武小鵬，牛廣明，高陽

布氏桿菌性脊柱炎的磁共振研究進展

武小鵬，牛廣明*，高陽

作者單位：
內蒙古醫(yī)科大學附屬醫(yī)院核磁共振室，呼和浩特 010050

布氏桿菌病是一種全球性的人畜共患二次傳染病，其發(fā)病率逐年上升。它是由布氏桿菌引起的全身性感染，腰椎最常受累。磁共振成像的多維參數和良好的組織差異是評估和復查布氏桿菌性脊柱炎的第一選擇。本文將從布氏桿菌性脊柱炎的磁共振成像、鑒別診斷、體素內不相干運動擴散加權成像(intravoxel incoherent motion diffusion weighted imaging，IVIM-DWI)對該病的研究現狀作一綜述。

布氏桿菌?。淮殴舱癯上?；脊柱炎；擴散加權成像

布氏桿菌病是一種全身性人畜共患的地區(qū)流行病，發(fā)生于世界各地，以地中海、阿拉伯地區(qū)[1]較為多見。在我國，該病主要集中于牧區(qū)，呈一定的區(qū)域聚集性。近些年由于城鄉(xiāng)居民乳制品的使用逐年增加，布氏桿菌病的發(fā)病率也有所上升。每年新發(fā)布氏桿菌性脊柱炎患者有50萬～100萬。據Behice等[2]的研究發(fā)現，該病好發(fā)于中青年，老年與嬰兒較為少見。布氏桿菌病因不同程度的牛羊接觸史，是農民、牧民、獸醫(yī)等的常見病，且因其較長的病程和易侵及脊柱而可能導致一系列嚴重后果，使該病越來越受到重視[3]。布氏桿菌隨血液播散主要感染富含單核巨噬細胞的肝臟、脾臟、淋巴結、骨髓等組織和器官[4]。

常見布氏桿菌病的臨床表現有午后低熱，體重減輕，夜間盜汗，食欲不振；全身多發(fā)游走性骨關節(jié)痛和肌痛，可引起肝脾腫大，內臟膿腫；持續(xù)性后背疼痛和腰痛，且伴有相應部位放射性神經根疼痛和脊髓受壓等癥狀。而常見的血常規(guī)參考數據有白細胞數、血沉、C反應球蛋白[2]?；⒓t平板凝集試驗、試管凝集試驗是布氏桿菌病常見的血清學診斷方法，虎紅平板凝集試驗在++以上，結合臨床癥狀和體征即可初步診斷為布氏桿菌病[5]。

布氏桿菌侵犯脊柱引起的布氏桿菌性脊柱炎，常累及各個椎體、椎間盤、椎旁軟組織、硬膜外腔等部位[3，6]。據報道，布氏桿菌性脊柱炎最常發(fā)生在腰椎(60%)，特別是腰椎L4/5水平，其次是胸椎(19%)、頸椎(12%)[7]。X線、電子計算機斷層掃描(computed tomography，CT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)是診斷布氏桿菌性脊柱炎的3種常見影像方法，X線對脊柱的整體性顯示良好，可顯示整個脊柱的全貌，尤其在側位時，能夠直觀地觀察到椎體是否變扁、椎間隙有無狹窄、脊柱生理曲度是否存在。CT能很好地顯示骨質破壞的椎體、形成的硬化骨及附近的鈣化灶。MRI對椎體、椎間盤破壞，椎旁膿腫的形成有較高分辨率，能早期發(fā)現病灶，進而指導臨床進行對癥治療[8]。本綜述將從布氏桿菌性脊柱炎的磁共振表現、鑒別診斷等方面加以闡述說明，為以后的相關課題研究奠定一定的基礎。

