磁共振擴散加權(quán)成像對布魯桿菌性脊柱炎的臨床價值*

任文妍，趙 森，杜 森，莊 琰，李秋實

河南大學第一附屬醫(yī)院，河南 開封 475001

布魯氏菌病是因各型布魯氏桿菌引起的全身傳染性疾病及變態(tài)反應性疾病，具有人畜共患、全球分布的特點［1］。有數(shù)據(jù)［2］報道，我國2005—2017年全國累計報告布魯氏菌病個案卡499 421張，13年平均增長速度為6.14%，整體呈上升趨勢?？涤鄣龋?］報道，我國布病發(fā)病具有季節(jié)性集中趨勢，流行高峰期為每年3月3日—9月11日。因此，布魯氏病菌一直是我國衛(wèi)生健康委員會管理重點關(guān)注及防控的感染性疾病。人間布魯氏菌病常會累及全身各個系統(tǒng)，其中最為常見的脊柱受累，并侵犯脊柱周圍椎體及組織，出現(xiàn)脊柱疼痛、活動受限等癥狀［4］。X線、CT是臨床檢查骨質(zhì)結(jié)構(gòu)及軟組織腫塊的常用影像學手段，但早期骨髓水腫，CT缺乏特異性診斷效果。磁共振成像（MRI）能全面顯示椎體解剖結(jié)構(gòu)，并能良好顯示蜂窩組織炎、水腫、膿腫等病理狀態(tài)，成為各種疾病診療、隨訪的主要手段［5］。但常規(guī)MRI技術(shù)無法準確評估早期病變以及治療預后，磁共振擴散加權(quán)成像（DW I）是從微觀角度、分子水平的方面分析機體病理生理狀態(tài)，能早期檢出病變病理變化［6］。因此，為了確定DWI技術(shù)對布魯桿菌性脊柱炎的診斷價值，本研究對40例布魯桿菌性脊柱炎患者不同影像學檢出結(jié)果進行探討，旨為評估早期病變及治療預后價值，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年1月—2020年8月河南大學第一附屬醫(yī)院診治的40例布魯桿菌性脊柱炎患者，男性23例，女性17例；年齡18～60歲，平均年齡（37.84±6.39）歲；患者有下腰痛癥狀，持續(xù)時間1～8個月，同時有發(fā)熱、乏力等表現(xiàn)。生活在牧區(qū)患者27例，養(yǎng)殖戶10例，食用不潔肉制品者3例。納入標準：（1）患者具備完整的臨床資料及影像學檢查資料。（2）經(jīng)虎紅平板凝集實驗、布病玻片凝集實驗診斷為陽性，符合布魯氏菌病標準［7］。（3）有明確的疾病流行病學史，牛、羊等接觸史，或食用不熟的肉制品。排除標準：（1）細菌分離與培養(yǎng)未發(fā)生布魯氏桿菌。（2）CT、MRI、DWI影像學表現(xiàn)不清晰。（3）影像學測量值誤差大或不標準。（4）伴有其他感染性脊柱炎、脊柱結(jié)核或退行性骨疾病。（5）臨床資料不完整。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核通過。

1.2 方法

CT檢查。Light Speed 64排螺旋CT診斷儀（美國GE），掃描參數(shù)：管電壓125 kV，管電流380 mA，準直64×0.625 mm，視野256×256 mm，矩陣512×512，螺距0.964∶1，層厚為3 mm，層間距為3 mm?；颊弑３制届o呼吸，于腰1椎體掃描至骶1椎體，用軟組織及骨窗觀察。

MRI檢查。1.5T成像儀（德國Siemens），表面線圈作為頸椎檢查，胸段、腰段使用脊柱專用線圈。行TSE序列掃描：T1WI、T2WI及SPAIR序列T2WI掃描，層厚3.0 mm，層間距1.0mm。增強掃描：靜脈注射釓雙胺15mL，注射速率2mL/s，注射結(jié)束后行脊柱軸位、冠狀位及矢狀位掃描。

DWI技術(shù)檢查。MRI常規(guī)掃描結(jié)束后行DWI技術(shù)掃查，TR為2 400 ms，TE為68 ms，F(xiàn)OV為320×320 mm，矩陣為128×128，層厚為4 mm，間隔為1.0 mm，b值：0、800、1 000 s/mm2；彌散敏感度方向15個，激勵次數(shù)2次。

