磁共振成像在布魯氏桿菌性脊柱炎診斷中的應(yīng)用價(jià)值

張琴，陸通，樊芮娜，續(xù)夢(mèng)玲，崔悅，胡潔婷，熊瑤，郭玉林*

布魯氏桿菌病為全球范圍內(nèi)最常見的人畜共患病之一[1]，常通過感染的組織、體液、牛奶或乳制品傳染給人類，屬自然疫源性疾病[2]，國(guó)內(nèi)多分布于西北、東北等畜牧區(qū)[3]。布魯氏桿菌性脊柱炎好發(fā)于腰椎，胸腰段次之[4]。腰背痛是最常見的臨床表現(xiàn)[5]，由于該病臨床表現(xiàn)多樣且無特異性，與其他脊柱疾病高度相似，臨床醫(yī)生對(duì)此病認(rèn)識(shí)不足常被誤診、誤治，加之發(fā)病率逐年上升[6-10]，嚴(yán)重影響患者的日?；顒?dòng)及工作，因此對(duì)于本病磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)表現(xiàn)的掌握顯得十分重要。本文對(duì)我院在2015-2017年的65例布魯氏桿菌性脊柱炎患者的MRI圖像進(jìn)行回顧性分析，這些病例均經(jīng)臨床確診且影像學(xué)資料完整，探討MRI檢查尤其是精確頻率反轉(zhuǎn)恢復(fù)(spectral presaturation attenuated inversion recovery，SPAIR)序列在診斷布魯氏桿菌性脊柱炎中的價(jià)值，以期為臨床診斷和治療提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2015年1月至2017年4月我院的65例布魯氏桿菌性脊柱炎患者的MRI圖像資料，其布病玻片凝集實(shí)驗(yàn)或虎紅平板凝集實(shí)驗(yàn)呈陽(yáng)性，男性48例，女性17例，年齡27～79歲，平均年齡55.5歲，本組中生活在牧區(qū)者58例、食用過不潔肉制品者5例，市民2例。本研究所有患者下腰痛，腰痛1～6個(gè)月不等，49例患者同時(shí)發(fā)熱、乏力，56例首診。

1.2 實(shí)驗(yàn)室檢查

血常規(guī)顯示6例白細(xì)胞正常，血沉加快36例，布魯氏桿菌血清凝集實(shí)驗(yàn)結(jié)果均為陽(yáng)性，滴度＞1∶200。

1.3 診斷標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)我國(guó)疾病預(yù)防和控制中心診斷標(biāo)準(zhǔn)，流行病學(xué)接觸史，實(shí)驗(yàn)室結(jié)果支持，有相應(yīng)影像學(xué)表現(xiàn)，排除其他感染性疾病及腫瘤，臨床確診為布魯氏桿菌性脊柱炎[11]。

1.4 影像檢查方法及圖像分析

采用Philips Achiva 1.5 T超導(dǎo)型磁共振掃描器。頸椎使用表面線圈，胸、腰段使用脊柱專用線圈。掃描序列：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)，層厚3.0～4.0 mm，層間距1.0 mm。增強(qiáng)掃描：患者靜注釓雙胺，注射劑量15 ml，流率2 ml/s。經(jīng)肘靜脈注射后進(jìn)行脊柱軸位、矢狀位和冠狀位掃描。圖像分析：圖像處理采用GE公司SUN Workstation 4.3工作站的Functool 5.4.07軟件。由2名副高以上放射科診斷醫(yī)師觀察所有患者影像資料，對(duì)布魯氏桿菌性脊柱炎MRI表現(xiàn)的特點(diǎn)進(jìn)行記錄和總結(jié)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件，對(duì)65例患者的常規(guī)序列T1WI和T2WI的各個(gè)征象計(jì)數(shù)結(jié)果進(jìn)行χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)其中同時(shí)行常規(guī)序列、SPAIR序列掃描的45例布魯氏桿菌性脊柱炎患者的每個(gè)征象的各序列計(jì)數(shù)結(jié)果分別進(jìn)行χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 MRI顯示病變部位

