伍彥輝,董春嬌,趙國芳,郭立杰,趙 輝,邢衛(wèi)紅
(1.石家莊市第五醫(yī)院 放射科,河北 石家莊 050000;2.石家莊市第二醫(yī)院 放射科,河北 石家莊 050000)
布魯菌病是由布魯桿菌感染引起的、人和牲畜共患疾病。近年布魯菌病的發(fā)病率有上升趨勢,主要傳染源為感染病菌的牛、羊,其通過皮膚破損處、呼吸系統(tǒng)和消化系統(tǒng)進(jìn)行傳播。隨著結(jié)核桿菌耐藥性的提高, 部分經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)的脊柱結(jié)核(spinal tuberculosis, ST)患病率呈上升趨勢, 而布魯菌性脊柱炎(brucella spondylitis, BS)發(fā)病也不斷增加, 其中脊柱感染率達(dá)54%[1], ST與BS在臨床及影像方面有諸多相似之處,極易混淆, 診治不及時可能導(dǎo)致嚴(yán)重的脊柱疼痛、畸形,甚至截癱等,影響患者生活質(zhì)量[2],及時診治對患者的預(yù)后尤為重要[3]。多節(jié)段BS是指感染侵及一個或者多個椎間盤,椎體包括2個或2個以上, 病變程度重于單節(jié)段脊柱炎,我們將收集的多節(jié)段BS和ST患者的MRI資料進(jìn)行回顧性對比研究,目的在于了解兩種疾病影像特征異同,以提高其診斷準(zhǔn)確率。
1.1一般資料 2016年5月至2020年5月由臨床及實驗室檢查確診為BS患者50例、ST患者48例,其中符合納入標(biāo)準(zhǔn)的包括33例多節(jié)段BS患者和30例多節(jié)段ST患者。本課題經(jīng)本院倫理委員會討論后批準(zhǔn),并患者簽署知情同意書。BS患者男29例(87.8%),女4例(12.2%),年齡22~69歲,平均(44.0±12.2)歲;ST患者男21例(70.0%),女9例(30.0%),年齡16~66歲,平均(42.8±12.8)歲。兩組性別、年齡差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。BS組:31例患者有養(yǎng)牛、羊史或食用過未滅菌的羊牛肉、部分曾接觸與牛、羊皮毛相關(guān)的工作,2例曾飲用未消毒的羊奶。臨床表現(xiàn):波狀熱24例(72.7%),多汗9例(27.3%),乏力15例(45.5%),腰疼30例(90.9%),活動受限9例(27.3%),胸背部疼痛10例(30.3%),睪丸疼痛、腫脹2例(6.1%)。33例患者均進(jìn)行了MRI檢查,其中2例(6.1%)在此之前進(jìn)行過CT檢查。ST組:22例有肺結(jié)核病史,5例(16.7%)有消化道結(jié)核病史。臨床表現(xiàn):低熱21例(70.0%),盜汗20例(66.7%),乏力15例(50.0%),腰背部疼痛22例(73.3%),單側(cè)或雙下肢疼痛10例(33.3%),脊柱后突或運動障礙12例(40.0%),截癱、大小便失禁1例(3.3%)。30例患者均進(jìn)行了MRI檢查,其中5例(16.7%)在此之前進(jìn)行過X線、CT檢查。
1.2入組標(biāo)準(zhǔn) ①納入標(biāo)準(zhǔn):多節(jié)段BS和多節(jié)段ST經(jīng)臨床表現(xiàn)、血清學(xué)凝集實驗陽性(凝集效價>1∶160)、結(jié)核菌素(PPD)實驗陽性及影像學(xué)檢查確診。 ②排除標(biāo)準(zhǔn):患有脊柱免疫病或強直性脊柱炎、脊柱外科手術(shù)、脊髓損傷病史等。
