MR椎體終板破壞分型鑒別診斷布魯菌性脊柱炎與結(jié)核性脊柱炎

張譯徽，朱新生，夏巴海提·伊明，鄭曉霜，郭 輝

(1.新疆醫(yī)科大學第六附屬醫(yī)院CT、MRI室，新疆 烏魯木齊 830002；2.新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院影像中心，新疆 烏魯木齊 830054)

MR椎體終板破壞分型鑒別診斷布魯菌性脊柱炎與結(jié)核性脊柱炎

張譯徽1，朱新生1，夏巴海提·伊明1，鄭曉霜1，郭 輝2*

(1.新疆醫(yī)科大學第六附屬醫(yī)院CT、MRI室，新疆 烏魯木齊 830002；2.新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院影像中心，新疆 烏魯木齊 830054)

目的 通過不同的椎體終板破壞分型分析布魯菌性脊柱炎(BS)與結(jié)核性脊柱炎(TS)的骨質(zhì)破壞的形態(tài)學差異。方法 對37例BS和35例TS患者術(shù)前均行脊柱MR檢查。將椎體終板骨質(zhì)破壞按形態(tài)學特征分為5型(邊緣型、中央1型、中央2型、混合型、完全型)，對BS及TS的MRI圖像進行分型，并將觀察結(jié)果進行統(tǒng)計學分析。結(jié)果 BS中央1型椎體終板骨質(zhì)破壞的發(fā)生率明顯高于TS(P<0.001)；TS混合型椎體終板骨質(zhì)破壞的發(fā)生率明顯高于BS(P<0.001)；BS和TS邊緣型、中央2型、完全型發(fā)生率的差異無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。BS和TS病變部位及MR其他觀察結(jié)果(包括椎體T1WI低信號、T2WI脂肪抑制高信號、椎間隙狹窄、椎間盤信號異常)差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。結(jié)論 BS和TS在病變椎體終板骨質(zhì)破壞的形態(tài)學上存在差異，有助于兩者在MRI影像上的鑒別診斷。

布魯菌；結(jié)核性；脊柱炎；磁共振成像；椎體終板；骨質(zhì)破壞

布魯菌病又稱馬耳他熱、波狀熱，是由各型布氏桿菌引起的人畜共患的全身傳染性及變態(tài)反應性疾病，常侵襲脊柱引起脊柱炎，其臨床及影像學表現(xiàn)與結(jié)核性脊柱炎(tuberculous spondylitis, TS)表現(xiàn)相似，極易誤診。本研究通過對MRI圖像椎體終板破壞進行分型，對比分析布魯菌性脊柱炎(Brucellosis spondylitis, BS)和TS椎體終板破壞的形態(tài)特點，為兩種疾病的鑒別診斷提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2013年10月—2016年2月在我院確診的BS和TS患者。BS患者37例，男31例，女6例，年齡29～75歲，中位年齡50歲；術(shù)前均采用血液生化檢查證實，虎紅試驗均呈陽性，布病抗體陽性(滴度1∶400以上)。TS患者35例，男20例，女15例，年齡5～80歲，中位年齡48歲；均通過手術(shù)病理證實。

1.2儀器與方法

1.2.1 MR掃描 采用Siemens Symphony 1.5T MR掃描儀。掃描序列為快速自旋回波序列T1WI (TR 450 ms，TE 11 ms)、T2WI脂肪抑制序列(TR 3 500 ms，TE 32 ms)，層厚4 mm，層間距0.4 mm。

1.2.2 圖像分析 由2名具有4年以上工作經(jīng)驗的MR醫(yī)師分析圖像，意見不同時經(jīng)討論達成一致。觀察椎體終板骨質(zhì)破壞灶的形態(tài)大小、部位、范圍、程度等。以T1WI顯示椎體終板骨皮質(zhì)線樣低信號局部缺失情況判斷椎體終板骨質(zhì)破壞程度；以椎體周緣是否出現(xiàn)異常信號灶以及T1WI是否呈等或稍低信號、T2WI脂肪抑制是否呈稍高信號判斷椎體周緣軟組織有無炎性病變(包括炎性肉芽腫、椎旁膿腫或硬膜外膿腫)。另外觀察病變椎體的受累部位和其他MR影像征象(包括椎體T1WI是否呈低信號、椎體T2WI脂肪抑制是否呈高信號、椎間隙狹窄、椎間盤信號異常)。