掃描后的圖像均傳至各自工作站進行分析、處理，由兩名經(jīng)驗豐富、高年資醫(yī)師共同評估圖像，測量ADC值，詳細觀察及記錄病變部位、形態(tài)、分布等情況。周圍結(jié)構(gòu)受累狀況。不同病變期的ADC值。若評論有不一致情況，可共同討論達成一致。

1.3 觀察指標

（1）分析不同影像學技術(shù)對布魯桿菌性脊柱炎的檢出率。（2）分析不同影像學技術(shù)的影像表現(xiàn)。（3）急性期、亞急性期及慢性期疾病的ADC值。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 20.0軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，組間比較采用t檢驗。計數(shù)資料以例數(shù)和百分比（%）表示，組間比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 病變部位及特點

40例布魯桿菌性脊柱炎患者累及240個椎體，腰椎累及138個（57.50%），胸椎累及84個（35.0%），頸椎累及18個（7.50%）。34例患者同時累及相鄰兩個椎體，腰椎常見L2～L3、L3～L4椎體，胸椎常見T8～T9、T10～T11椎體，頸椎常見C4～C5椎體。40例患者病變特點為急性期12例，亞急性期12例，慢性期16例。

2.2 布魯桿菌性脊柱炎的檢出率

CT檢出布魯桿菌性脊柱炎病變椎體168個，占70.0%；MRI檢出布魯桿菌性脊柱炎病變椎體198個，占82.50%；DWI技術(shù)檢出布魯桿菌性脊柱炎病變椎體234個，占97.50%；DWI技術(shù)檢出率均高于CT、MRI，差異有統(tǒng)計學意義（χ2=66.692，30.000，P＜0.001）。MRI技術(shù)高于CT，差異有統(tǒng)計學意義（χ2=10.354，P=0.001）。

2.3 影像學表現(xiàn)

CT檢出病變椎體168個，影像學表現(xiàn)為椎體上下緣終板呈低密度不規(guī)則破壞，周圍見增生硬化，無骨質(zhì)破壞，椎間隙狹窄，椎小關(guān)節(jié)增生硬化。其中2例患者椎旁軟組織及椎管內(nèi)組織影呈增厚、腫脹特點。MRI檢出病變椎體198個，病變區(qū)椎體信號異常，35例患者T1、T2均為長信號，5例患者為T1長信號、T2短信號。椎體邊緣見局部骨質(zhì)破壞，8例患者周圍組織有骨質(zhì)增生，2例患者未出現(xiàn)骨質(zhì)破壞區(qū)，只存在椎體異常信號，未有死骨形成。累及多個椎體或相鄰椎體侵犯者，病變呈跳躍性特點，受累病變有正常椎體。增強掃描后，主要見骨質(zhì)邊緣破壞，椎體周圍、椎管內(nèi)腫脹等部位強化中度、明顯，腰背部軟組織腫脹。DWI技術(shù)檢出病變椎體234個，急性期椎體病變區(qū)呈明顯擴散受限，高信號。亞急性椎體為稍高信號，慢性期椎體為低信號。

2.4 布魯桿菌性脊柱炎影像學表現(xiàn)情況

MRI技術(shù)對椎旁、腰大肌內(nèi)、椎管內(nèi)軟組織影及腰背部軟組織腫脹檢出率高于CT，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），其余影像學表現(xiàn)比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 布魯桿菌性脊柱炎影像學表現(xiàn)差異 例（%）

2.5 不同病變椎體急性期、亞急性期及慢性期疾病的ADC值

頸椎、胸椎、腰椎慢性期ADC值均低于急性期、亞急性期，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），急性期、亞急性期ADC值比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 不同病變椎體急性期、亞急性期及慢性期疾病的ADC值 ×10-3mm2/S

