MRI在兒童脊柱結(jié)核診斷中的應(yīng)用

姚曉龍 李白艷

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MRI在兒童脊柱結(jié)核診斷中的應(yīng)用

姚曉龍 李白艷

脊柱結(jié)核已成為影響兒童健康生長的重要威脅，通過綜合分析兒童脊柱結(jié)核的發(fā)病特點、脊柱結(jié)核的分型及臨床表現(xiàn)，將MRI檢查在兒童脊柱結(jié)核診斷中的應(yīng)用做一綜述，為臨床選擇最佳的影像學診斷方法提供參考。

結(jié)核,脊柱/診斷; 磁共振成像; 早期診斷; 兒童

由于結(jié)核分枝桿菌耐藥菌株的增多及免疫缺陷疾病[AIDS和PIDs(原發(fā)性免疫缺陷病)等]的增加，兒童脊柱結(jié)核的發(fā)病率逐年升高，約占骨關(guān)節(jié)結(jié)核的50%。脊柱結(jié)核發(fā)病部位以腰椎最多，胸椎次之，頸椎較少見。約90%的脊柱結(jié)核病變均在椎體，單純的附件結(jié)核比較少見[1]。脊柱結(jié)核產(chǎn)生的膿腫或干酪樣物質(zhì)、結(jié)核活動期的炎性肉芽腫或晚期形成的脊柱后凸畸形均可能壓迫脊髓而引起截癱，因此對其早期診斷和治療非常重要[2]。兒童正處于生長發(fā)育的關(guān)鍵時期，其健康狀態(tài)已引起家長及社會的廣泛重視。針對MRI無輻射損傷這一絕對優(yōu)勢，MRI檢查已成為早期診斷兒童脊柱結(jié)核的不二選擇。筆者綜合近幾年國內(nèi)外相關(guān)報道，將MRI對兒童脊柱結(jié)核的診斷價值作如下綜述。

兒童脊柱結(jié)核的發(fā)病特點

由于兒童正處于生長發(fā)育期，其脊柱的解剖特點與成人有所不同，因而兒童脊柱結(jié)核發(fā)病特點有以下幾個方面：(1)兒童脊柱結(jié)核不論中心型還是邊緣型，都較成人更容易在不同節(jié)段之間傳播；(2)脊柱結(jié)核形成的冷膿腫很容易在椎前筋膜及骨膜下的潛在腔隙內(nèi)擴散，累及的脊柱節(jié)段數(shù)常比成人多；(3)兒童的椎體前后端生長不均衡，發(fā)病時椎體前端高度丟失易致后凸畸形；(4)兒童椎管內(nèi)硬膜外間隙及營養(yǎng)脊髓的血管管徑比成人窄，故兒童脊柱結(jié)核患者神經(jīng)功能障礙比成人更常見[3-5]。正是由于上述特點，兒童作為脊柱結(jié)核的高危人群，對其早期診斷更加刻不容緩。

脊柱結(jié)核的分型及臨床表現(xiàn)

脊柱結(jié)核大多由血行播散感染而產(chǎn)生，結(jié)核病灶大多在椎體，且多在其前方發(fā)生；而開始累及棘突、橫突、椎板等附件者甚少見。

一、病理分型

1.中心型：多見于兒童，由于椎體血供主要來自于椎后動脈，而病灶常位于椎體中心，因此病變?nèi)菀紫蛏舷码p向擴散，椎體塌陷后造成脊柱后凸畸形或者側(cè)彎畸形。

2.邊緣型：又稱成人型或骨骺型，發(fā)生于成人或年齡較大的兒童；病變起于椎體上緣或下緣的骨骺，常迅速破壞椎間軟組織，使椎間隙狹窄或消失，上下椎體融合。

3.骨膜下型：也多發(fā)生于成人，位于椎前韌帶下，常擴散累及上下鄰近椎體。

4.附件結(jié)核：如發(fā)生在橫突、椎板、椎弓根或棘突的結(jié)核，較罕見。

隨著影像學技術(shù)，尤其是MRI技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的分型不足以概括所有的脊柱結(jié)核病變。賈文霄等[6]曾最早在原有分型的基礎(chǔ)上提出“椎管內(nèi)型”，其包括的病變有脊髓結(jié)核、硬膜下膿腫、結(jié)核性脊膜炎等。

二、臨床表現(xiàn)

脊柱結(jié)核最基本的也是最早的陽性體征就是腰背僵。早期以局部疼痛、脊柱運動障礙為主要癥狀；后期可有冷膿腫或竇道形成；在椎體明顯破壞時，由于承受體質(zhì)量可致脊柱后凸畸形(駝背)；累及椎孔時可出現(xiàn)脊髓受累現(xiàn)象，嚴重影響患者的生活質(zhì)量[7-8]。

