磁共振擴散加權成像對布魯桿菌性脊柱炎的臨床價值*

任文妍，趙 森，杜 森，莊 琰，李秋實

河南大學第一附屬醫院，河南 開封 475001

布魯氏菌病是因各型布魯氏桿菌引起的全身傳染性疾病及變態反應性疾病，具有人畜共患、全球分布的特點［1］。有數據［2］報道，我國2005—2017年全國累計報告布魯氏菌病個案卡499 421張，13年平均增長速度為6.14%，整體呈上升趨勢。康育慧等［3］報道，我國布病發病具有季節性集中趨勢，流行高峰期為每年3月3日—9月11日。因此，布魯氏病菌一直是我國衛生健康委員會管理重點關注及防控的感染性疾病。人間布魯氏菌病常會累及全身各個系統，其中最為常見的脊柱受累，并侵犯脊柱周圍椎體及組織，出現脊柱疼痛、活動受限等癥狀［4］。X線、CT是臨床檢查骨質結構及軟組織腫塊的常用影像學手段，但早期骨髓水腫，CT缺乏特異性診斷效果。磁共振成像（MRI）能全面顯示椎體解剖結構，并能良好顯示蜂窩組織炎、水腫、膿腫等病理狀態，成為各種疾病診療、隨訪的主要手段［5］。但常規MRI技術無法準確評估早期病變以及治療預后，磁共振擴散加權成像（DW I）是從微觀角度、分子水平的方面分析機體病理生理狀態，能早期檢出病變病理變化［6］。因此，為了確定DWI技術對布魯桿菌性脊柱炎的診斷價值，本研究對40例布魯桿菌性脊柱炎患者不同影像學檢出結果進行探討，旨為評估早期病變及治療預后價值，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年1月—2020年8月河南大學第一附屬醫院診治的40例布魯桿菌性脊柱炎患者，男性23例，女性17例；年齡18～60歲，平均年齡（37.84±6.39）歲；患者有下腰痛癥狀，持續時間1～8個月，同時有發熱、乏力等表現。生活在牧區患者27例，養殖戶10例，食用不潔肉制品者3例。納入標準：（1）患者具備完整的臨床資料及影像學檢查資料。（2）經虎紅平板凝集實驗、布病玻片凝集實驗診斷為陽性，符合布魯氏菌病標準［7］。（3）有明確的疾病流行病學史，牛、羊等接觸史，或食用不熟的肉制品。排除標準：（1）細菌分離與培養未發生布魯氏桿菌。（2）CT、MRI、DWI影像學表現不清晰。（3）影像學測量值誤差大或不標準。（4）伴有其他感染性脊柱炎、脊柱結核或退行性骨疾病。（5）臨床資料不完整。本研究經醫院醫學倫理委員會審核通過。

1.2 方法

CT檢查。Light Speed 64排螺旋CT診斷儀（美國GE），掃描參數：管電壓125 kV，管電流380 mA，準直64×0.625 mm，視野256×256 mm，矩陣512×512，螺距0.964∶1，層厚為3 mm，層間距為3 mm。患者保持平靜呼吸，于腰1椎體掃描至骶1椎體，用軟組織及骨窗觀察。

MRI檢查。1.5T成像儀（德國Siemens），表面線圈作為頸椎檢查，胸段、腰段使用脊柱專用線圈。行TSE序列掃描：T1WI、T2WI及SPAIR序列T2WI掃描，層厚3.0 mm，層間距1.0mm。增強掃描：靜脈注射釓雙胺15mL，注射速率2mL/s，注射結束后行脊柱軸位、冠狀位及矢狀位掃描。

DWI技術檢查。MRI常規掃描結束后行DWI技術掃查，TR為2 400 ms，TE為68 ms，FOV為320×320 mm，矩陣為128×128，層厚為4 mm，間隔為1.0 mm，b值：0、800、1 000 s/mm2；彌散敏感度方向15個，激勵次數2次。

掃描后的圖像均傳至各自工作站進行分析、處理，由兩名經驗豐富、高年資醫師共同評估圖像，測量ADC值，詳細觀察及記錄病變部位、形態、分布等情況。周圍結構受累狀況。不同病變期的ADC值。若評論有不一致情況，可共同討論達成一致。

1.3 觀察指標

（1）分析不同影像學技術對布魯桿菌性脊柱炎的檢出率。（2）分析不同影像學技術的影像表現。（3）急性期、亞急性期及慢性期疾病的ADC值。

1.4 統計學方法

采用SPSS 20.0軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差（±s）表示，組間比較采用t檢驗。計數資料以例數和百分比（%）表示，組間比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 病變部位及特點

