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编号:10264596
单椎骨病变MRI诊断的探讨
http://www.100md.com 《临床放射学杂志》 2000年第7期
     作者:夏军 王仁法

    单位:夏军(518029 广东省深圳市红十字会医院放射科);王仁法(武汉,同济医科大学附属同济医院放射科)

    关键词:椎骨;磁共振成像;诊断

    临床放射学杂志000714 【摘要】 目的 分析单个椎骨病变的MRI表现,探讨MRI对其诊断的影像学特征。 材料与方法 采用美国GE公司1.5T MR成像仪,扫描序列包括:矢状位:T1WI、T2WI,增强后:矢状位、冠状位、横轴位 T1WI。选择24例经术后病理和临床证实的脊柱肿瘤、脊柱结核以及嗜酸性肉芽肿等,分别观察椎体、椎间盘、附件病变的情况,脓肿或软组织肿块的大小与有无,MRI信号的变化。 结果 脊柱转移性肿瘤中常可见附件的破坏,椎旁软组织肿块较为局限,硬膜囊和脊髓受压的原因为变形的椎体和硬膜囊后方的硬膜外转移。脊柱结核时椎体破坏位置靠近椎间盘,脓肿多位于椎体前缘,附件未见破坏。脊柱良性肿瘤有较为典型的MRI表现,原发脊柱的恶性肿瘤与脊柱单椎骨转移瘤较难鉴别。嗜酸性肉芽肿多发生于青少年,且椎体呈楔形改变。 结论 MRI对单椎骨病变的定性诊断有一定的价值。
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    MRI Diagnosis of Single Vertebral Lesions

    XIA Jun, WANG Renfa. Department of Radiology, Shenzhen Municipal Red Cross Hospital, Shenzhen, Guangdong Province 518029, P.R.China

    【Abstract】 Objective To evaluate MRI in diagnosing single vertebral lesions. Materials and Methods Twenty-four cases with pathologically or clinically proved single vertebral lesions, including tumor, tuberculosis and eosinophilic granuloma, were collected in this study. Plain and Gd-DTPA enhanced MR scanning, including sagital T1WI and T2WI before contrasted and axial, coronal, sagital T1WI after contrated, were performed in all patients on a 1.5T MR unit (GE Signa Advantage). Results Destroyed accessory parts were a common finding in metastatic tumors, with localized small paraspinal mass. Compression of the thecal sac and cord was due to deformed vertebral body and extradural metastatic lesions. In case with tuberculosis of spine, the destruction of the vertebral body was usually adjacent to the disc, the abscess was large and was located at anterior margin of the vertebral body. Hemangiomas had typical MRI appearance. Most osteoblastomas involved the posterior vertebral structure. MR findings were not helpful for differentiating primary malignancy from metastases. In eosinophilic granuloma, to which children of 3~12 years old were particularly subject, the vertebral body became wedge-shaped. Conclusion MR imaging has certain value for the qualitative diagnosis of single vertebral lesions.
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    【Key words】 Vertebrae MRI Diagnosis

    脊柱是骨关节疾病的好发部位,MRI能够三维成像,且无损伤性,尤其是可以清晰地显示出椎骨骨关节、髓腔与脊髓的关系,目前已成为检查脊柱病变的最佳影像学手段。复习文献国内尚未见到MRI对单椎骨病变诊断的评价,国外迄今亦报道很少。本文对24例单椎骨病变的MRI表现进行分析,针对其MRI诊断特征与价值进行初步探讨。

    1 材料与方法

    24例中,转移瘤14例,其中男11例,女3例,年龄20~65岁,平均50岁。14例均经术后病理证实或有原发肿瘤病史,其中肺癌4例,不明原发病灶的腺癌2例,恶性神经鞘瘤直接侵犯2例,胃癌、甲状腺癌、乳腺癌、腭圆柱癌、鼻咽癌各1例,来源于外围神经上皮组织的恶性未分化小细胞肿瘤1例。原发性骨肿瘤6例:良性肿瘤4例,包括血管瘤3例,其中2例经临床随访证实,1例手术证实,良性骨母细胞瘤1例,经术后病理证实;多发性骨髓瘤2例,为45岁和55岁的男性患者,经手术病理证实。嗜酸性肉芽肿2例,均为男性,年龄分别为4岁和7岁,且有术后病理证实。脊柱结核2例,年龄分别为51岁和30岁,男、女各1例,抗结核治疗后症状及体征明显改善。
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    使用美国GE 1.5T Signa Advantage超导磁共振机。常规应用SE序列,部分患者采用STIR序列。所有患者均行矢状位、横轴位T1WI、T2WI及T1WI增强扫描,必要时加冠状位扫描。T1WI:TR=350~600ms,TE=11~30ms;T2WI:TR=2000~3000ms,TE=85~105ms;层厚3~5mm,层距1.0~2.5mm。

