ms)、T2WI(TR/TE=3560 ms/97ms)、T2WI脂肪抑制和轴位T2WI扫描,然后运用SE-EPI序列进行矢状位DWI扫描(TR=5999 ms,TE=80 ms),扩散敏感因子b值=300 s/mm2。使用Gd-DTPA(0.1mmol/kg)于肘前静脉注射后行常规 FSE T1WI增强扫描。
1.3 图像分析 将采集的原始数据传送至Sun ADW4.2工作站,运用Functool软件进行后处理。获得ADC值时,兴趣区(region of interest,ROI)大小设置为0.51cm2。
2 结果
2.1 6例中病变位于胸椎者1例,腰椎者5例;单椎体受累者 2例,累及2个椎体及以上者4例。
2.2 常规MRI信号改变 T1WI病变椎体呈均匀低信号;T2WI压脂序列骨质破坏区呈略高信号;T2WI骨质破坏区呈不均匀高信号;Gd-DTPA增强椎体破坏区边缘强化明显。2例椎间隙轻度狭窄,椎间盘T1WI信号减低,T2WI压脂序列信号略增高。仅1例可见小范围椎旁冷脓肿形成,常规 T1WI、T2WI未见显示,增强后呈小环状强化,未见明显椎旁脓肿及侵及椎管内者。
2.3 DWI图显示 病变椎体呈中、高信号改变,间盘无明显异常改变,测得病变椎体的ADC值明显较临近正常椎体升高,范围为0.855×10-3~1.150×10-3 mm2/s,平均约1.02×10-3 mm2/s。
3 讨论
脊柱结核是临床常见疾病,在骨关节结核中居首位。不典型脊柱结核一般包括:单椎体结核,仅累及椎体后部的结核,多椎体破坏而椎间盘完好者,多椎体跳跃式受累等。造成脊柱结核表现不典型的原因是多方面的,与病原入侵椎体的途径、椎体血供的方式、结核的病程、患者的年龄等有关[2]。此类型结核缺乏特征影像学表现,因而牵涉的鉴别诊断较多,如脊柱恶性肿瘤和良性病变等,定性比较困难,需密切结合临床,必要时穿刺活检。本文利用功能MRI中的弥散加权成像,对6例不典型脊柱结核的DWI资料做了分析探讨。
X线平片和CT是脊柱结核的重要检查手段,其中CT密度分辨率高,能够清晰地显示椎体和附件的骨质破坏、小块死骨形成、冷脓肿的形态范围,椎管受累情况等。另外,在病变诊断不明确时 CT还可以指导穿刺活检。
本文6例患者行CT检查后显示,5例椎体骨质破坏,其中2例累及附件且合并压缩骨折,余1例仅表现为椎体压缩骨折,未见明确骨质破坏征象。2例椎间隙轻度狭窄,未见明显椎旁脓肿及侵及椎管内者,无1例死骨形成。
MRI对死骨、钙化的显示和区别不如CT,但在CT扫描征象不明显的早期病变,MRI可清晰显示受累脊柱及椎旁软组织的信号改变,病变椎体的个数、范围及不同的病理改变,同时可清晰显示受累椎体对硬膜囊和脊髓的压迫情况,显示椎间盘破坏狭窄、消失。因此MRI 检查是脊柱结核诊断的重要补充,特别是 CT不能明确诊断或检查阴性而疑诊为早期病例以及了解硬膜脊髓侵犯情况。
近年来国外有报道将 MR弥散技术应用于骨骼肌肉系统疾病的诊断,如脊柱单纯性压缩与病理性压缩的鉴别[4-5],但取得的结论性成果不多。Baur 等[4]的研究认为,单纯性压缩骨折在MR DWI上均为等或低信号(b值165 s/mm2)而病理性椎体压缩骨折均为高信号,敏感性和特异性均达到100%。而 Zhou等[5]的研究结果与Baur 不同,前者认为单纯性脊柱压缩和病理性骨折均可在 DWI上表现为各种高等低信号,并无特征性,因此单纯依靠 DWI的信号强度不同并不能区别单纯性脊柱压缩骨折和病理性压缩骨折。
本文6例不典型脊柱结核患者中,5例有椎体破坏者在DWI图上均呈高信号改变,余1例仅有压缩骨折而无明显骨质破坏的则表现为中等信号改变,间盘无明显异常改变。笔者综合文献分析认为:单纯压缩性骨折引起骨髓充血水肿,使细胞外水分子增多,弥散增快,因而 ADC 增高,弥散成像上表现为低信号;结核所致椎体病理性压缩骨折时,病灶内干酪样坏死性物质的出现相对限制了水分子的弥散,故导致弥散速率减慢,弥散成像上表现为高信号;肿瘤性病变所致的病理性压缩性骨折时,骨髓内肿瘤细胞增多,使细胞外水分子弥散受限,ADC降低,弥散成像上则表现为高信号[4]。另外,DWI图像的信号还受b值影响[6],b值越大信噪比越差,所以当维持较高的信噪比而采用较小 b 值时,T2“透过”(shine through)效应则难以避免。单纯性压缩骨折时充血水肿,细胞外水分增多,T2“透过”效应明显,在DWI图像上会表现为高信号,此时与结核、肿瘤所致病理性骨折难以鉴别。
由此可见,单纯依靠DWI上病变椎体信号的改变,难以鉴别急性单纯性椎体压缩、不典型脊柱结核和肿瘤所致的病理性压缩骨折。为消除T2“透过”效应的影响,我们在形态学改变的基础上进一步对病变椎体做了定量研究:测量ADC值,以期更准确地反映病变组织的弥散特性。关于单纯性脊柱骨折和肿瘤所致病理性压缩ADC值的定量测定数值,目前的报道并不完全一致[7],而笔者对6例不典型脊柱结核所致椎体病理性压缩骨折的初步测量显示:ADC值范围是0.855×10-3~1.150×10-3 mm2/s,平均1.02×10-3 mm2/s,这与文献中报道的结果接近[8]。如果以此平均值做参考值,再参照文献中所总结的良性压缩骨折的ADC值(1.94×10-3 mm2/s)和恶性骨肿瘤所致的椎体破坏时的ADC值(0.82×10-3 mm2/s),则依据ADC值的量化改变,可将三种病因加以鉴别。
但因本文收集样本量仅6例,且文献中的参考值也并非由单一病种总结得来,如单纯压缩骨折的病因就有外伤和骨质疏松等,而肿瘤性病变所致的病理性压缩骨折又分原发肿瘤和转移瘤;再者扫描技术上序列和b值选择的不同,都会影响到结果的异同。因此,笔者将会在后续研究中继续补充上述不足,以期总结出更为准确的鉴别参考值范围。
参考文献
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