1.3儀器及掃描方法 選用GE signal 1.5T掃描儀,常規(guī)行矢狀位、橫斷位、冠狀位T1WI、T2WI、STIR掃描。1.5TMRI掃描參數(shù):T1WI:TR/TE 1020.00 ms/12.80 ms;T2W1:TR/TE 2240.00 ms/108.10 ms;STIR:TR/TE 4000.00 ms/51.95 ms; 層厚4.5 mm,間隔0.5 mm。所有病例均行MRI增強掃描,實施矢狀面、冠狀面、矢狀面T1WI-FS掃描[4], 給予二乙烯三胺五乙酸釓(GD-DTPA)0.2 mmol/kg靜脈注射。
1.4實驗室檢查 兩組患者均進(jìn)行血沉、超敏C反應(yīng)蛋白、血清凝集試驗、琥紅平板凝集試驗、特異抗體IgM/TgG、PPD試驗(酶聯(lián)免疫吸附試驗)、血清抗結(jié)核抗體、結(jié)核感染T細(xì)胞檢測(T-SPOT.TB),此外,部分進(jìn)行穿刺活檢。
1.5圖像分析 由兩名從事相關(guān)專業(yè)10年以上的影像診斷主治醫(yī)師對所有MRI圖像進(jìn)行回顧性分析,對病變的發(fā)生部位、椎體形態(tài)、伴隨征象及周圍組織的影像特點進(jìn)行記錄及對比分析,對異議的病例全科會診做出一致結(jié)論。
2.1實驗室檢查 BS組血清凝集試驗、琥紅平板凝集試驗、特異抗體陽性率高,ST組PPD試驗、血清抗結(jié)核抗體、T-SPOT.TB陽性率高,兩組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表1。
表1 兩組實驗室檢查比較[例(%)]
2.2MRI征象特點
2.2.1受累椎體分布 33例BS中兩個椎體受累者24例(72.7%), C5~6椎體2例(6.1%),C7~8椎體1例(3.0%),T11~L2椎體2例(6.1%), L1~2椎體3例(9.1%),L2~3椎體3例(9.1%),L3~4椎體4例(12.1%),L4~5椎體2例(6.1%), L5~S1椎體7例(21.1%);3個以上椎體受累者9例(30.0%), BS多侵犯2個椎體, 大部分好發(fā)于腰骶椎, 且以腰5骶1最多見。ST中兩個椎體受侵者18例(60.0%), T10~T11椎體6例(20.0%), L12~L1椎體9例(30.0%), L4~5椎體3例(10.0%), 3個以上椎體受累者5例(16.7%),病灶胸腰段多發(fā)(73.3%,22/30)。見圖1~8。
2.2.2椎體形態(tài)、破壞 BS椎體骨質(zhì)破壞較輕,邊緣呈蟲蝕狀骨質(zhì)破壞,椎體形態(tài)基本沒有變化,病灶周圍明顯增生硬化。ST組骨質(zhì)破壞較重,椎體正常結(jié)構(gòu)消失,塌陷、后突畸形,骨質(zhì)疏松較明顯,多不伴增生硬化。BS與ST在椎體塌陷畸形及椎體增生硬化,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。見表2。
2.2.3椎間盤及椎間隙變化 BS椎間盤破壞輕, 23例(69.7%)患者無明顯椎間隙變窄或消失,ST椎間盤較易受累、變窄、消失者占18例(60.0%),兩者差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=5.613,P<0.05)。