    2 结果

    2.1 转移性肿瘤的MRI表现

    椎体改变: 脊柱转移瘤14例,受累的椎体包括胸椎9个(有1例仅累及胸椎棘突),腰椎4个,颈椎1个。其中T1WI低信号者10例,等信号者4例;T2WI信号略增高者10例,信号减低者3例,混合信号者1例。受累椎体中椎体形态有7例变扁,前后径增大,椎体呈钝圆形,2例椎体外形略扁,有2例椎体外形大小正常。注射Gd-DTPA后,受累椎体中有10例可见轻中度斑片状强化。
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    附件: 有1例转移性肿瘤仅累及棘突,另有13例椎体和/或椎弓、椎板破坏。

    椎旁软组织的表现: 在14例转移瘤患者中,有11例可见椎旁软组织肿块。在T1WI上为高信号,T2WI上为略高信号。注射Gd-DTPA后有10例软组织肿块呈均匀强化。

    2.2 原发性肿瘤的MRI表现

    血管瘤3例,其中1例呈均匀长T1、长T2信号,增强后显著强化。另2例为短T1、长T2信号,附件未受累及。

    良性骨母细胞瘤1例,累及T6椎体棘突及两侧椎板,致使棘突前部呈结节状增大突入椎管,呈均匀的长T1、长T2信号,椎管内可见软组织肿块压迫硬膜囊。
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    多发性骨髓瘤2例,分别累及T2及T3椎体,呈等T1、T2信号,椎体明显变形呈楔状,椎弓根均被破坏,蛛网膜下腔及脊髓显著受压向背侧推移,可见椎旁软组织影。注射Gd-DTPA后病灶可见强化。

    结核2例,分别累及L5和L3椎体上缘,椎间隙稍变窄或正常,有1例椎体前缘可见软组织肿块,范围较大。注射Gd-DTPA后受累椎体均匀强化。

    嗜酸性肉芽肿2例,受累椎体分别为颈椎及胸椎,可见椎体呈明显变扁的楔形改变。1例可见椎旁软组织肿块,范围较广泛。

    3 讨论

    3.1 脊柱转移性肿瘤

    脊柱转移性肿瘤是最常见的脊柱恶性肿瘤,多发于老年人。转移性肿瘤一般是多发,但开始时侵犯单个椎骨者并不少见。在肿瘤扩散仅限于单个椎骨时,原发肿瘤中来自乳腺、前列腺、肺、肾、甲状腺和结肠者占半数以上[1]。由于受累的椎体及椎旁软组织突向椎管,压迫硬膜囊和脊髓导致脊髓及神经根受损,仅10%的截瘫和35%的轻瘫患者在对脊髓压迫症状治疗后能够恢复。故早期诊断单椎骨转移瘤并给予及时的治疗尤为重要。
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    转移性肿瘤按信号特点分为3型:溶骨型、成骨型、混合型。MRI能够显示椎体信号的异常及形态的改变,以及椎旁软组织肿块对椎体的侵犯。本组单个椎骨转移瘤同其他类型的单个椎骨病变相比有如下特点:(1)肿瘤多数呈长T1、稍长T2信号。有1例在T1WI上为低信号,T2WI上为混杂信号。另有2例呈长T1、短T2信号,分别来自于鼻咽癌和乳腺癌转移,应视为成骨型转移。有3例病变中可见“靶征”,即在T2WI上病变中央呈高信号,周边可见低信号环。高元桂等[2]认为“靶征”是由于骨质破坏后周围反应性骨质增生所致(图1)。 (2)附件受累:在本组资料中有1例转移瘤仅位于棘突,表现为棘突完全被破坏代之以软组织影(图2)。另有13例椎体破坏同时伴有椎板和/或椎弓侵犯。由于胸椎、腰椎的供血血管是从椎体的后缘进入,故转移瘤多起源于椎体后缘,进一步发展破坏椎弓根(图3)。 (3)椎旁软组织:转移瘤所致的椎旁软组织较为局限。有10例转移瘤可见椎旁软组织影,其范围均小于或等于1个椎体的高度,且软组织肿块多位于椎体的两侧及椎体后方(图4)。这对鉴别脊柱肿瘤及炎性病变有较大的价值。 (4)椎间盘及椎间隙:由于纤维软骨对肿瘤有阻隔的作用,故在本组13个转移瘤中椎间盘结构仍存在,并有5例其邻近椎间隙扩大,这是肿瘤侵犯破坏椎体使终板塌陷、椎间纤维软骨变性牵拉所致。此对于椎体转移瘤及结核的鉴别诊断有较大意义(图5)。在本组13个转移瘤中,有2例在T2WI上可见到椎间盘信号增高,这也是脊柱肿瘤较为重要的征象,但出现率较低(15%)。Gastillo等[3]提出T1WI椎间盘信号增高征并解释为正常椎体与椎间盘信号相似,当椎体转移时T1延长,信号减低,而椎间盘信号正常,两者之间的对比通过调节窗宽窗位就更明显。本组中有2例椎间盘在T2WI上信号增高,而T1WI上信号增高不明显,考虑为病灶邻近椎间盘水肿所致T1延长。(5)硬膜囊受压:在本组资料中可见8例硬膜囊受压,但均是由于椎体前后径增大或硬膜囊后方的硬膜外转移病灶压迫所致,且受压一般来自侧后方(图6),这与脊柱结核所致的硬膜囊受压的方向亦不同[4]。 (6)增强后表现:本组转移瘤在注射Gd-DTPA后,大部分轻、中度强化,多呈斑片状。另有2例成骨型转移者不强化。椎旁软组织多呈均匀强化,这种强化方式与脊柱结核有鉴别意义。
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    图1 矢状位T2WI:L1椎体转移性肿瘤,示L1椎体局限性病变,中央呈高信号,周边可见低信号环

