實驗豬放射性脊髓炎的MRI診斷

潘 勇，姜 華，楊祚章，張德波

（1.曲靖市沾益區(qū)人民醫(yī)院 骨科，云南 曲靖 655331；2.昆明醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院 放射科，云南 昆明 650101；3.昆明醫(yī)科大學第三附屬醫(yī)院 骨科，云南 昆明 650101）

放射性脊髓炎又稱放射性脊髓病，是椎體、脊髓或其鄰近部位腫瘤或其他疾病放射治療（簡稱放療），停止放療后并在多種因素聯(lián)合作用下使脊髓缺血、腫、縮、經(jīng)元發(fā)生變性、壞死而引發(fā)的疾病。放射性脊髓病后的一種無特效療法并且嚴重影響患者生活質(zhì)量疾病。癥狀體征特征不突出，極易誤診。但MRI能敏感地發(fā)現(xiàn)病灶，結(jié)合病史較容易與腫瘤、炎癥等其他疾病鑒別。我們對實驗豬進行了行經(jīng)皮椎體成形聯(lián)合125I粒子植入術(shù)，術(shù)后對其椎體行MRI掃描分析，旨在探討MRI成像在放射性脊髓病的表現(xiàn)。

資料和方法

一、一般資料 選取健康8頭版納小耳豬作為實驗對象，行經(jīng)皮椎體成形聯(lián)合125I粒子植入術(shù)，8頭均雌性，年齡1～1.5歲，均無神經(jīng)系統(tǒng)疾患。

二、掃描方法 所有實驗動物分別于術(shù)后1、6、12月隨即抽取2、3、3頭行脊髓MRI檢查。采用Sonata型1.5T超導核磁機，梯度場強為25mT/m，腰椎線圈，對實驗動物固定后掃描，時間約15min。掃描過程采用采用呼吸控制模式，掃描方法包括常規(guī)MRI、增強MRI及彌散加權(quán)成像（DWI）。常規(guī)MRI、增強MRI采用FSE序列，掃描參數(shù)：矩陣256×256，層厚3mm，視野40cm×40cm；T1WI：TR400～500ms，TE10～15ms；T2WI：TR3 000～4 000ms，TE90～110ms。增強掃描按0.1mmol/kg劑量注射釓噴替酸葡甲胺（Gd2DTPA）。行矢狀位、軸位的T1WI和T2WI成像。DWI采用SEEPI多次激發(fā)彌散加權(quán)成像（MS DWI）序列掃描，掃描中使用自動勻場、脂技術(shù)和自動導航校正技術(shù)，掃描參數(shù)為：TR為2beats（約1 600ms），TE 18ms或最短，采用PPU技術(shù)。成像方位分為矢狀位和軸位，分別在層面選擇(S)、位編碼(P)和讀出梯度即頻率編碼(M)方向上加彌散敏感梯度，彌散梯度因子(gradient factor)b值為500s/mm2。計算平均表面彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)值和各彌散梯度方向的ADC值(亦可在ADC圖中直接測量)，從而計算相對ADC值，反映頸髓彌散的各向異性。

結(jié) 果

病變早期，MRI圖像上顯示脊髓略增粗，表面光滑，蛛網(wǎng)膜下腔稍狹窄。在T2WI圖象上脊髓呈高信號，軸位像上脊髓灰質(zhì)“H”模糊，與周圍白質(zhì)結(jié)構(gòu)分界不清；T1WI呈稍低信號或未見明顯異常信號改變，脊髓表面光滑，增強掃描可見無或輕度異常對比增強，病變脊髓增粗；DWI顯示脊髓呈高信號和ADC降低，見圖1。病變中期，脊髓可明顯增粗，表面光滑，蛛網(wǎng)膜下腔狹窄。在T1WI和T2WI像上均呈不均勻信號改變。手術(shù)椎體可見脂肪變性，T1WI、T2WI均勻呈高信號，與正常骨髓對照明顯。病變晚期，脊髓萎縮或部分脊髓軟化，表面光滑或欠光滑，蛛網(wǎng)膜下腔增寬。萎縮的脊髓在T1WI和T2WI像上信號變化不明顯，軟化灶呈長T1長T2改變。軸位T2WI像上可見脊髓灰質(zhì)“H”和周圍白質(zhì)體積變小，以白質(zhì)明顯。手術(shù)椎體脂肪變性更加明顯，特別在T1WI像上呈明顯的高信號。脊髓損傷長度、腫脹和萎縮等情況在MR矢狀位圖像上顯示清晰，脊髓萎縮在T1WI和T2WI像上信號變化不明顯，見圖2。

討 論

放射性脊髓炎的發(fā)生與放射治療的方式、放射劑量的多少、機體免疫功能及病程長短等諸多因素有關(guān)[1,2]。其病理改變?yōu)?，早期主要是脊髓充血、水腫、脫髓鞘以及神經(jīng)細胞變性等改變。晚期主要為脊髓發(fā)生壞死、液化、囊變、膠質(zhì)細胞增生以及繼發(fā)萎縮等改變。血管和膠質(zhì)細胞的損傷在放射性脊髓損傷的發(fā)生機制中起著主要作用。放射線會造成血管內(nèi)膜反應性增生、增厚，管壁透明樣變性，管腔狹窄。血管損傷一般多累及中小動脈，常伴有閉塞性動脈內(nèi)膜炎和纖維素樣壞死[3]。有學者認為自由基和自身免疫也參與放射性脊髓損傷的過程[4]。星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞對放射性損傷的保護反應而會導致一些細胞因子分泌異常，使組織內(nèi)部分酶活性發(fā)生改變，使其處于功能不全狀態(tài)；自由基損傷和免疫反應的參與可引起緩慢、久進行性的病理變化。