2.2.4椎旁軟組織改變及其他 BS中棘間韌帶鈣化1例(3%),前縱韌帶鈣化4例(12%), 合并睪丸炎2例(39%),少或無椎旁膿腫形成,死骨或鈣化少見。ST無棘間韌帶及前縱韌帶鈣化,椎旁膿腫范圍較廣,多伴有死骨及鈣化。兩者在椎旁膿腫、鈣化或死骨方面差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。
圖1~4均為BS 圖1 L2-3椎體片狀長T2信號,椎體形態(tài)未見異常,椎間隙略變窄;圖2 腰椎各椎體邊緣可見骨贅形成,L3~4椎體前緣可見骨橋形成,椎間盤形態(tài)正常;圖3 椎體前緣增生呈“花邊椎”,周圍軟組織增厚,可見多發(fā)厚壁小膿腫,雙側(cè)腰大肌受侵;圖4 L4椎體下緣及L5椎體上緣存在骨質(zhì)破壞,椎體T2WI呈不均勻高信號,棘間韌帶受累
表2 兩組MRI影像學(xué)特征比較[例(%)]
3.1病史 BS屬于人畜共患疾病,由布魯桿菌感染椎間盤及椎體引起的脊柱炎癥,我國患病人群多見于放牧區(qū)或有羊牛接觸史者,病菌可以通過破損傷口或食用被污染的乳制品及肉類來感染。因此,患者有無在牧區(qū)居住及是否接觸牛羊?qū)S的診斷尤為重要。BS組中有31例患者均有喂養(yǎng)及接觸牛、羊的病史。ST曾伴其他臟器感染結(jié)核桿菌,當(dāng)人體抵抗力低下時,通過血行播散引起脊柱感染,本組中22例患有肺結(jié)核,5例患有消化道結(jié)核。
3.2臨床表現(xiàn)及病理 布魯桿菌引起人體多臟器、多系統(tǒng)的損害,臨床表現(xiàn)多樣,但癥狀和體征并不典型。主要臨床表現(xiàn):(1)發(fā)熱(以弛張熱為主),全身無力伴多汗、食欲不振。(2)并發(fā)其他臟器感染:生殖及呼吸系統(tǒng)感染較多見,脾、淋巴結(jié)腫大常見,本組病例中睪丸腫脹、疼痛2例,其中1例已手術(shù)切除。(3)游走性全身肌肉疼痛。(4)持續(xù)性腰疼及后背疼,以腰部疼痛多見,部分伴隨神經(jīng)放射痛或脊髓壓迫,但肌肉痙攣及腰大肌膿腫少見,部分患者脊柱活動受限。(5)實驗室檢查:血清凝集試驗陽性100%,琥紅平板凝集試驗陽性84.8%,特異抗體IgM/IgG陽性54.5%。
ST是結(jié)核分枝桿菌血行播散而致,其特點[6]:(1)午后盜汗、低熱、局部慢性疼痛。(2)大部分患者既往存在其他臟器結(jié)核病史。(3)骨結(jié)核多部位發(fā)生少見。(4)胸腰段結(jié)核發(fā)病率最高,早期無明顯癥狀,嚴(yán)重者有活動受限,病變部位叩擊痛陽性,多伴有腰大肌寒性膿腫。(5)實驗室檢查:患者血沉及超敏C反應(yīng)蛋白均增高,大部分患者PPD試驗陽性。
BS與ST均是慢性炎癥,同屬于Ⅳ型變態(tài)反應(yīng),兩者均伴肝脾淋巴結(jié)腫大。BS病理表現(xiàn)為滲出性、增生性改變和肉芽腫形成,肉芽腫可以發(fā)生纖維化,甚至導(dǎo)致組織器官硬化。ST病理改變是滲出、增生和干酪樣壞死,另一方面,BS與ST兩者均可引起脊柱側(cè)凸畸形。兩者有許多類似表現(xiàn),在早期尤其難以鑒別[7]。布魯桿菌經(jīng)皮膚破損處或消化系統(tǒng)及呼吸系統(tǒng)侵入人體,在鄰近淋巴結(jié)生長繁殖,部分被巨噬細(xì)胞殺滅,未被殺滅者會持續(xù)生長繁殖形成感染灶,進(jìn)入血液形成菌血癥,接著累及網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)。后期肉芽腫會繼續(xù)纖維化,引起組織器官硬化,布魯桿菌的莢膜可以形成過氧化氫酶和透明質(zhì)酸,避免被吞噬細(xì)胞的吞噬,因此本病更不易根治。
3.3MRI表現(xiàn)