1 磁共振進展

按照影像學的表現，張培南等[9]將侵犯腰椎的布氏桿菌脊柱炎分為以下幾型：Ⅰ型(椎體炎型)、Ⅱ型(椎間盤型)、Ⅲ型(骨膜炎型)、Ⅳ型(椎旁軟組織腫塊及腰大肌膿腫型)、Ⅴ型(其他型)、Ⅵ型(混合型)。目前Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅳ型發(fā)病率較高，即侵犯椎體、間盤、椎旁軟組織的病例較為常見。MRI是診斷、評價、定期復查布氏桿菌性脊柱炎的首要選擇，尤其是有脊髓或神經根受壓時。MRI能清楚地顯示椎旁、椎管內膿腫[3]。

1.1 椎體炎型

富含血供的終板是最先累及的部分，骨質破壞較輕微，或僅有骨髓水腫。椎體脂肪呈短T1長T2信號，而含水量增加使病變椎體呈長T1信號，故常規(guī)T2WI病灶顯示欠佳，短時間反轉恢復序列(short time inversion recovery，STIR)脂肪高信號變?yōu)榈托盘枺瑥亩共≡钤诘托盘栕刁w上呈明顯高信號，一般病變椎體多無明顯形態(tài)學改變，增強掃描病灶呈明顯均勻強化，而此時X線和CT常難以發(fā)現病灶。所以MRI能夠較早地對布氏桿菌性脊柱炎進行診斷。在布氏桿菌性脊柱炎的進展中，病理損害與免疫保護是同時存在的，即破壞修復同時進行[10]。早期椎體破壞可不明顯，數周后可有骨質破壞，病灶小而多發(fā)，呈結節(jié)樣改變，多局限于椎體前緣。骨質缺損區(qū)因骨破壞與修復同時進行，以致病變椎體信號不均勻[11-12]。骨質破壞區(qū)呈不均勻長T1、混雜T2信號，STIR呈不均勻高信號，增強掃描為明顯不均勻強化，部分低信號區(qū)內出現更低信號區(qū)，病變常表現為炎性改變。椎體感染的后續(xù)進展主要取決于生物體的毒性和宿主因子之間的相對平衡。當累及整個椎體時，骨質破壞周圍常伴有片狀骨髓水腫，并有椎體邊緣骨質增生硬化，病變呈片狀或局灶性長T1長T2信號，椎體前緣新形成的長T1短T2骨質亦被稱為“鸚鵡嘴”骨贅，或形成骨橋，是布氏桿菌性脊柱炎的特征性表現之一。一般病變椎體無死骨形成，因骨質增生修復速度往往大于骨質破壞速度，導致整個椎體并無明顯形態(tài)改變或僅有輕度壓縮性改變，無脊柱后突畸形[13]。此特點有助于與脊柱結核進行鑒別。

1.2 椎間盤型

間盤可呈炎性改變，正常髓核解剖結構消失，缺乏核間裂，病變呈長或等T1、稍長T2信號，增強掃描病變邊緣呈環(huán)形不均勻中度強化，椎間隙多無明顯變窄或僅有輕度變窄，明顯變窄較為少見，可能與纖維組織增生有關，該特征可與嚴重間隙狹窄的脊柱結核進行鑒別[14]。

1.3 椎旁軟組織腫塊及腰大肌膿腫型

布氏桿菌性脊柱炎椎旁軟組織均有不同程度腫脹，常與椎體骨質破壞區(qū)相連續(xù)，軟組織形態(tài)不規(guī)則，邊界欠清且鄰近腰大肌受壓，腫塊常位于椎體前方、兩側及后方，表現為椎體前方、兩側及后方條片狀或條梭狀長或等T1長T2信號，腰大肌內可有膿腫形成，病灶與周圍正常組織分界清楚，一般無膿腫流注征象。膿腫常呈均勻或不均勻長T1、混雜T2信號，邊界模糊，增強掃描膿腫壁呈不規(guī)則明顯強化，中心未見強化，椎旁軟組織呈不均勻條帶狀強化[15]。硬膜外膿腫后突壓迫相應硬膜囊，嚴重時致椎管狹窄，使相應椎間孔內脊髓神經根受壓，產生相應臨床癥狀。