1.3椎體終板破壞分型 邊緣型，骨質(zhì)破壞局限于病變椎體終板邊緣；中央1型，骨質(zhì)破壞位于椎體終板中間區(qū)域，病灶較小，骨質(zhì)破壞形成的椎體終板骨皮質(zhì)缺損前后徑小于所在椎體終板最大前后徑的1/3；中央2型，骨質(zhì)破壞位于病變椎體終板中間區(qū)域，病灶較大、骨質(zhì)破壞形成的椎體終板骨皮質(zhì)缺損前后徑超過所在椎體終板最大前后徑的1/3，但不累及椎體終板邊緣；混合型，骨質(zhì)破壞同時累及椎體終板邊緣及中間區(qū)域，但仍可見正常椎體終板骨皮質(zhì)結(jié)構(gòu)；完全型，骨質(zhì)破壞累及椎體終板全層，椎體終板正常骨皮質(zhì)結(jié)構(gòu)完全消失。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件，計數(shù)資料以構(gòu)成比表示。TS和BS的MRI表現(xiàn)的差異比較采用χ2檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 椎體終板破壞分型構(gòu)成比 BS中央1型椎體終板破壞的發(fā)生率(16/37，43.24%)明顯高于TS(1/35，2.86%；χ2=16.265，P<0.001)。BS混合型終板破壞的發(fā)生率(8/37，21.62%)明顯低于TS(21/35，48.60%；χ2=11.013，P<0.001)。BS的邊緣型、中央2型和完全型椎體終板破壞發(fā)生率分別為37.84%(14/37)、0、10.81%(4/37)；TS的邊緣型、中央2型和完全型椎體終板破壞發(fā)生率分別為20.00%(7/35)、2.86%(1/35)、28.57%(10/35)；差異均無統(tǒng)計學意義(χ2=2.770、1.072、3.622，P均>0.05)。BS和TS分別有4例存在2種或2種以上類型的終板骨破壞。此外，TS患者中有1例無終板骨質(zhì)破壞。

2.2 MRI表現(xiàn)

2.2.1 邊緣型(圖1、2) BS患者邊緣型14例，其中單椎體終板受累3例，相鄰2個椎體終板受累8例，2個以上椎體終板受累3例。TS患者邊緣型7例，單椎體終板受累2例，相鄰2個椎體終板受累5例。所有患者均合并椎體周圍炎性病變。

2.2.2 中央1型(圖3、4) BS患者中央1型16例，其中4例合并椎體周圍炎性病變。16例中，單椎體終板受累5例，相鄰2個椎體終板受累7例，2個以上椎體終板受累4例。TS患者中央1型1例，發(fā)生于相鄰2個椎體終板，無椎體周圍炎性病變。

2.2.3 中央2型(圖5) TS患者1例，發(fā)生于單椎體終板，無椎體周圍炎性病變。

2.2.4 混合型(圖6、7) BS患者混合型8例；單椎體終板受累1例，相鄰2個椎體終板受累5例，2個以上椎體終板受累2例。TS患者混合型21例；單椎體終板受累5例，相鄰2個椎體終板受累16例。所有患者均合并椎體周圍炎性病變。

2.2.5 完全型(圖8、9) BS患者完全型4例，均發(fā)生于相鄰2個椎體終板。TS患者完全型10例；單椎體終板受累3例，相鄰2個椎體終板受累7例。所有患者均合并椎體周圍炎性病變。