3.3.1椎體分布、形態(tài) 本研究發(fā)現(xiàn)BS多累及2個椎體, 且腰骶椎發(fā)病率最高, 尤其以腰5骶1最常見,ST中病灶胸腰段多發(fā)(73.3%)。對于BS椎體的分布范圍,國內(nèi)外學(xué)者眾說紛紜。Ulu-Kilic等[8]研究發(fā)現(xiàn)BS累及腰椎者高達(dá)90%(18/20),陳對梅、劉海燕等[5,9]研究認(rèn)為BS侵犯椎體順序依次為腰椎、骶椎、胸椎、頸椎。許明軍等[10]研究表明在ST中胸椎最多見,其次腰椎,頸椎少見。然而劉佳佳、Liu等[11-12]則認(rèn)為ST最常累及腰椎,而BS也以腰椎受累最為常見,由于椎體動脈的血供特點,因此多累及相鄰2個椎體。
本研究結(jié)果顯示,BS椎體破壞程度較輕,且椎體形態(tài)基本維持正常,出現(xiàn)椎體塌陷等較少見。而ST組中椎體破壞較重, 在早期即可引起脊椎結(jié)構(gòu)不完整,椎體呈連續(xù)性骨質(zhì)破壞、塌陷,引起椎體后凸畸形及骨髓炎性水腫。國外部分學(xué)者也認(rèn)同這一觀點,Thammaroj等[13]指BS對于椎體的破壞較輕,椎體形態(tài)整體基本維持正常,僅部分變扁,骨質(zhì)破壞部位多位于椎體前緣,鄰近終板也可見不規(guī)則斑點狀骨質(zhì)破壞。國內(nèi)高萌[14]研究顯示在BS的骨質(zhì)破壞多表現(xiàn)在椎間盤周圍,椎體基本形態(tài)得以維持,椎體的嚴(yán)重破壞極少見,很少引起塌陷和后突畸形;而ST的骨質(zhì)破壞較重,可發(fā)生于椎體任何部位,部分引起椎體塌陷及脊柱后突畸形。除此之外,周雯等[15]也認(rèn)為ST更易出現(xiàn)椎體塌陷及脊柱后突畸形。因此,把椎體的基本形態(tài)是否可以保持來作為二者的MRI影像鑒別點之一。
本研究表明BS增生硬化率明顯高于ST。分析原因認(rèn)為BS椎體前上緣、下緣終板處血供豐富,是最常見的初感染部位,尤其是椎體前上緣,當(dāng)細(xì)菌毒力突破機體抵抗力時,可以侵及椎體,嚴(yán)重者會越過鄰近終板及椎間盤侵犯相鄰椎體[16],椎體的骨質(zhì)破壞與增生相伴,形成“鸚鵡嘴”樣骨贅(parrot beak osteophyte)。與ST比較,BS對椎體的破壞相對較輕,后者的破壞區(qū)周圍常伴有硬化及新生骨[17],ST病變椎體以外的椎間盤基本正常,可能是因為結(jié)核桿菌不能產(chǎn)生溶解椎間盤的蛋白水解酶[18]有關(guān)。
3.3.2椎間盤形態(tài)及椎間隙的破壞 本研究結(jié)果顯示BS中椎間隙變窄者僅占30.2%,且椎間盤的破壞程度一般較輕,通常發(fā)生在病變的中、后期;ST中椎間隙變窄的多達(dá)60.4%,椎間盤在早期即被累及,程度及范圍較BS廣泛,椎間隙呈中、重度狹窄。國內(nèi)眾多學(xué)者研究結(jié)果存在不同。高萌[14]研究表明BS與ST的椎間隙破壞程度較相似,認(rèn)為BS椎間隙狹窄多是由間盤直接受到侵犯,而ST則是由椎體終板的累及導(dǎo)致椎體與椎間盤間的血供傳遞受到影響,椎間盤失去血液供養(yǎng)而萎縮,繼而椎間隙狹窄,但由于兩者均為慢性病程,所以可能最終統(tǒng)計結(jié)果類似。劉佳佳[11]研究發(fā)現(xiàn) ST 早期或通過韌帶下播散而繼發(fā)的多節(jié)段椎體受累,其主要病變椎體以外的椎間盤保留正常結(jié)構(gòu),這可能與結(jié)核分枝桿菌缺乏溶解椎間盤的蛋白水解酶有關(guān)[18]。劉海燕等[9]研究BS組與ST組在椎間盤破壞范圍、椎間隙狹窄程度方面差異有統(tǒng)計學(xué)意義,與本研究結(jié)果存在一致性。然而,何長林[19]研究則顯示兩者在椎間盤破壞范圍、椎間隙狹窄方面差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