MRI對兒童脊柱結(jié)核的診斷價值

目前，在國內(nèi)外臨床中，X線攝片是脊柱結(jié)核主要的常規(guī)檢查方法，CT則在椎弓及骨破壞的顯示方面具有較強的優(yōu)勢；與前兩者相比，MRI不僅可以清晰地顯示病變?nèi)布安∽儾课坏慕M織結(jié)構(gòu)，而且可非常敏感地反映組織內(nèi)水、蛋白質(zhì)及脂肪含量的變化，具有反映早期脊柱結(jié)核的輕微軟組織腫脹、早期椎間盤炎、椎體炎性水腫、椎管內(nèi)硬膜外小膿腫等病理改變的能力[9]。基于這些特點，有文獻報道，MRI可較傳統(tǒng)X線和CT提前4～6個月發(fā)現(xiàn)病變[10]。

MRI在兒童脊柱結(jié)核的診斷中的優(yōu)勢更為明顯，可概括為以下幾個方面：(1)可以清晰地顯示出患兒椎體、椎間盤的早期輕微破壞現(xiàn)象，有利于及時制定科學的治療方案；(2)對于經(jīng)X線攝片確診的脊柱結(jié)核患兒而言，應(yīng)用MRI檢查有利于進一步優(yōu)化治療方案，以減少治療的失敗率；(3)應(yīng)用MRI進行檢查，可以明確診斷脊柱結(jié)核患者中較為少見的“椎管內(nèi)型”結(jié)核，對于患者的臨床治療與預(yù)后具有積極的影響；(4)MRI還可以協(xié)助脊柱結(jié)核患者治療后的療效觀察與判定[11-12]。(5)與X線平片及CT檢查比較，MRI無輻射損傷，減輕了家長的顧慮，增加了患兒對MRI檢查的依從性。

一、常規(guī)診斷脊柱結(jié)核的MRI技術(shù)參數(shù)

頸椎采用頭頸聯(lián)合線圈，胸腰椎采用脊椎表面線圈。快速自旋回波(fast spin-echo，F(xiàn)SE)序列T1WI[重復(fù)時間/回波時間(TR/TE)=(300～500) ms/(10～30) ms]，T2WI[(TR/TE)=(2800～3200) ms/(100～130) ms][3,7]，脂肪抑制T2WI[(TR/TE)=2800 ms/110 ms]，激勵次數(shù)為2次；常規(guī)進行冠狀面、軸面和矢狀面掃描，層厚5.0 mm，層間距0.5 mm；掃描范圍按部位掃描，頸椎自顱底至第2胸椎水平，胸椎自第7頸椎至第1腰椎水平；腰椎和骶椎自第12胸椎至尾椎水平。

二、脊柱結(jié)核的MRI表現(xiàn)

1.發(fā)生于椎體的結(jié)核，常導(dǎo)致椎體的骨質(zhì)破壞和骨髓水腫。骨質(zhì)破壞在T1WI上呈低信號，T2WI上常呈不均勻的高信號，骨小梁存在炎性水腫則表現(xiàn)為不均勻信號[13]。附件結(jié)核較少見且輕微，如椎弓根受累，主要發(fā)生在根部，多為炎性水腫累及所致。椎體骨質(zhì)破壞嚴重時可導(dǎo)致椎體的壓縮性骨折，甚至崩解碎裂，亦可致脊柱畸形。

2.椎間盤改變是脊柱結(jié)核常見的診斷特征。椎間盤改變包括椎間盤的破壞和椎間隙變窄或消失。受累椎間盤在T1WI上多呈低信號，在T2WI上常呈不均勻高信號。脊柱結(jié)核早期，病變椎間盤形態(tài)及信號可正常。

3.椎體周圍冷膿腫形成是脊柱結(jié)核診斷的重要依據(jù)。膿腫常呈梭形，其大小、范圍不一，常超過病變椎體，上下跨越一個或多個椎間隙，呈“拱橋征”[14]，膿腫在T1WI上多呈低信號，T2WI上呈高信號。增強掃描后，膿腫壁呈不均勻的條帶狀或環(huán)形強化。

4.脊髓的受累見于椎管內(nèi)型， MRI可清楚顯示神經(jīng)壓迫受損的情況[15]。椎管內(nèi)硬膜外膿腫均在受累椎體水平，表現(xiàn)為梭形的長T2信號，邊緣常有纖維肉芽組織包繞,增強后呈明顯強化，顯示出清楚的邊界。