    图2 横状位T2WI:T2棘突转移性肿瘤,示T2棘突形态完全消失,可见软组织肿块呈长T2信号

    图3 横轴位T1WI:L1椎体转移性肿瘤,示L1两侧椎板及左侧椎弓根低信号病灶

    图4 横轴位T1WI+C:T2椎体转移性肿瘤,示硬膜囊右后侧方硬膜外转移性病灶,硬膜囊受压向左移位
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    图5 矢状位T2WI:T9椎体转移性肿瘤,示T9椎体压缩变扁,邻近椎间隙扩大,椎间盘结构尚在

    图6 矢状位T2WI:T2椎体转移性肿瘤,示T2椎体后方硬膜外转移性病灶,硬膜囊受压明显

    综上所述,MRI对于早期发现及准确诊断脊柱转移瘤具有独到之处。Colman等[5]和Avrahami等[6]认为MRI能够发现核素扫描及临床神经系统检查阴性的脊柱转移瘤。

    3.2 脊柱原发肿瘤

    脊柱血管瘤是最常见的脊柱良性肿瘤,大部分是无症状偶然发现。对于血管瘤的MRI表现,陈星荣等[7]认为:在T1WI及T2WI上均为高信号,粗大而散在的骨小梁在横断面上表现为低信号斑点状。隋邦森等[8]提出骨血管瘤为圆形长T1、长T2信号。本组有3例血管瘤,其中2例在T1WI、T2WI上均为高信号,另1例为长T1、长T2信号,增强后显著强化。Quencer[9]认为血管瘤在T1WI上为高信号是因为骨小梁内夹杂的脂肪成分所致,但由于粗糙的骨小梁骨基质化后,血管瘤在T1WI上即为低信号。
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    良性骨母细胞瘤是较少见的脊柱良性肿瘤,好发于脊柱的附件,如椎弓、椎板、棘突或横突,大多数为溶骨型,呈膨胀性生长。本组1例T6棘突的骨母细胞瘤,信号均匀,强化明显,伴少量椎旁软组织肿块。良性骨母细胞瘤在MRI上表现为:(1)发生部位多在附件; (2)附件呈局限性膨胀,正常形态尚存在,与转移瘤所见附件破坏消失不同; (3)异常信号均匀,强化亦均匀; (4)可有病灶旁软组织肿块。