3.3.3椎旁周圍膿腫 本研究顯示BS患者36.3%出現(xiàn)椎旁膿腫,膿腫壁較厚而小,邊界模糊,上下范圍很少超過椎體,很少形成腰大肌流注膿腫;ST的冷膿腫大小、范圍不一, 常超過病變椎體, 呈流柱狀,上下跨越一個或多個椎體,典型的冷膿腫壁較薄,為邊緣光整的蜂窩狀改變。Gao等[20]研究與本研究較一致。劉佳佳[11]研究發(fā)現(xiàn),ST較易出現(xiàn)膿腫和椎間隙消失,ST包括溶通性膿腫(72.97%)和椎體內(nèi)膿腫(94.59%),而在BS均未發(fā)現(xiàn),認(rèn)為上述影像學(xué)征象有助于兩種脊柱感染性病變的鑒別診斷。
國外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),椎旁、硬膜外和腰大肌腫塊/膿腫的發(fā)生率分別為65.6%、59.4%和28.1%[21]。周雯等[15]研究顯示,硬膜外膿腫在兩種疾病中均比較常見,二者發(fā)生率差異無統(tǒng)計學(xué)意義;但在韌帶下膿腫中,BS多累及≥3個椎體,而ST的膿腫擴散<3個椎體或無擴散。究其原因可能與BS起病隱匿,確診時間長,易使疾病出現(xiàn)蔓延有關(guān)。國外學(xué)者Kanna等[22]研究發(fā)現(xiàn),BS特征性的MRI征象包括韌帶下播散、椎體塌陷>50%及伴有廣泛的薄壁膿腫;其中97.5%的ST患者多出現(xiàn)至少1個影像特征[22],89.8%的BS患者會出現(xiàn)任意2個影像特征,3個特征同時出現(xiàn)者約占58.2%,這些征象的組合對診斷BS而言有很高的預(yù)測價值[22]。
3.3.4多節(jié)段BS組及ST組伴隨征象 椎小關(guān)節(jié)炎:多位于脊柱椎體的上下關(guān)節(jié)突形成的關(guān)節(jié),多表現(xiàn)為椎小關(guān)節(jié)間隙變窄,關(guān)節(jié)面毛躁,T1WI呈低信號、T2WI呈高信號,部分T2WI呈混雜信號。BS組中4例伴隨有椎小關(guān)節(jié)炎。而ST組均無此表現(xiàn)。
韌帶鈣化:累及韌帶時呈條索狀T1WI低信號、T2WI低信號影,前后韌帶內(nèi)呈點片狀T2WI高信號影,BS組中5例有伴隨有韌帶鈣化。而ST組均無此影像征象。
由此可見,BS與ST比較更容易引起椎小關(guān)節(jié)炎及韌帶鈣化,因此當(dāng)其他征象不易鑒別,患者出現(xiàn)椎小關(guān)節(jié)炎及韌帶鈣化,我們更有理由懷疑可能是BS。
綜上所述,MRI能早期發(fā)現(xiàn)脊柱感染,有利于評估病變范圍及是否合并椎管受累,本研究通過對BS及ST的對比研究發(fā)現(xiàn),BS更易于發(fā)生于腰椎,椎體破壞較輕,椎體多無塌陷及后凸畸形,椎旁膿腫范圍小,多伴有增生硬化、椎小關(guān)節(jié)炎及韌帶鈣化,ST更易發(fā)生于胸椎,椎體破壞較重,椎體多塌陷,椎旁膿腫范圍大,多不伴有增生硬化、椎小關(guān)節(jié)炎及韌帶鈣化,因此MRI檢查在BS和ST的鑒別診斷中非常重要,兩者的影像學(xué)特點具有顯著差異,臨床可以結(jié)合患者病史、MRI檢查等來進(jìn)行診斷。