廣東省中醫(yī)藥大學(xué)廣東省中醫(yī)院珠海醫(yī)院(廣東 珠海 519015)

肖夢(mèng)強(qiáng) 劉金豐 沈梓璇 羅妮苑 彭廣宇 胡小露 譚麗容

脊柱椎體壓縮骨折是常見病之一，原因可分為良性和惡性壓縮[1]。椎體壓縮骨折病因的鑒別非常重要，可以及早發(fā)現(xiàn)原發(fā)腫瘤和作出正確的TNM分期，減少不必要的放射治療、化學(xué)治療[2]。MRI能顯示軟組織侵犯范圍和脊髓的關(guān)系，已成為鑒別脊柱良惡性壓縮骨折的主要方法[3-6]。正反化學(xué)位移成像技術(shù)(chemical shift imaging,CSI)對(duì)脂肪信號(hào)相當(dāng)敏感，能在細(xì)胞水平顯示同時(shí)含有脂肪和水成分的組織或病變，能較好的反應(yīng)水與脂肪的比例。CSI已為上腹部常規(guī)掃描序列之一，對(duì)腎上腺、肝臟病變的鑒別診斷有重要的意義，CSI在椎體方面的研究在國(guó)內(nèi)外還是起步階段。

1 材料與方法

1.1 一般資料 收集本院2009年12月至2013年10月患者169例共267個(gè)椎體MRI平掃及部分增強(qiáng)、正反化學(xué)位移成像，分別測(cè)量并計(jì)算SIR，分析各組SIR。正常組33例(男20例、女13例，年齡21～83歲，平均年齡49.3歲)，良性組77例(男23例、女54例，年齡22～91歲，平均年齡65.2歲)，惡性組59例(男35例、女24例，年齡33～90歲，平均年齡61.2歲)。根據(jù)臨床表現(xiàn)，病理結(jié)果，X光、CT、ECT、PET/CT等影像學(xué)資料，將267個(gè)椎體分為正常組33個(gè)椎體，良性壓縮骨折組103個(gè)椎體(40個(gè)胸椎，63個(gè)腰椎，77例患者)、惡性壓縮骨折組131個(gè)椎體(6個(gè)頸椎6，50個(gè)胸椎50，67個(gè)腰椎，8個(gè)骶椎，59例患者)。分別對(duì)各組參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。本研究納入標(biāo)準(zhǔn)：良性脊柱壓縮骨折組：年齡≥18歲，X線或CT表現(xiàn)骨皮質(zhì)斷裂，骨折椎體內(nèi)見斑片狀T1WI低信號(hào)、STIR或T2WI壓脂呈高信號(hào)影，各種影像學(xué)檢查不具有惡性壓縮骨折改變者；臨床隨訪6～12月，影像學(xué)經(jīng)檢查椎體仍呈良性改變。脊柱惡性壓縮性骨折：年齡≥18歲，影像學(xué)表現(xiàn)骨皮質(zhì)或骨小梁中斷，多種影像學(xué)檢查表現(xiàn)骨質(zhì)破壞，手術(shù)或穿刺活檢證實(shí)為惡性壓縮性骨折；臨床隨訪6～12月，椎體仍呈惡性征象；X線、CT、MRI、ECT、PET/CT其中有兩種診斷為惡性壓縮性骨折。

表1 各組相對(duì)信號(hào)強(qiáng)化強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)表

表2 正常組、良性組、惡性組平均信號(hào)強(qiáng)度關(guān)

圖1-3 男 42歲肺癌脊柱轉(zhuǎn)移，L1椎體上緣骨皮質(zhì)斷裂，略塌陷，椎體呈T1WI低信號(hào)、L2椎體前中部分T1WI低信號(hào)；圖2-3 為反正相位CS1像，L1、L2椎體病變反相位呈高信號(hào)、正相位呈低信號(hào)（相對(duì)正常椎體），L1、L2椎體SIR值為0.87，0.86；圖4-6 女，69歲，T11椎體楔形變，T1WI呈低信號(hào)，圖5-6 為反正相位CSI像，T11椎體病變反相位呈高信、號(hào)正相位呈低信號(hào)（相對(duì)正常椎體），范圍約為1/2椎體，SIR值約為0.68。