1.4 伴隨征像

布氏桿菌性脊柱炎可伴有不同程度的椎小關節(jié)炎及韌帶炎。病變累及椎小關節(jié)時，常發(fā)生于相鄰椎體的上下關節(jié)突關節(jié)，表現為相應關節(jié)面局部毛糙不規(guī)整，小關節(jié)間隙變窄或消失，呈長T1以長T2為主的混雜T2信號，STIR呈不均勻稍高信號，進展期可發(fā)生增生性骨性強直，致活動不便。累及韌帶時，常表現為條索狀等或長T1、短T2信號[16]，前后縱韌帶內呈點片狀稍長T2信號。

2 鑒別診斷

布氏桿菌性脊柱炎、脊柱結核、化膿性骨髓炎等[17]常常在影像學上有相似之處，故三者較難進行鑒別診斷。(1)與脊柱結核相鑒別：二者的相同特點是病變椎體均有程度不同的骨質破壞，椎間隙狹窄，可伴有椎旁膿腫。但也有不同之處。脊柱結核病灶好發(fā)于胸腰段，以上腰段L1-L2為主，椎體以溶骨性破壞為主，病灶呈跳躍性分布，累及單個椎體較少見，一般會累及2～3個椎體。病變最先始于椎體前緣終板，呈邊界欠清的斑片狀長T1、長T2WI信號[18]。有終板破壞時，表現為終板長T1信號帶破壞、中斷，呈更長T1信號，更長T2信號[19]。椎體破壞灶內可有不規(guī)則點片狀長T1短T2死骨形成，周圍骨質疏松，增生反應較少，椎體后部破壞常累及椎弓根，病變椎體失去正常形態(tài)易變形塌陷，向后形成成角畸形。椎旁軟組織范圍較為廣泛，病變累及時常超過破壞的椎體邊緣形成寒性膿腫，膿腫內可有點片狀長T1短T2鈣化灶。增強掃描膿腫壁呈環(huán)形強化，壁薄而光滑，椎旁可有邊界清楚的異常信號[20-22]；布氏桿菌性脊柱炎病灶分布多以下部腰椎為主，L4椎體發(fā)病率最高，椎體前緣可見多發(fā)不規(guī)則骨質破壞，病灶周圍可有骨質明顯增生、硬化形成，因骨質修復大于骨質破壞，椎體邊緣常呈鸚鵡嘴樣骨質增生，一般無死骨形成及椎弓根破壞，椎體形態(tài)一般正?；騼H有輕度楔形改變，椎旁膿腫范圍較小，有時可見前、后縱韌帶鈣化，椎小關節(jié)關節(jié)間隙變窄或融合消失等影像表現。楊新明等[22]認為薄而光滑的膿腫壁、椎旁界限清楚的異常信號是MRI診斷脊柱結核最可靠的影像表現，Akman等[23]認為MRI增強掃描時邊緣強化的椎旁膿腫信號就可初步考慮為脊柱結核。(2)與化膿性脊柱炎鑒別：化膿性脊柱炎腰椎發(fā)病率最高，其次為胸椎，最后為頸椎?；撔约怪字饕腥舅少|骨等部位，細菌經血運擴散至間盤周圍，使間盤邊界模糊，呈彌漫性長T1長T2信號，間盤形態(tài)異常，可伴有鄰近椎體、終板輪廓的消失[24]。而化膿性脊柱炎常常起病急驟，呈持續(xù)性高熱，伴有嚴重全身中毒癥狀，主要病變椎間盤及相鄰椎體呈廣泛融合的長T1信號，椎間盤中央的長T1信號裂隙影消失，增強掃描病變椎體及間盤呈明顯強化，強化持續(xù)時間較長。軟組織腫塊常以病灶為中心，腫塊彌漫且邊界不清，增強掃描呈斑片狀強化，很少伴有膿腫形成[25]。(3)與間盤疝、終板炎鑒別：病變累及椎體間盤、終板時，呈長T1長T2信號，STIR呈稍高信號，與正常椎體分界清楚，一般無骨質破壞，向后突出的軟組織信號為椎體間盤，呈長T1信號，與周圍組織分界清楚。因此，MRI被認為是診斷布氏桿菌性脊柱炎的首選影像檢查方法。隨著近些年磁共振新技術的不斷發(fā)展進步及普及的臨床運用，也為脊柱病變的診斷提供了新的研究方向。