65例布魯氏桿菌性脊柱炎患者中，52例有2個(gè)椎體受累，13例有2個(gè)以上椎體受累，總計(jì)144個(gè)病椎。腰椎120個(gè)，骶椎3個(gè)，胸椎12個(gè)，頸椎9個(gè)。

2.2 MRI表現(xiàn)

41例病椎形態(tài)正常，僅出現(xiàn)骨髓水腫者58例，骨質(zhì)楔變者24例，部分椎體邊緣骨贅形成。病變多見于椎體前、中部，T1WI呈較均勻低信號(hào)，T2WI呈高低混雜信號(hào)，SPAIR序列脂肪高信號(hào)變?yōu)榈托盘?hào)，使高信號(hào)病灶更明顯。53例椎間隙狹窄，12例椎間隙正常，46例椎間盤信號(hào)異常。58例椎旁軟組織增厚，其中椎旁膿腫58例，椎旁膿腫合并硬膜外膿腫17例，膿腫為圓形或紡錘形呈長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2 信號(hào)，且范圍較局限，不超過2個(gè)椎體，毗鄰腰大肌腫脹。增強(qiáng)掃描病灶呈中等強(qiáng)度均勻強(qiáng)化，膿腫邊緣環(huán)形強(qiáng)化，SPAIR序列呈高信號(hào)。28例患者出現(xiàn)伴隨征象，其中23例椎小關(guān)節(jié)炎，5例前縱韌帶鈣化。65例患者中，T1WI對(duì)于骨髓水腫顯示更加明顯，T2WI對(duì)于椎旁膿腫的顯示更加明顯，二者檢查結(jié)果差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。骨質(zhì)破壞、楔變、椎間隙狹窄及硬膜外膿腫以上病變T1WI與T2WI差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。僅45例行SPAIR序列及增強(qiáng)掃描檢查。在這45例患者中，骨髓水腫、椎旁膿腫、硬膜外膿腫以上病變于T2WI像及SPAIR序列均呈高信號(hào)改變，SPAIR序列對(duì)于骨髓水腫顯示更加明顯，二者檢查結(jié)果差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。骨質(zhì)破壞、楔變、椎間隙狹窄、椎旁膿腫及硬膜外膿腫以上病變MRI常規(guī)序列及SPAIR序列差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。典型病例見圖1～5。布魯氏桿菌性脊柱炎的常規(guī)MRI序列的檢查結(jié)果見表1，各表現(xiàn)在T2WI及SPAIR序列中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表2。

圖1 腰椎SPAIR序列矢狀位。L5椎體形態(tài)正常，未見明顯骨質(zhì)破壞，SPAIR序列呈高信號(hào)，L5-S1椎間隙狹窄，L5-S1椎間盤呈高信號(hào)。椎體前方旁軟組織可見略高信號(hào)，范圍較小邊界不清；椎體后方未見硬膜外膿腫 圖2 腰椎增強(qiáng)掃描矢狀位。L5椎體形態(tài)正常，未見明顯骨質(zhì)破壞，增強(qiáng)掃描病椎強(qiáng)化。L5-S1椎間隙狹窄，椎體前方旁軟組織輕度強(qiáng)化，范圍較小邊界不清；椎體后方可見硬膜外膿腫，增強(qiáng)掃描壁呈環(huán)形強(qiáng)化 圖3 腰椎T1WI增強(qiáng)掃描SPAIR序列矢狀位。L5、S1椎體形態(tài)正常，未見明顯骨質(zhì)破壞，增強(qiáng)掃描病椎不均勻強(qiáng)化。L5-S1椎間盤未見明顯異常信號(hào)，且椎間隙輕度狹窄。椎體后方可見硬膜外膿腫，壁明顯強(qiáng)化，范圍較局限，邊界較清。椎體前方軟組織輕度強(qiáng)化 圖4 腰椎T2WI軸位。所示椎體見片狀長(zhǎng)T2信號(hào)影，病椎周圍軟組織增厚，內(nèi)多發(fā)類圓形椎旁膿腫，鄰近腰大肌輕度腫脹伴少量長(zhǎng)T2信號(hào)滲出影。椎間盤向后突出 圖5 腰椎T2WI軸位。所示椎小關(guān)節(jié)間隙見長(zhǎng)T2信號(hào)影，關(guān)節(jié)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.