圖1 病變早期：1a、T2WI圖象上脊髓呈高信號；1b、T1WI呈稍低信號或未見明顯異常信號改變；1c、軸位像上脊髓灰質(zhì)“H”模糊，與周圍白質(zhì)結(jié)構(gòu)分界不清。

圖2 病變晚期：脊髓萎縮或部分脊髓軟化，表面光滑或欠光滑，蛛網(wǎng)膜下腔增寬。2a和2b、萎縮的脊髓在T1WI和T2WI像呈不均勻信號改變；2c、軸位T2WI像上可見脊髓灰質(zhì)“H”和周圍白質(zhì)體積變小，以白質(zhì)明顯。

對放射性脊髓炎的診斷首選MRI檢查[5,6]，MRI可直接顯示放射性脊髓炎的形態(tài)、范圍和信號改變。X線照片、椎管造影對本病無直接診斷價值,CT亦難以顯示脊髓所發(fā)生的放射性病理改變。本組8例放射性脊髓炎，其病理學診斷與MRI表現(xiàn)是完全符合的。放射性脊髓病MRI表現(xiàn)有以下主要特點[7]：⑴由于放射線誘導脊柱椎體骨髓脂肪重新分布，MRI可見相應椎體T1WI信號增強，正常與異常椎體之間出現(xiàn)“分界線”；⑵脊髓病變的MRI改變呈連續(xù)性多節(jié)段，僅輕重程度不同；⑶橫斷位和/或矢狀位T1WI早期顯示為脊髓增粗 （以脊髓前后徑改變?yōu)橹鳎┻吘壊徽R，T1WI呈低信號，T2WI條狀或斑片狀高信號，邊界不清，信號一致均勻，慢性期脊髓大小正?；蜃兗毼s，蛛網(wǎng)膜下腔明顯增寬，仍以T1WI低信號，T2WI高信號為主，但不均勻。⑷增強MRI顯示斑點狀或環(huán)狀強化，脊髓水腫，液化或囊變則不明顯；⑸早期DWI顯示脊髓呈高信號和ADC降低。

放射性脊髓炎MRI表現(xiàn)及發(fā)生機理是由于放射線對脊髓組織的照射，引起了損傷區(qū)小動脈透明變性及血管纖維蛋白樣壞死、神經(jīng)細胞變性壞死、髓鞘脫失、管狹窄、閉塞以及膠質(zhì)增生，其結(jié)果導致血管通透性增加，血腦屏障的破壞，使病變組織缺血缺氧、滲出、出血及壞死。由于正常白質(zhì)含較少的可動質(zhì)子，MRI上T1加權(quán)為等信號，T2加權(quán)為低信號，灰白質(zhì)區(qū)分清楚。當脊髓受損傷時，較多的自由水進入損傷部位，造成T1和T2時間延長，病變進展期由于脊髓病變處于不同的發(fā)展階段，所以在IT1WI、T2WI均呈不均勻信號，由于其病灶水份增加較多，所以在T2WI病變區(qū)信號較高。由于放射性脊髓損傷的MRI表現(xiàn)無特征性，與脊髓內(nèi)腫瘤和脊髓炎癥鑒別困難。

筆者認為可以從下面幾點進行鑒別：⑴有放射治療史，這是診斷本病的前提；⑵脊髓出現(xiàn)受損癥狀和體征與受累段脊髓的MRI改變范圍基本一致；⑶脊髓病變的MRI改變呈連續(xù)性多節(jié)段，僅輕重程度有差異；⑷橫斷位和/或矢狀位T1加權(quán)上顯示早期為脊髓增粗，以脊髓前后徑改變?yōu)橹?，邊緣不整齊；T1加權(quán)呈低信號、T2加權(quán)呈高信號條狀或斑片狀影；若有脊髓內(nèi)出血，T1加權(quán)上可伴斑點狀高信號影；慢性期，脊髓大小正?；蜃兗毼s，邊緣常不規(guī)則；蛛網(wǎng)膜下腔明顯增寬，與正常段脊髓有明顯差異；⑸增強MRI上，可顯示斑點狀或環(huán)狀強化，但脊髓水腫、壞死、液化或囊變無強化；⑹T1加權(quán)和T2加權(quán)像比較，后者顯示放射性脊髓損傷的異常更明顯更早出現(xiàn)，最為敏感，故應是必不可少的。⑺現(xiàn)在高場磁共振MRS和DWI對病變鑒別有很大幫助。急性期和進展期由于存在血腦屏障的破壞和異常血管的增生，使部分放射性損傷病變呈明顯異常對比增強。矢狀位可顯示了脊髓損傷長度、脊髓腫脹和萎縮情況。雖然放射性脊髓損傷MRI表現(xiàn)缺乏特異性，但是結(jié)合臨床癥狀和體征時，通過綜合各種診斷信息，特別是放療病史及椎體信號異常，MRI能夠?qū)Ψ派湫约顾璨∽鞒鰷蚀_的診斷。