3 體素內不相干運動擴散加權成像(intravoxeI incoherent motion diffusion weighted imaging，IVIM-DWI)

隨著影像診斷技術的提高，X線、CT、MRI均能從不同層面顯示脊柱功能學的改變。動態(tài)增強磁共振成像(dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI)已被廣泛運用于全身各系統(tǒng)腫瘤性及炎性病變的診斷，IVIM-DWI與DCE-MRI最主要的區(qū)別是，IVIM-DWI 是唯一能在活體檢測組織內水分子擴散運動的無創(chuàng)影像檢查技術，可以通過多個不同b值的病變圖像，測量病灶在不同b值時的信號強度，通過分析病灶的時間-信號強度曲線，來表征病變的微觀特征，從而為臨床判定病灶的良惡性提供更多詳實的信息。其次，IVIM-DWI通過定量參數反映病灶組織的擴散運動及血流灌注情況，以具體表觀擴散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)數值來評估病變微細結構。IVIM-DWI的3個常用定量參數：灌注相關體積分數f(%)，反映感興趣區(qū)內局部微循環(huán)灌注效應占總體擴散效應的容積比率；慢速ADC (D，mm2/s)，反映真實水分子彌散系數；快速ADC (D*，mm2/s)，反映血液在不規(guī)則毛細血管網內的彌散系數。

4 小結與展望

因早期布氏桿菌性脊柱炎與脊柱結核、化膿性脊柱炎有異病同影的影像表現，故對于多數布氏桿菌性脊柱炎會有誤診，而磁共振多序列多參數掃描能夠較早地發(fā)現病變椎體的異常信號，病灶呈片狀局限性長T1長T2信號，SITR呈高信號，結合相應的病史、化驗結果從而達到對患者的明確診斷，進而指導臨床進行對癥治療。IVIM-DWI不僅可以用來評估組織中水分子的彌散情況，且可以在不使用對比劑的情況下提供組織的微循環(huán)灌注情況，在布氏桿菌性脊柱炎的早期診斷及鑒別診斷中發(fā)揮著積極作用。

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Research progress of magnetic resonance imaging in brucellosis spondylitis

WU Xiao-peng, NIU Guang-ming*, GAO Yang
Department of MRI, The Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University,Hohhot 010050, China
*Correspondence to: Niu GM, E-mail: cjr.niuguangming@vip.163.com

Brucellosis is a systemic zoonotic infection all over the world, The disease increased every year. It is a systemic infection while the spine is the most affected.Multiplanar capability and superior tissue contrast make magnetic resonance imaging the modality of first choice in evaluation and follow-up of brucellar spondylitis. MRI of brucella spondylitis, the differential diagnosis and IVIM-DWI will be reviewed in this article.

Brucellosis; Magnetic resonance imaging; Spondylitis; Diffusion weighted imaging

5 Dec 2016, Accepted 20 Jan 2017

國家自然科學基金項目(編號：81460259)

牛廣明，E-mail：cjr.niuguangming@vip.163.com

2016-12-05

接受日期：2017-01-20

R445.2；R744.3

A

10.12015/issn.1674-8034.2017.04.015

武小鵬, 牛廣明, 高陽. 布氏桿菌性脊柱炎的磁共振研究進展. 磁共振成像,2017, 8(4): 317-320.

ACKNOWLEDGMENTS This work was part of National Nature Science Foundation of China (No. 81460259).