    本组中2例多发性骨髓瘤,分别累及T2及T3椎体,2例患者同时有颅骨、骨盆和肋骨的广泛性侵犯。Epstein[1]认为多发性骨髓瘤分为2型,一种类似巨细胞瘤,另一种是溶骨性病变,较多见于脊柱,且常限于单个椎骨。很多作者认为多发性骨髓瘤累及单个椎骨仅是一短时间的表现,以后即变为多发性。骨髓瘤对椎体的侵犯较常见的是椎弓根被破坏,这是引起最早症状的原因,受累的椎体可呈楔状变形,椎体的塌陷可致硬膜外的压迫,椎旁可见软组织肿块,注射对比剂后可见强化,椎间盘保持完整。笔者认为原发于单个椎骨的恶性肿瘤与单个椎骨转移性肿瘤在MRI信号上无明显差别,同样可表现为椎体及附件被破坏,椎间隙较少被累及,椎旁可见软组织肿块。故对单个椎骨恶性肿瘤性病变宜采用穿刺活检来指导临床诊断及治疗。
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    3.3 脊柱结核

    椎体结核多由于血行播散引起。Ahmadi等[10]认为广泛椎动、静脉吻合支是结核杆菌感染的最后通路,而椎间盘是无血管结构,故病变不可能首先累及椎间盘。当单个椎骨被结核杆菌感染后,椎间盘的营养由邻近椎骨维持,此时椎间盘可保持正常;当病变进一步发展,椎间盘两侧椎体均被累及时,椎间盘失去其营养供应,才会发生病变。故在脊柱结核的病变早期,可能不出现椎间盘的破坏。

    本组有2例结核,分别累及L3及L5椎体,病变仅位于椎体上缘,这与成年人的椎体由椎间动脉及腰动脉供血有关。故病变常开始于椎体边缘,形成边缘型病灶。这2例患者椎间隙略变窄或正常,椎间盘信号无异常,有1例可见较大范围的椎前脓肿(高度大于2个椎体),这是因为冷脓肿具有沿组织间隙渗透的特性,故上下缘皆超过受侵椎体的范围(图7)。注射对比剂后,受累椎体明显均匀强化(图8),椎旁脓肿呈环状强化,这与脊柱转移瘤有明显不同。
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    图7 矢状位T1WI、T2WI:L5椎体结核,示L5椎体长T1、长T2异常信号灶,L4、L5椎体前缘梭形软组织肿块,亦呈长T1、长T2信号,其范围达2个椎体的高度

    图8 T1WI+C:与图7为同一结核患者注射Gd-DTPA后病灶明显均匀强化,邻近椎间盘完整,椎间隙正常,椎前软组织也可见轻度强化

    3.4 嗜酸性肉芽肿

    本组中有2例嗜酸性肉芽肿患者均为10岁以下儿童,可见受累的单椎骨压缩变扁呈“薄饼”状。另1例可见椎旁软组织肿块,范围较广泛,高度大于1个椎体,注射对比剂后病灶均匀强化。笔者认为,当患者年龄较小,椎体楔形改变,椎旁可见软组织肿块且多超过受累的椎体范围时,往往考虑嗜酸性肉芽肿所致。
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    单椎骨的病变在临床工作中常会遇到,MRI能显示椎体信号、形态的改变,椎间隙、椎间盘的变化以及椎旁软组织的范围和病灶增强的表现,对病变的定性诊断及指导临床治疗有一定的价值。

    参考文献

    1,Epstein BS,段承祥,译.脊柱X线诊断学.上海科学技术出版社, 1987, 137

    2,高元桂,蔡幼会,蔡祖龙.磁共振成像诊断学.北京:人民军医出版社, 1992, 660

    3,Gastillo MC, Malko JA, Hoffman JC. The bright intervetebral disk: An indirect sign of abnormal spinal bone marrow on T1-weighted MR images. AJNR, 1990, 11:23
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    4,吴振华,潘诗农,杨本强,等.脊柱结核的MRI表现.中华放射学杂志, 1996, 30:159

    5,Colman LK, Porter BA, Redmond J,et al. Early diagnosis of spinal metastases by CT and MR studies. JCAT, 1988: 12:423

    6,Avrahami E, Tadmor R, Dally O,et al. Early MR demonstration of spinal metastases in patients with normal radiographs and CT and radionuclide bone scans. JCAT, 1989, 13:598

    7,陈星荣,沈天真,段承祥,等.全身CT和MRI.上海医科大学出版社, 1993, 767

    8,隋邦森,吴恩惠,陈雁冰.磁共振诊断学.北京:人民卫生出版社, 1995, 511

    9,Quencer RM. MRI of the spine. New York:Raven Press, 1991, 124

    10,Ahmadi J, Bajaj A, Destian S. Spinal tuberculosis: A typical observation at MR imaging. Radiology, 1993, 189:489

    (收稿: 2000-01-17), 百拇医药