1.2 MRI成像技術(shù) 應(yīng)用GE HDX 1.5T超導(dǎo)核磁共振掃描儀，椎體常規(guī)MRI掃描后，行正反化學(xué)位移成像，序列參數(shù)：二維快速擾相梯度回波序列成像(2D FSPGR)，TR/TE：125/2.4和4.8ms，層厚及間隔同T2WI，翻轉(zhuǎn)角度70°，激勵(lì)次數(shù)1，Matrix(矩陣)384×192。部分椎體行FS FSE T1增強(qiáng)掃描。

1.3 正反化學(xué)位移成像的圖像后處理 將每例CSI所得的圖像載入GE ADW4.4工作站,對(duì)其進(jìn)行圖像處理。由兩名MRI診斷醫(yī)師測(cè)量病灶三次，并計(jì)算病灶平均SIR值，均在未知結(jié)果的情況下測(cè)量。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 統(tǒng)計(jì)指標(biāo)分別為三組中的SIR值。根據(jù)每組SIR值，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差和平均數(shù)，分別計(jì)算出各自總體均數(shù)95%的可信區(qū)間。計(jì)量資料用平均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)差(AV±SD)表示，兩組間采用F檢驗(yàn)。采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 10.0處理、SNK法，F(xiàn)檢驗(yàn)。P＜0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

本研究良性組及惡性組大部分是老年人。惡性組：50歲以上51例，最小年齡33歲，平均61.2歲。良性組：50歲以上69例，最小年齡47歲，平均65.2歲，女性較多，女男比約2∶1。老年性脊柱壓縮骨折較多，主要是由于老年人骨質(zhì)疏松容易導(dǎo)致壓縮骨折，由于老年女性雌激素減少更容易導(dǎo)致壓縮骨折。本研究以隨機(jī)檢查沒有外傷和壓縮性骨折的患者腰3椎體為正常組。本研究中，良性組椎體全部為胸椎、腰椎，未見頸椎，且大多數(shù)為以下胸椎、上腰椎，少數(shù)為上胸椎和下腰椎，這是由于下胸椎、腰椎椎體運(yùn)動(dòng)中受力較大。而惡性組的椎體也以胸椎、腰椎為主，包含少量的頸椎、骶椎。

良惡性壓縮骨折常規(guī)MRI掃描表現(xiàn)：惡性壓縮骨折組表現(xiàn)為椎體周圍軟組織腫脹，部分形成腫塊，骨質(zhì)破壞范圍較廣泛、幾乎整個(gè)椎體呈T1WI低信號(hào)、STIR稍高信號(hào)，可以累及椎弓根及部分小關(guān)節(jié)，椎體后緣膨隆(見圖1)。良性組表現(xiàn)為斑片狀、條狀T1WI低信號(hào)、STIR高信號(hào)，周圍軟組織腫脹不明顯、肯定不會(huì)形成軟組織腫塊，病灶一般不累及椎弓根，高信號(hào)液體征在良性壓縮骨折組多見(見圖4)。

良惡性壓縮骨折CSI掃描表現(xiàn)：CSI序列上良惡性壓縮骨折組均表現(xiàn)為正相位性信號(hào)強(qiáng)度變化較小，反相位信號(hào)強(qiáng)度減低較明顯，但較正常椎體信號(hào)強(qiáng)度減低程度低，SIR值有區(qū)別(見圖2-3，5-6)。

各組椎體數(shù)、相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)誤、在95%的可信區(qū)間內(nèi)最小值、最大值，見表1。

根據(jù)各組CSI的SIR的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差，分別計(jì)算出各自總體均數(shù)95%的可信區(qū)間(CI)，根據(jù)每個(gè)可信區(qū)間的范圍，對(duì)三組分別進(jìn)行兩兩之間獨(dú)立樣本F檢驗(yàn)。得到三組兩兩之間均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.05)，見表2。