3 討論

3.1 病理、臨床表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)室檢查

布魯氏桿菌經(jīng)破損皮膚、消化道黏膜或呼吸道侵入人體后，到達(dá)附近淋巴結(jié)生長(zhǎng)繁殖，之后被巨噬細(xì)胞殺滅，未能被殺滅者則繼續(xù)生長(zhǎng)繁殖形成感染灶，最終沖破淋巴結(jié)屏障進(jìn)入血液形成菌血癥，繼之侵犯網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)。布魯氏桿菌性脊柱炎主要以滲出、增生、肉芽腫3種病理改變交替發(fā)生[12]。布魯氏桿菌性脊柱炎患者通常以三聯(lián)征為主要癥狀，即腰背痛、波浪熱和病畜接觸史，與國(guó)外研究基本一致[13-14]，部分伴有脊柱強(qiáng)直、肢體麻木、關(guān)節(jié)痛、肝、脾和淋巴結(jié)腫大等。實(shí)驗(yàn)室檢查：血清凝集實(shí)驗(yàn)、補(bǔ)體結(jié)合實(shí)驗(yàn)呈陽(yáng)性、抗人球蛋白實(shí)驗(yàn)呈陽(yáng)性均對(duì)診斷該病有一定幫助，確診需檢查出致病菌。本文發(fā)現(xiàn)65例患者中單核細(xì)胞增高37例，其原因可能為該菌主要影響富含單核吞噬細(xì)胞的肝、脾、淋巴結(jié)和骨髓等，與文獻(xiàn)一致[15]，所以可將單核細(xì)胞升高作為診斷依據(jù)之一。本研究中大部分患者的紅細(xì)胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate，ESR)有不同程度的升高，與國(guó)外學(xué)者[13]研究亦基本一致。

3.2 MRI影像學(xué)表現(xiàn)

3.2.1 椎體改變

本組布魯氏桿菌脊柱炎患者發(fā)生于腰椎最多見，L4、L5常見，頸椎、胸椎少見，與文獻(xiàn)[16-17]報(bào)道基本一致，筆者認(rèn)為可能與腰椎活動(dòng)度較大且承重較多有關(guān)。本組中同時(shí)累及連續(xù)兩個(gè)相鄰椎體和2個(gè)以上椎體占100%，與國(guó)外研究基本一致[18]，其中同時(shí)累積相鄰椎體可能是由于椎體動(dòng)脈發(fā)出血管分支同時(shí)為相鄰兩椎體供血[19]。本組有1例跳躍性多發(fā)椎體病灶，有學(xué)者[20]認(rèn)為可能也與布魯氏桿菌血液傳播有關(guān)。布魯氏桿菌性脊柱炎可導(dǎo)致椎體骨質(zhì)破壞，Thammaroj等[21-22]指出該病累及椎體形態(tài)基本正常且破壞程度較輕。本組研究與文獻(xiàn)報(bào)道一致，僅有24例(24/65，36.9%)椎體前緣不同程度楔變，其余椎體未見塌陷、壓縮變扁、脊柱后凸畸形。骨質(zhì)破壞常表現(xiàn)為不規(guī)則蟲蝕樣，以椎體前部對(duì)吻面為主，僅有26例(26/65，40.0%)骨質(zhì)破壞明顯，累及椎體中后部，椎弓根未見受累，39例(39/65，60.0%)未見明顯骨質(zhì)破壞，究其原因可能是骨質(zhì)增生修復(fù)速度大于骨質(zhì)破壞速度，故患者整個(gè)椎體形態(tài)未見明顯變化，無脊柱后突畸形[23]。受累椎體呈長(zhǎng)T1信號(hào)，部分信號(hào)不均勻，T2WI相出現(xiàn)高、等、低混雜信號(hào)，可能因病變不同階段出現(xiàn)骨質(zhì)增生、硬化所致。SPAIR序列因去除脂肪組織的干擾，使炎性滲出少量液體呈明顯高信號(hào)[24](圖1)，信號(hào)欠均勻，故此序列對(duì)于病灶較敏感[25]。增強(qiáng)掃描顯示病椎明顯不均勻強(qiáng)化(圖2)。