3 討論

脊柱是人體感染布魯氏桿菌后主要侵犯部位，因椎體終板供血極為豐富，病菌感染并不斷進展，故會首先侵犯椎體終板，早期病變區(qū)出現(xiàn)炎性水腫、軟骨變性、壞死，后期炎性細胞浸潤、軟骨組織破壞及肉芽組織生長等，甚至會連累軟骨下骨質(zhì)及相鄰椎間盤［8］。CT診斷布魯桿菌性脊柱炎時，多見邊緣骨質(zhì)破壞，病變累及椎體緣1～2個，呈跳躍性分布。MRI診斷時，一般急性期病變椎體T1為低信號，T2為高信號，亞急性期及慢性期患者病變炎癥反應逐漸減退，受侵犯椎體T1、T2信號多不均勻，疾病早期肉芽組織侵犯椎體，T1為低信號或稍低信號，T2為高信號［9］。DW I技術(shù)診斷可發(fā)現(xiàn)軟骨組織水腫及軟骨細胞破壞程度，根據(jù)ADC值反映軟骨細胞及膠原纖維束結(jié)構(gòu)，即能早期發(fā)現(xiàn)病變炎癥程度［10］。本研究結(jié)果與吳朋等［11］研究無顯著差異，DWI技術(shù)檢出椎體異常信號占比率100%，且高于常規(guī)MRI、CT。在病變影像學特點方面，MRI技術(shù)對椎旁、腰大肌內(nèi)、椎管內(nèi)軟組織影及腰背部軟組織腫脹檢出率高于CT。因此，采用DWI技術(shù)、MRI技術(shù)診斷布魯桿菌性脊柱炎，具有較高的診斷價值。由于DWI技術(shù)能直觀發(fā)現(xiàn)椎體病變、反映骨髓水腫程度，并根據(jù)DWI信號改變，能發(fā)現(xiàn)病灶活性、病變分期，以此提高布魯桿菌性脊柱炎病變椎體檢出率［12］。

DWI技術(shù)診斷布魯桿菌性脊柱炎時，可檢查到活體內(nèi)水分子擴散運動，發(fā)現(xiàn)早期細微結(jié)構(gòu)變化，根據(jù)ADC值進行量化分析。ADC值是反映水分子擴散能力以及擴散阻力整體情況，水分子擴散運動能力越高，ADC值越明顯［13］。本研究中，頸椎、胸椎、腰椎慢性期ADC值均低于急性期、亞急性期，急性期、亞急性期ADC值比較具有可比性。結(jié)果顯示疾病發(fā)生急性期、亞急性期，病變程度嚴重、炎性反應明顯，此時ADC值明顯增加。通?；颊咴缙贏DC值升高，說明脊柱椎體血管源性水腫，水分子擴散強，ADC值隨之升高；后期炎癥反應下降，炎性水腫逐漸減輕，此時水分子擴散受阻，ADC值逐漸下降［14］。同時，急性期病變軟骨細胞活性變性，阻斷其活性變化，造成細胞缺氧，影響細胞內(nèi)、外離子通道交換，導致軟骨細胞出現(xiàn)變性壞死。而且血源性水腫，會改變膠原纖維水分子擴散運動，導致急性期ADC值升高。亞急性期炎性細胞水腫逐漸減輕，局部組織增殖、修復，各向異性緩慢修復，使ADC值減低。疾病在發(fā)生3～6個月時，軟骨細胞變性壞死，病變區(qū)域逐漸擴散，同時軟骨細胞的不斷修復及再生，相應限制膠原纖維束的水分子運動，使ADC值逐漸下降，并趨于正常值［15］。

本研究存在局限性，臨床診斷布魯桿菌性脊柱炎時，并未區(qū)分該病與其他脊柱疾病，例如脊柱結(jié)核之間的差異，兩者之間的疾病影像特點有一定差異，但實際工作中，兩者的影像表現(xiàn)有許多相似地方，使診斷及鑒別有差異，仍需研究開展兩者之間的差異比較，同時研究樣本量少，對椎間盤改變狀況需進一步明確，加之DWI技術(shù)選用b值是否為最優(yōu)化，需進一步研究。

綜上所述，磁共振擴散加權(quán)成像對布魯桿菌性脊柱炎有一定檢出價值，DWI表現(xiàn)特征性明顯，對鑒別疾病嚴重程度有積極應用意義，提供病理生理學變化及病變預測信息，為本病的診治提供合理的參考信息。