三、目前常用于脊柱結(jié)核診斷的MRI序列

隨著影像學技術(shù)的發(fā)展，許多先進的影像學成像方法被應(yīng)用到脊柱結(jié)核的早期診斷和評價中來。目前，脊柱磁共振常規(guī)檢查成像序列已經(jīng)被標準化，檢查時一般包括用于觀察解剖結(jié)構(gòu)改變的T1WI序列,用于觀察骨髓水腫的T2WI及短時間反轉(zhuǎn)恢復(fù)(short time inversion recovery,STIR)序列，還有用于觀察組織炎癥的增強 T1WI 壓脂序列。MRI多序列的應(yīng)用不僅可以早期確診提高脊柱結(jié)核的檢出率，還可以降低誤診率，使患者早期得到有效的治療[16]。

1．彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging, DWI)：DWI是一種對水分子擴散運動敏感的成像技術(shù)，利用MRI的特殊序列，觀察活體組織中水分子微觀擴散運動的一種成像方法。擴散快慢可用表觀擴散系數(shù)(ADC)圖和DWI圖兩種方式表示，能夠提供定性和定量的功能信息。目前DWI已成功應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)病變的診斷及療效評估，但在體部疾病的應(yīng)用尚不夠完善。有研究指出，采用DWI時通過不同擴散敏感系數(shù)(b值)的選擇，脊柱結(jié)核可與壞死囊變的腫瘤、化膿性脊柱炎及轉(zhuǎn)移瘤加以鑒別。有學者通過對比研究，發(fā)現(xiàn)DWI的彌散像與壓脂像上病變部位都呈高信號；但DWI于分子水平顯示病變，可反映疾病大體及顯微結(jié)構(gòu)的變化，更能顯示病變的范圍、形態(tài)，反映出不同疾病影像表現(xiàn)特點，提高疾病檢出率及診斷準確率[16]。

2. 磁共振動態(tài)增強掃描成像技術(shù)：目前，動態(tài)MRI評價組織微血管生成及其通透性的檢查技術(shù)包括基于T1WI的定量動態(tài)增強MRI(dynamic contrast-enhanced MRI, DCE-MRI)技術(shù)和基于T2或T2*WI的動態(tài)磁敏感對比增強MRI(dynamic susceptibility contrast-enhanced MRI，DSC-MRI)技術(shù)。DCE-MRI對血管外細胞外間隙內(nèi)的對比劑敏感，主要反映組織灌注、通透性及EES的大小，適合通透性成像；DSC-MRI主要對血管內(nèi)對比劑敏感，反映組織的血流量和血管容量，適合灌注成像。目前DCE-MRI定量分析已成為國內(nèi)外研究的熱點，并且在骨肌系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，包括鑒別良惡性病變、評估骨腫瘤的侵襲性、臨床分期與治療效果的評價。近年來也有報道將DCE-MRI應(yīng)用于骨質(zhì)疏松骨髓灌注的研究中[17]。兒童脊柱結(jié)核早期可出現(xiàn)骨量減低的表現(xiàn)，可與老年骨質(zhì)疏松加以區(qū)分，目前國內(nèi)外鮮有研究報道DCE-MRI應(yīng)用于兒童脊柱結(jié)核早期診斷，此或?qū)⒊蔀槲磥淼囊粋€研究方向。

3. 軟骨成像：MRI軟骨成像常用的序列有T2*及T2mapping序列，原理均是通過測量組織中每個體素的橫向弛豫時間(T2值)，可以反映椎間盤內(nèi)蛋白質(zhì)、水、膠原蛋白及其他溶質(zhì)的分子含量和生化環(huán)境。T2*序列成像的對比度更加清晰，掃描時間較T2mapping明顯縮短、信噪比也較高，臨床推廣優(yōu)于T2mapping成像，多用于關(guān)節(jié)軟骨退變及外傷性損傷的研究[18]。目前尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)脊柱結(jié)核軟骨成像的研究，但針對邊緣型脊柱結(jié)核早期迅速破壞椎間軟組織的特點，對于臨床高度懷疑脊柱結(jié)核但常規(guī)MRI序列檢查陰性的患者，補加軟骨成像或許對臨床有新的指導(dǎo)意義，值得進一步研究。

四、鑒別診斷

如上所述，兒童脊柱結(jié)核的表現(xiàn)多具有一定特征性，但是，當其影像學表現(xiàn)不典型時[19]，則要與其他脊柱疾病相鑒別，如布氏桿菌病性脊柱炎、脊柱腫瘤及化膿性脊柱炎。