3.2.2 椎間盤改變

本組中有53例(53/65，81.5%)椎間隙變窄，明顯變窄者少見，可能與纖維組織形成有關(guān)。椎間盤信號(hào)無明顯變化，其中大多數(shù)是等T1、等T2信號(hào)，僅有5例椎間盤在T2WI及SPAIR序列呈高信號(hào)，Eker等[26]認(rèn)為布魯氏桿菌性脊柱炎早期，病變始于血運(yùn)豐富的椎體上終板前緣，逐漸向椎體及間盤進(jìn)展，因此對(duì)于早期病變患者，SPAIR序列是必不可少的。

3.2.3 椎旁軟組織改變

隨著疾病進(jìn)展，病變逐漸侵及椎旁軟組織和椎管，形成椎旁膿腫。Boyaci等[27]發(fā)現(xiàn)，布魯氏桿菌性脊柱炎患者中硬膜外膿腫發(fā)生率極低。本組中58例(58/65，89.2%)有椎旁軟組織增厚，毗鄰腰大肌腫脹，表現(xiàn)為不規(guī)則欠均勻長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2信號(hào)，SPAIR序列呈混雜高信號(hào)，范圍較局限，邊界模糊，內(nèi)含大小不等、環(huán)形強(qiáng)化膿腔，壁厚薄不均(圖3、4)。筆者發(fā)現(xiàn)腰椎較頸椎椎管外軟組織受累明顯，可能與其椎管周圍空間狹窄限制了炎癥的擴(kuò)散有關(guān)[28]。本組中17例(17/65，26.2%)形成硬膜外膿腫，與文獻(xiàn)[28]報(bào)道較接近，但一些學(xué)者[29-30]認(rèn)為其發(fā)生率僅為1～2/10000，考慮原因?yàn)樗占±幱诓煌〕屉A段、布魯氏桿菌出現(xiàn)變異。膿腫多見于硬膜囊前間隙內(nèi)，呈長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2信號(hào)，SPAIR序列呈高信號(hào)，增強(qiáng)掃描后膿腔壁明顯強(qiáng)化，厚薄不均，膿腔不強(qiáng)化。

3.2.4 伴隨征象

椎小關(guān)節(jié)炎：常見于相鄰椎體上下關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)面毛糙，小關(guān)節(jié)間隙變窄或融合，呈長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2信號(hào)，部分呈混雜T2信號(hào)，SPAIR序列表現(xiàn)為不均勻稍高信號(hào)(圖5)。本組中23例(23/65，35.4%)有椎小關(guān)節(jié)炎。韌帶鈣化：累及韌帶時(shí)常表現(xiàn)為條索狀等或長(zhǎng)T1、短T2信號(hào)[31]，前后縱韌帶內(nèi)呈點(diǎn)片狀稍長(zhǎng)T2信號(hào)。5例前縱韌帶鈣化。

表1 65例布魯氏桿菌性脊柱炎改變病灶各序列檢出情況(例)Tab.1 65 cases of brucellosis spondylitis changed the sequence of each lesion (n)