圖1 患者男，70歲，腰椎BS，邊緣型 矢狀位T1WI(A)及矢狀位脂肪抑制T2WI(B)示病變椎體終板邊緣局灶性骨質(zhì)破壞(箭)，T1WI呈低信號，T2WI脂肪抑制呈高信號，可見椎旁膿腫 圖2 患者女，61歲，腰骶段TS，邊緣型 矢狀位T1WI(A)及矢狀位脂肪抑制T2WI(B)示病變椎體終板邊緣灶性骨質(zhì)破壞(箭)，T1WI呈低信號，T2WI脂肪抑制呈高信號，可見椎旁和硬膜外膿腫形成

圖3 患者男，54歲，胸椎BS，中央1型 矢狀位T1WI(A)及矢狀位脂肪抑制T2WI(B)示病變椎體相鄰終板中央?yún)^(qū)域局灶性骨質(zhì)破壞(長箭)，病灶小、位置表淺，T1WI呈低信號，T2WI脂肪抑制呈高信號，T12椎體上緣可見許莫氏結(jié)節(jié)(短箭)

2.3其他 BS和TS的病變部位及其他MRI表現(xiàn)差異均無統(tǒng)計學意義(P為>0.05)，見表1。

3 討論

新疆是布魯菌病流行較嚴重的地區(qū)之一，多發(fā)生于牧區(qū)[1]。布魯菌病感染易累及中軸骨，尤其是脊柱，引起B(yǎng)S[2]。新疆尤其是南疆地區(qū)也是結(jié)核病的高發(fā)區(qū)，骨關(guān)節(jié)結(jié)核是肺外結(jié)核病的主要表現(xiàn)形式，其中以TS最常見，新疆地區(qū)TS占骨關(guān)節(jié)結(jié)核的85%以上[3]。早期診斷及鑒別診斷BS和TS，可明顯降低患者脊柱畸形與功能損害的概率。

目前，對BS和TS影像學的鑒別診斷[4-6]多通過X線、CT及MR檢查。但對兩者椎體終板破壞形態(tài)學分型的研究較少。本研究按照形態(tài)學特征對椎體終板破壞分型，對BS和TS的MRI表現(xiàn)進行對比分析。

本研究發(fā)現(xiàn)BS和TS分別僅4例存在2種或2種以上類型的終板骨破壞，其余同一患者多椎體終板骨破壞均屬同一類型，且形態(tài)學特征相似，可能與椎體間感染途徑以及椎體動脈解剖、供血方式有關(guān)。有研究[7]報道椎體動脈發(fā)出血管分支同時為相鄰兩椎體供血。因此，結(jié)核桿菌或布魯菌通過血行途徑感染相鄰椎體時侵襲力相近。筆者按形態(tài)學特點將椎體終板破壞分為邊緣型、中央1型、中央2型、混合型和完全型骨質(zhì)破壞。

圖4 患者女，29歲，胸腰段TS，中央1型 矢狀位T1WI(A)及矢狀位脂肪抑制T2WI(B)示病變椎體相鄰終板中央?yún)^(qū)域局灶性骨質(zhì)破壞(箭)，病灶小、位置表淺，T1WI低信號，T2WI脂肪抑制高信號 圖5 患者男，24歲，腰椎TS，中央2型 矢狀位T1WI(A)及矢狀位脂肪抑制T2WI(B)示L4椎體下終板中央?yún)^(qū)域局灶性骨質(zhì)破壞(箭)，病灶較大、位置深，T1WI呈低信號，T2WI脂肪抑制呈高信號

組別病變部位頸椎胸椎腰椎胸腰段腰骶段T1WI低信號T2WI脂肪抑制高信號椎間隙變窄椎間盤信號異常BS(n=37)1(2．70)2(5．41)29(78．38)1(2．70)4(10．81)37(100)37(100)24(64．86)23(62．16)TS(n=35)06(17．14)20(57．14)3(8．57)6(17．14)35(100)35(100)28(80．00)22(62．86)χ2值0．9592．5093．7311．1810．603--2．0540．004P值0．3270．1130．0530．2770．437--0．1520．951