3 討 論

3.1 正反化學(xué)位移成像的基本原理 MRI成像重要依靠人體組織中脂肪 (-C-)的氫質(zhì)子和自由水(H2O)的氫質(zhì)子。MRI檢查時(shí)，射頻激發(fā)后即刻兩者位于相位差為零，信號(hào)強(qiáng)度為兩者之和；由于脂肪分子中氫質(zhì)子比水分子中氫質(zhì)子的進(jìn)動(dòng)頻率要稍慢些，幾毫秒后，二者相位相位差180°，信號(hào)強(qiáng)度為兩者之差。

3.2 本研究正反化學(xué)位移成像技術(shù) 正反化學(xué)位移成像技術(shù)的掃描方式斜矢狀位，先行MRI平時(shí)，掃描后行SCI掃描，掃描參數(shù)同T2WI。

在測(cè)量過程中，ROI的選擇對(duì)研究結(jié)果影響較大。研究者對(duì)于病變區(qū)ROI的選擇不同，研究的方法也有所不相同。本研究將ROI設(shè)置于病變活性區(qū)域(STIR序列上高信號(hào)和或增強(qiáng)后有強(qiáng)化)，并有意將液化壞死、囊變和鈣化區(qū)避開。選擇病灶最大層面，盡可能將病灶包全(80%～90%的病灶)，根據(jù)具體病灶大小及形狀設(shè)置范圍；當(dāng)病灶較小時(shí)可適當(dāng)減少面積，當(dāng)病灶較大時(shí)采用選取多個(gè)同樣大小的ROI(不是增大一個(gè)ROI的面積)，取其平均值，每個(gè)病灶至少選取2個(gè)層面，每個(gè)層面至少選用1個(gè)以上的ROI。

3.3 正反化學(xué)位移成像的應(yīng)用 CSI成像技術(shù)是脂肪抑制技術(shù)中的一種。在磁共振檢查中，CSI成像利用化學(xué)位移作用，對(duì)H化合物及H原子核進(jìn)行分析，可以無損傷性研究體內(nèi)組織代謝。CSI成像在肝臟、腎上腺病變中廣泛應(yīng)用，近幾年開始應(yīng)用在脊柱病變。正常成人紅骨髓的蛋白質(zhì)等成分占20%，脂肪和水分分別約占40%。因脂肪和水比例基本相同，在反相位上脂肪和水的信號(hào)強(qiáng)度相減約等于零[7]。正相位上一般信號(hào)強(qiáng)度差別不大，所以正常椎體相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度較小，與本研究組正常椎體的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度平均值較良性組及惡性組明顯小相符。脊柱良性壓縮骨折SIR升高，主要是由于骨髓充血、水腫等導(dǎo)致骨髓含水量增加，水脂肪比例升高，反相位信號(hào)強(qiáng)度增加；脊柱惡性壓縮骨折中SIR明顯升高，主要是由于腫瘤組織代替椎體正常組織，水脂肪水比例明顯升高，反相位信號(hào)明顯增加。Erly等[8]應(yīng)用CSI成像對(duì)20例病人49處脊柱壓縮性骨折掃描，計(jì)算SIR，得到良、惡性壓縮性骨折平均SIR分別約為0.58、0.98，此結(jié)果與本研究基本相符合。本研究表明正常組、良性壓縮骨折組及惡性壓縮骨折組的SIR有交叉重疊，三組兩兩之間進(jìn)行F檢驗(yàn)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p＜0.05)。脊柱CSI成像簡(jiǎn)單快速，并且可以定量分析，對(duì)鑒別脊柱良惡性壓縮骨折有重要的意義。

1.姚偉武,沈艷,李明華.MR化學(xué)位移成像技術(shù)對(duì)脊柱壓縮骨折病因的研究.中國(guó)醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志[J.]2005,11(3): 194-197.

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