實驗豬放射性脊髓炎的MRI診斷

潘 勇，姜 華，楊祚章，張德波

（1.曲靖市沾益區人民醫院 骨科，云南 曲靖 655331；2.昆明醫科大學第二附屬醫院 放射科，云南 昆明 650101；3.昆明醫科大學第三附屬醫院 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合作用下使脊髓缺血、腫、縮、經元發生變性、壞死而引發的疾病。放射性脊髓病后的一種無特效療法并且嚴重影響患者生活質量疾病。癥狀體征特征不突出，極易誤診。但MRI能敏感地發現病灶，結合病史較容易與腫瘤、炎癥等其他疾病鑒別。我們對實驗豬進行了行經皮椎體成形聯合125I粒子植入術，術后對其椎體行MRI掃描分析，旨在探討MRI成像在放射性脊髓病的表現。

資料和方法

一、一般資料 選取健康8頭版納小耳豬作為實驗對象，行經皮椎體成形聯合125I粒子植入術，8頭均雌性，年齡1～1.5歲，均無神經系統疾患。

二、掃描方法 所有實驗動物分別于術后1、6、12月隨即抽取2、3、3頭行脊髓MRI檢查。采用Sonata型1.5T超導核磁機，梯度場強為25mT/m，腰椎線圈，對實驗動物固定后掃描，時間約15min。掃描過程采用采用呼吸控制模式，掃描方法包括常規MRI、增強MRI及彌散加權成像（DWI）。常規MRI、增強MRI采用FSE序列，掃描參數：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多次激發彌散加權成像（MS DWI）序列掃描，掃描中使用自動勻場、脂技術和自動導航校正技術，掃描參數為：TR為2beats（約1 600ms），TE 18ms或最短，采用PPU技術。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。計算平均表面彌散系數(apparent diffusion coefficient,ADC)值和各彌散梯度方向的ADC值(亦可在ADC圖中直接測量)，從而計算相對ADC值，反映頸髓彌散的各向異性。

結 果

病變早期，MRI圖像上顯示脊髓略增粗，表面光滑，蛛網膜下腔稍狹窄。在T2WI圖象上脊髓呈高信號，軸位像上脊髓灰質“H”模糊，與周圍白質結構分界不清；T1WI呈稍低信號或未見明顯異常信號改變，脊髓表面光滑，增強掃描可見無或輕度異常對比增強，病變脊髓增粗；DWI顯示脊髓呈高信號和ADC降低，見圖1。病變中期，脊髓可明顯增粗，表面光滑，蛛網膜下腔狹窄。在T1WI和T2WI像上均呈不均勻信號改變。手術椎體可見脂肪變性，T1WI、T2WI均勻呈高信號，與正常骨髓對照明顯。病變晚期，脊髓萎縮或部分脊髓軟化，表面光滑或欠光滑，蛛網膜下腔增寬。萎縮的脊髓在T1WI和T2WI像上信號變化不明顯，軟化灶呈長T1長T2改變。軸位T2WI像上可見脊髓灰質“H”和周圍白質體積變小，以白質明顯。手術椎體脂肪變性更加明顯，特別在T1WI像上呈明顯的高信號。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像上信號變化不明顯，見圖2。

討 論

放射性脊髓炎的發生與放射治療的方式、放射劑量的多少、機體免疫功能及病程長短等諸多因素有關[1,2]。其病理改變為，早期主要是脊髓充血、水腫、脫髓鞘以及神經細胞變性等改變。晚期主要為脊髓發生壞死、液化、囊變、膠質細胞增生以及繼發萎縮等改變。血管和膠質細胞的損傷在放射性脊髓損傷的發生機制中起著主要作用。放射線會造成血管內膜反應性增生、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脈，常伴有閉塞性動脈內膜炎和纖維素樣壞死[3]。有學者認為自由基和自身免疫也參與放射性脊髓損傷的過程[4]。星形膠質細胞和小膠質細胞對放射性損傷的保護反應而會導致一些細胞因子分泌異常，使組織內部分酶活性發生改變，使其處于功能不全狀態；自由基損傷和免疫反應的參與可引起緩慢、久進行性的病理變化。