圖6 患者女，67歲，腰椎BS，混合型 矢狀位T1WI(A)及矢狀位脂肪抑制T2WI(B)示局灶性骨質(zhì)破壞同時累及椎體終板邊緣區(qū)及中央?yún)^(qū)域(箭)，T1WI低信號，T2WI脂肪抑制呈高信號，可見椎旁膿腫 圖7 患者男，22歲，腰椎TS，混合型 矢狀位T1WI(A)及矢狀位脂肪抑制T2WI(B)示局灶性骨質(zhì)破壞同時累及椎體終板邊緣區(qū)及中央?yún)^(qū)域(箭)，T1WI低信號，T2WI脂肪抑制高信號，可見椎旁和硬膜外膿腫形成

圖8 患者男，54歲，頸椎BS，完全型 矢狀位T1WI(A)及矢狀位脂肪抑制T2WI(B)示骨質(zhì)破壞累及椎體終板全層，椎間隙消失，T1WI呈低信號，T2WI脂肪抑制呈高信號，可見咽后壁膿腫形成 圖9 患者男，39歲，胸椎TS，完全型 矢狀位T1WI(A)及矢狀位脂肪抑制T2WI(B)示骨質(zhì)破壞累及椎體終板全層，椎間隙消失，T1WI呈低信號，T2WI脂肪抑制呈高信號，可見椎旁和硬膜外膿腫形成

當BS及TS均表現(xiàn)為邊緣型時，兩者MRI表現(xiàn)相似，患者均伴椎體周圍炎性病變。有研究[2]表明，BS椎體上終板前緣易受累，可能因該部位血供較豐富。對于早期TS，由于結(jié)核桿菌感染缺乏蛋白水解酶，易引起韌帶下及椎體終板邊緣感染，但很少侵及椎體終板中間區(qū)域及椎間盤[8]。結(jié)核菌或布魯菌通過血行感染引起一側(cè)椎體終板邊緣骨髓炎，沿韌帶可累及相鄰椎體、椎旁軟組織，同時形成椎體周圍炎性病變，導致鄰近椎體終板邊緣骨質(zhì)侵蝕[2,9]。

本研究結(jié)果顯示，中央1型終板骨破壞更多見于BS，而TS罕見。中央1型16例BS患者中，12例此型終板骨破壞單獨存在，且均無椎體周圍炎性病變。該型骨質(zhì)破壞可能與BS的病變過程及感染途徑有關(guān)，布魯菌感染一部分通過血行傳播，到達椎體軟骨板下方，形成小的炎性肉芽腫、引起終板局部骨質(zhì)侵蝕，影像表現(xiàn)為椎體終板中間區(qū)域小的局灶性骨破壞。本研究中央Ⅰ型的16例BS患者中，12例骨破壞灶位于椎體終板中后1/3處，多椎體終板受累時呈上、下對稱分布，并于矢狀位MRI圖像上與許莫氏結(jié)節(jié)類似[10]。但許莫氏結(jié)節(jié)多位于椎體矢狀位的正中層面、邊界清楚，局部骨皮質(zhì)完整、鄰近松質(zhì)骨信號多正常；而BS導致的終板局灶性破壞多偏向椎體正中矢狀位的一側(cè)，骨質(zhì)破壞灶邊緣不清、鄰近椎體松質(zhì)骨有范圍較大的骨髓水腫信號。

BS和TS均少見中央2型終板骨破壞。本研究僅1例發(fā)生于TS，骨質(zhì)破壞灶位于椎體中央部位、病灶大、位置深，且不伴椎旁膿腫。

本研究發(fā)現(xiàn)TS混合型的發(fā)生率明顯高于BS(χ2=11.013，P<0.001)，但均伴椎體周圍炎性病變，提示TS骨質(zhì)破壞同時累及椎體終板邊緣及中間區(qū)域的征象更常見。因椎體終板邊緣骨髓炎可引起椎體周圍炎性病變，繼而引起相鄰椎體終板邊緣骨質(zhì)侵蝕，同時合并經(jīng)血行途徑感染引起的椎體終板軟骨下骨髓炎，導致終板邊緣區(qū)及中間區(qū)域的骨質(zhì)破壞。本研究發(fā)現(xiàn)混合型的8例BS患者中6例中間區(qū)域的骨破壞與中央1型形態(tài)學特點相似，與TS引起終板中間區(qū)域骨破壞不同，后者骨破壞灶多較大、形狀不規(guī)則，多椎體終板受累時上、下呈不對稱分布。