表2 45例不是桿菌性脊柱炎病灶T2WI及SPAIR序列檢出情況(例)Tab.2 T2WI and SPAIR sequences were not detected in 45 cases of brucellosis spondylitis (n)

筆者認(rèn)為，布魯氏桿菌性脊柱炎在臨床上較為少見，又因誤診率較高，布魯氏桿菌病嚴(yán)重影響患者的社會(huì)和工作生活質(zhì)量[32]，故對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)的診斷至關(guān)重要。MRI對(duì)組織內(nèi)水、蛋白質(zhì)含量改變十分敏感，能對(duì)椎體骨質(zhì)破壞、椎間盤破壞、椎旁及椎管內(nèi)外膿腫等情況很好地顯示[25，33]，MRI在疾病早期階段能更敏感地檢測(cè)椎體和周圍軟組織信號(hào)的改變。SPAIR序列是MRI檢查中十分重要的技術(shù)，合理利用脂肪抑制序列技術(shù)既可以明顯提高圖像質(zhì)量，減少運(yùn)動(dòng)偽影、化學(xué)位移偽影或其他相關(guān)偽影，提高病變檢出率，又能為鑒別診斷提供重要信息[34]。本組所研究的布魯氏桿菌性脊柱炎患者，椎體破壞輕微且局限，椎間隙稍狹窄或正常，同樣椎旁軟組織改變亦較局限，膿腫范圍小，一般僅累及上下椎體，未見累及其臨近器官。在臨床工作中，應(yīng)與結(jié)核性脊柱炎鑒別，其主要鑒別點(diǎn)是骨質(zhì)破壞嚴(yán)重，且多出現(xiàn)脊柱后凸畸形，不但伴較大范圍椎旁膿腫，而且累及鄰近器官。然而布魯氏桿菌性脊柱炎多見于農(nóng)牧區(qū)，多有家畜接觸史，所以在該類地區(qū)就診的患者應(yīng)高度懷疑布魯氏桿菌性脊柱炎，并行一些必要檢查，如布魯氏桿菌凝聚實(shí)驗(yàn)、補(bǔ)體結(jié)合實(shí)驗(yàn)等，以便及早確診。國(guó)內(nèi)學(xué)者李華[35]和石冬等[36]分析該病患者M(jìn)RI資料，并指出布魯氏桿菌性脊柱炎患者沒有椎旁膿腫形成。與文獻(xiàn)不同的是，本研究發(fā)現(xiàn)有58例布魯氏桿菌性脊柱炎患者出現(xiàn)椎旁膿腫，只是范圍大小不同，但與早期脊柱結(jié)核的膿腫不易鑒別。因此對(duì)于確診該病，需結(jié)合布魯氏桿菌凝集實(shí)驗(yàn)、補(bǔ)體結(jié)合實(shí)驗(yàn)或血培養(yǎng)。本研究結(jié)果顯示，布魯氏桿菌性脊柱炎具有一定特征性的影像學(xué)表現(xiàn)，MRI是目前最為有效、敏感的檢查手段，其中SPAIR序列有著非常重要的作用，尤其對(duì)于脂肪含量較多的中老年患者，能清楚地顯示磁共振常規(guī)掃描中發(fā)現(xiàn)不了的病變，所以在中老年人有相關(guān)臨床癥狀時(shí)SPAIR序列非常必要，為影像科診斷醫(yī)生出具正確診斷提供技術(shù)支持，建議在中老年人腰椎磁共振掃描時(shí)常規(guī)增加SPAIR序列。而對(duì)于該病的確診需根據(jù)臨床表現(xiàn)、病史、MRI圖像及實(shí)驗(yàn)室檢查等綜合判斷?？傊?，布魯氏桿菌性脊柱炎雖少見，但臨床醫(yī)生需提高對(duì)其重視程度，避免誤診、漏診，從而提高其診斷水平。

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