圖1 病變早期：1a、T2WI圖象上脊髓呈高信號；1b、T1WI呈稍低信號或未見明顯異常信號改變；1c、軸位像上脊髓灰質“H”模糊，與周圍白質結構分界不清。

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，蛛網膜下腔增寬。2a和2b、萎縮的脊髓在T1WI和T2WI像呈不均勻信號改變；2c、軸位T2WI像上可見脊髓灰質“H”和周圍白質體積變小，以白質明顯。

對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、范圍和信號改變。X線照片、椎管造影對本病無直接診斷價值,CT亦難以顯示脊髓所發生的放射性病理改變。本組8例放射性脊髓炎，其病理學診斷與MRI表現是完全符合的。放射性脊髓病MRI表現有以下主要特點[7]：⑴由于放射線誘導脊柱椎體骨髓脂肪重新分布，MRI可見相應椎體T1WI信號增強，正常與異常椎體之間出現“分界線”；⑵脊髓病變的MRI改變呈連續性多節段，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 （以脊髓前后徑改變為主）邊緣不整齊，T1WI呈低信號，T2WI條狀或斑片狀高信號，邊界不清，信號一致均勻，慢性期脊髓大小正常或變細萎縮，蛛網膜下腔明顯增寬，仍以T1WI低信號，T2WI高信號為主，但不均勻。⑷增強MRI顯示斑點狀或環狀強化，脊髓水腫，液化或囊變則不明顯；⑸早期DWI顯示脊髓呈高信號和ADC降低。

放射性脊髓炎MRI表現及發生機理是由于放射線對脊髓組織的照射，引起了損傷區小動脈透明變性及血管纖維蛋白樣壞死、神經細胞變性壞死、髓鞘脫失、管狹窄、閉塞以及膠質增生，其結果導致血管通透性增加，血腦屏障的破壞，使病變組織缺血缺氧、滲出、出血及壞死。由于正常白質含較少的可動質子，MRI上T1加權為等信號，T2加權為低信號，灰白質區分清楚。當脊髓受損傷時，較多的自由水進入損傷部位，造成T1和T2時間延長，病變進展期由于脊髓病變處于不同的發展階段，所以在IT1WI、T2WI均呈不均勻信號，由于其病灶水份增加較多，所以在T2WI病變區信號較高。由于放射性脊髓損傷的MRI表現無特征性，與脊髓內腫瘤和脊髓炎癥鑒別困難。

筆者認為可以從下面幾點進行鑒別：⑴有放射治療史，這是診斷本病的前提；⑵脊髓出現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改變呈連續性多節段，僅輕重程度有差異；⑷橫斷位和/或矢狀位T1加權上顯示早期為脊髓增粗，以脊髓前后徑改變為主，邊緣不整齊；T1加權呈低信號、T2加權呈高信號條狀或斑片狀影；若有脊髓內出血，T1加權上可伴斑點狀高信號影；慢性期，脊髓大小正常或變細萎縮，邊緣常不規則；蛛網膜下腔明顯增寬，與正常段脊髓有明顯差異；⑸增強MRI上，可顯示斑點狀或環狀強化，但脊髓水腫、壞死、液化或囊變無強化；⑹T1加權和T2加權像比較，后者顯示放射性脊髓損傷的異常更明顯更早出現，最為敏感，故應是必不可少的。⑺現在高場磁共振MRS和DWI對病變鑒別有很大幫助。急性期和進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比增強。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表現缺乏特異性，但是結合臨床癥狀和體征時，通過綜合各種診斷信息，特別是放療病史及椎體信號異常，MRI能夠對放射性脊髓病作出準確的診斷。