本研究TS和BS完全型患者數(shù)相對較少，且均合并椎體周圍炎性病變。該類型考慮為BS及TS的晚期表現(xiàn)，于MRI影像上不易鑒別。但TS后期多可出現(xiàn)椎體塌陷、脊椎后凸畸形，形成體積較大的椎旁膿腫，有助于兩者在MRI影像上的鑒別[11-12]。

研究[8-10]報道BS多發(fā)生于腰椎，TS多發(fā)生于胸椎。本研究顯示BS及TS均以腰椎受累為主，且發(fā)生率差異無統(tǒng)計學意義意義。此外，本研究發(fā)現(xiàn)BS和TS椎體T1WI低信號、T2WI脂肪抑制高信號、椎間隙狹窄、椎間盤信號異常差異均無統(tǒng)計學意義，提示僅依據(jù)以上MRI征象對兩種疾病的鑒別診斷可能不具參考價值。

本研究的不足：①樣本量小，研究對象只包括于我院就診并確診的BS和TS患者，不能代表所有的BS和TS患者；②研究對象中BS患者的男女比例(31∶6)明顯高于脊柱結(jié)核患者(20∶15)，性別差異對兩種疾病結(jié)果的影響未進行分析。

總之，BS常引起椎體終板中間區(qū)域的骨質(zhì)破壞，病灶較??；TS引起椎體終板骨質(zhì)破壞常同時累及椎體終板邊緣及中間區(qū)域。BS和TS在病變椎體終板骨質(zhì)破壞的形態(tài)學上存在差異，有助于兩者在MRI影像上的鑒別診斷。

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MR classification of vertebral endplate destruction in differential diagnosis of Brucellar and tuberculous spondylitis

ZHANGYihui1,ZHUXinsheng1,XIABAHAITIYiming1,ZHENGXiaoshuang1,GUOHui2*

(1.CTandMRIDivision,theSixthAffiliatedHospitalofXinjiangMedicalUniversity,Urumqi830002,China; 2.ImagingCenter,theFirstAffiliatedHospitalofXinjiangMedicalUniversity,Urumqi830054,China)

Objective To explore the morphological discrepancy of bone destruction of Brucellar spondylitis (BS) and tuberculous spondylitis (TS) by the classification of vertebral endplate destruction. Methods A total of 37 patients with BS and 35 patients with TS were performed spine MR examination before surgery. Bone destruction of vertebral endplate were classified into 5 types (peripheral, central 1, central 2, mixed, complete) by morphological feature. The MR images of BS and TS were classified and the statistical analysis was performed. Results The incidence of MRI findings as bone destruction of vertebral endplate in central 1 type of BS was significantly higher than that of TS (P<0.001); the incidence of MRI findings in mixed type of TS was significantly higher than that of BS (P<0.001). There were no statistical differences of incidence of MRI findings as bone destruction of vertebral endplate in peripheral, central 2, and complete types between BS and TS. There were no statistical differences of lesion locations and other MRI findings (including decreased signal intensity in T1WI, increased signal intensity in fat suppression T2WI, narrowing of disc spaces, abnormal intensity of intervertebral disk) between BS and TS (allP>0.05). Conclusion The morphological discrepancy of bone destruction in vertebral endplate is helpful in MRI differential diagnosis of BS and TS.

Brucella; Tuberculosis; Spondylitis; Magnetic resonance imaging; Vertebral endplate; Bone destruction

張譯徽(1983—)，男，河北深澤人，碩士，主治醫(yī)師。研究方向：醫(yī)學影像診斷。E-mail： 910138786@qq.com

郭輝，新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院影像中心，830054。E-mail： guohui9804@126.com

2016-06-27

2016-10-13

R593; R445.2

A

1003-3289(2017)01-0101-05

10.13929/j.1003-3289.201606151