1. 布氏桿菌病性脊柱炎：在影像學上極易與脊柱結(jié)核混淆，診斷需結(jié)合臨床及實驗室檢查。臨床癥狀多為發(fā)熱(多為波狀熱，此可與結(jié)核的午后低熱、盜汗鑒別)、多汗，腰背部疼痛較明顯[20]，病變多侵犯腰椎及腰骶椎，以椎體破壞及硬化為主，破壞多局限于椎體邊緣，周圍可見硬化邊，其內(nèi)可見新的破壞灶，一般無死骨形成，椎旁膿腫量稀而少。

2. 脊柱腫瘤：病變無跳躍性，多侵犯單個椎體。常見的有血管瘤、巨細胞瘤及惡性脊索瘤等。當脊柱結(jié)核表現(xiàn)為單個椎體或幾個不連續(xù)的椎體受累時，容易誤診為腫瘤性病變。但是多數(shù)腫瘤性病變有特征性的表現(xiàn)[21]，如血管瘤CT掃描斷面呈“小點狀”，增強后呈不同程度強化；巨細胞瘤表現(xiàn)為膨脹性骨質(zhì)破壞；脊索瘤好發(fā)部位在脊柱兩旁，常伴椎旁及椎管內(nèi)病變。

3. 化膿性脊柱炎：發(fā)病急，多伴有寒戰(zhàn)高熱。急性期表現(xiàn)為椎旁軟組織腫脹，常合并膿腫形成，但是范圍比脊柱結(jié)核??；骨質(zhì)破壞區(qū)周圍無死骨形成。脊柱結(jié)核椎間盤受累往往在較晚期出現(xiàn)。研究表明，碎骨片型骨質(zhì)破壞，特別是伴有結(jié)核性冷膿腫形成是脊柱結(jié)核的特征性表現(xiàn)；如果表現(xiàn)為環(huán)繞椎體的長梭形膿腫或者流注性膿腫更有助于脊柱結(jié)核的診斷[22]。

小 結(jié)

與X線攝影及CT檢查比較，X線攝片使用經(jīng)濟、操作簡單，但是其密度分辨率不高，對早期微小病變的顯示會有一定的局限性，且缺乏敏感性。CT檢查雖然可以彌補X線攝片密度分辨率低及組織重疊顯示的缺點，但是對早期的骨髓水腫及椎體骨炎缺乏敏感性，同樣面臨著無法達到早期診斷疾病的要求[23]。MRI檢查對腰椎結(jié)核的早期診斷比其他任何影像學檢查更為敏感，但是其在顯示死骨與鈣化方面敏感度稍低，而且檢查費用較高也是制約MRI應(yīng)用于兒童脊柱結(jié)核檢查的一個重要因素。

綜合近年來的文獻報道，MRI技術(shù)對兒童脊柱結(jié)核早期診斷的價值日益受到關(guān)注[24]。隨著現(xiàn)代醫(yī)學技術(shù)研究的不斷深入，新的MRI技術(shù)被開發(fā)應(yīng)用，在常規(guī)序列的基礎(chǔ)上加做適當?shù)拿舾行蛄?，必定為臨床診斷及治療提供有力幫助。早期診斷兒童脊柱結(jié)核，使患兒盡早得到有效的治療及護理，是醫(yī)務(wù)工作者和家長的共同心愿[25]。但是，病變的多樣化是脊柱結(jié)核的特點之一，不管是根據(jù)臨床表現(xiàn)還是影像學檢查都不能絕對地將結(jié)核、腫瘤和其他炎癥三者區(qū)分開來，必要時應(yīng)行穿刺或手術(shù)切開活檢加以確診。

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(本文編輯：范永德)

The application of MRI in the diagnosis of spinal tuberculosis in children

YAOXiao-long,LIBai-yan.

DepartmentoftheFirstAffiliatedHospitalofXinjiangMedicalUniversityImageCenter,Urumchi830011,China

Correspondingauthor:LIBai-yan,Email:BYL318@163.com

Spinal tuberculosis has become an important threat to affect children’s healthy growth. We analyzed the onset characteristics, classification and clinical manifestations of spinal tuberculosis, and reviewed the application of MRI in the diagnosis of the spinal tuberculosis in children patients, in order to provide a rational imaging diagnostic technique for diagnosis.

Tuberculosis, spinal/diagnosis; Magnetic resonance imaging; Early diagnosis; Child

10.3969/j.issn.1000-6621.2015.10.012

新疆維吾爾自治區(qū)自然科學基金(2013211A084)

830054 烏魯木齊，新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院影像中心放射科

李白艷，Email：BYL 318@163.com

2015-06-01)