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(xué)第二附屬醫(yī)院 放射科,云南 昆明 650101;3.昆明醫(yī)科大學(xué)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(yán)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(duì)實(shí)驗(yàn)豬進(jìn)行了行經(jīng)皮椎體成形聯(lián)合125I粒子植入術(shù),術(shù)后對(duì)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)。
一、一般資料 選取健康8頭版納小耳豬作為實(shí)驗(yàn)對(duì)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(shí)驗(yàn)動(dòng)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(dǎo)核磁機(jī),梯度場強(qiáng)為25mT/m,腰椎線圈,對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物固定后掃描,時(shí)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(qiáng)MRI及彌散加權(quán)成像(DWI)。常規(guī)MRI、增強(qiáng)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(qiáng)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(dòng)勻場、脂技術(shù)和自動(dòng)導(dǎo)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(jì)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(cè)量),從而計(jì)算相對(duì)ADC值,反映頸髓彌散的各向異性。
病變?cè)缙?,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(hào),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(hào)或未見明顯異常信號(hào)改變,脊髓表面光滑,增強(qiáng)掃描可見無或輕度異常對(duì)比增強(qiáng),病變脊髓增粗;DWI顯示脊髓呈高信號(hào)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(hào)改變。手術(shù)椎體可見脂肪變性,T1WI、T2WI均勻呈高信號(hào),與正常骨髓對(duì)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(hào)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(hào)。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(hào)變化不明顯,見圖2。
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(jī)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(xì)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(xì)胞增生以及繼發(fā)萎縮等改變。血管和膠質(zhì)細(xì)胞的損傷在放射性脊髓損傷的發(fā)生機(jī)制中起著主要作用。放射線會(huì)造成血管內(nèi)膜反應(yīng)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(dòng)脈,常伴有閉塞性動(dòng)脈內(nèi)膜炎和纖維素樣壞死[3]。有學(xué)者認(rèn)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(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)放射性損傷的保護(hù)反應(yīng)而會(huì)導(dǎo)致一些細(xì)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(yīng)的參與可引起緩慢、久進(jìn)行性的病理變化。
圖1 病變?cè)缙冢?a、T2WI圖象上脊髓呈高信號(hào);1b、T1WI呈稍低信號(hào)或未見明顯異常信號(hào)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(hào)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(duì)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(hào)改變。X線照片、椎管造影對(duì)本病無直接診斷價(jià)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(xué)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(diǎn)[7]:⑴由于放射線誘導(dǎo)脊柱椎體骨髓脂肪重新分布,MRI可見相應(yīng)椎體T1WI信號(hào)增強(qiáng),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(hào),T2WI條狀或斑片狀高信號(hào),邊界不清,信號(hào)一致均勻,慢性期脊髓大小正?;蜃兗?xì)萎縮,蛛網(wǎng)膜下腔明顯增寬,仍以T1WI低信號(hào),T2WI高信號(hào)為主,但不均勻。⑷增強(qiáng)MRI顯示斑點(diǎn)狀或環(huán)狀強(qiáng)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(hào)和ADC降低。
放射性脊髓炎MRI表現(xiàn)及發(fā)生機(jī)理是由于放射線對(duì)脊髓組織的照射,引起了損傷區(qū)小動(dòng)脈透明變性及血管纖維蛋白樣壞死、神經(jīng)細(xì)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(dǎo)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(dòng)質(zhì)子,MRI上T1加權(quán)為等信號(hào),T2加權(quán)為低信號(hào),灰白質(zhì)區(qū)分清楚。當(dāng)脊髓受損傷時(shí),較多的自由水進(jìn)入損傷部位,造成T1和T2時(shí)間延長,病變進(jìn)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(hào),由于其病灶水份增加較多,所以在T2WI病變區(qū)信號(hào)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(rèn)為可以從下面幾點(diǎn)進(jìn)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(hào)、T2加權(quán)呈高信號(hào)條狀或斑片狀影;若有脊髓內(nèi)出血,T1加權(quán)上可伴斑點(diǎn)狀高信號(hào)影;慢性期,脊髓大小正?;蜃兗?xì)萎縮,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(qiáng)MRI上,可顯示斑點(diǎn)狀或環(huán)狀強(qiáng)化,但脊髓水腫、壞死、液化或囊變無強(qiáng)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(yīng)是必不可少的。⑺現(xiàn)在高場磁共振MRS和DWI對(duì)病變鑒別有很大幫助。急性期和進(jìn)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(duì)比增強(qiáng)。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(shí),通過綜合各種診斷信息,特別是放療病史及椎體信號(hào)異常,MRI能夠?qū)Ψ派湫约顾璨∽鞒鰷?zhǔn)確的診斷。