40例布魯桿菌性脊柱炎患者累及240個椎體，腰椎累及138個（57.50%），胸椎累及84個（35.0%），頸椎累及18個（7.50%）。34例患者同時累及相鄰兩個椎體，腰椎常見L2～L3、L3～L4椎體，胸椎常見T8～T9、T10～T11椎體，頸椎常見C4～C5椎體。40例患者病變特點為急性期12例，亞急性期12例，慢性期16例。

2.2 布魯桿菌性脊柱炎的檢出率

CT檢出布魯桿菌性脊柱炎病變椎體168個，占70.0%；MRI檢出布魯桿菌性脊柱炎病變椎體198個，占82.50%；DWI技術檢出布魯桿菌性脊柱炎病變椎體234個，占97.50%；DWI技術檢出率均高于CT、MRI，差異有統計學意義（χ2=66.692，30.000，P＜0.001）。MRI技術高于CT，差異有統計學意義（χ2=10.354，P=0.001）。

2.3 影像學表現

CT檢出病變椎體168個，影像學表現為椎體上下緣終板呈低密度不規則破壞，周圍見增生硬化，無骨質破壞，椎間隙狹窄，椎小關節增生硬化。其中2例患者椎旁軟組織及椎管內組織影呈增厚、腫脹特點。MRI檢出病變椎體198個，病變區椎體信號異常，35例患者T1、T2均為長信號，5例患者為T1長信號、T2短信號。椎體邊緣見局部骨質破壞，8例患者周圍組織有骨質增生，2例患者未出現骨質破壞區，只存在椎體異常信號，未有死骨形成。累及多個椎體或相鄰椎體侵犯者，病變呈跳躍性特點，受累病變有正常椎體。增強掃描后，主要見骨質邊緣破壞，椎體周圍、椎管內腫脹等部位強化中度、明顯，腰背部軟組織腫脹。DWI技術檢出病變椎體234個，急性期椎體病變區呈明顯擴散受限，高信號。亞急性椎體為稍高信號，慢性期椎體為低信號。

2.4 布魯桿菌性脊柱炎影像學表現情況

MRI技術對椎旁、腰大肌內、椎管內軟組織影及腰背部軟組織腫脹檢出率高于CT，差異有統計學意義（P＜0.05），其余影像學表現比較，差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 布魯桿菌性脊柱炎影像學表現差異 例（%）

2.5 不同病變椎體急性期、亞急性期及慢性期疾病的ADC值

頸椎、胸椎、腰椎慢性期ADC值均低于急性期、亞急性期，差異有統計學意義（P＜0.05），急性期、亞急性期ADC值比較，差異無統計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 不同病變椎體急性期、亞急性期及慢性期疾病的ADC值 ×10-3mm2/S

3 討論

脊柱是人體感染布魯氏桿菌后主要侵犯部位，因椎體終板供血極為豐富，病菌感染并不斷進展，故會首先侵犯椎體終板，早期病變區出現炎性水腫、軟骨變性、壞死，后期炎性細胞浸潤、軟骨組織破壞及肉芽組織生長等，甚至會連累軟骨下骨質及相鄰椎間盤［8］。CT診斷布魯桿菌性脊柱炎時，多見邊緣骨質破壞，病變累及椎體緣1～2個，呈跳躍性分布。MRI診斷時，一般急性期病變椎體T1為低信號，T2為高信號，亞急性期及慢性期患者病變炎癥反應逐漸減退，受侵犯椎體T1、T2信號多不均勻，疾病早期肉芽組織侵犯椎體，T1為低信號或稍低信號，T2為高信號［9］。DW I技術診斷可發現軟骨組織水腫及軟骨細胞破壞程度，根據ADC值反映軟骨細胞及膠原纖維束結構，即能早期發現病變炎癥程度［10］。本研究結果與吳朋等［11］研究無顯著差異，DWI技術檢出椎體異常信號占比率100%，且高于常規MRI、CT。在病變影像學特點方面，MRI技術對椎旁、腰大肌內、椎管內軟組織影及腰背部軟組織腫脹檢出率高于CT。因此，采用DWI技術、MRI技術診斷布魯桿菌性脊柱炎，具有較高的診斷價值。由于DWI技術能直觀發現椎體病變、反映骨髓水腫程度，并根據DWI信號改變，能發現病灶活性、病變分期，以此提高布魯桿菌性脊柱炎病變椎體檢出率［12］。

DWI技術診斷布魯桿菌性脊柱炎時，可檢查到活體內水分子擴散運動，發現早期細微結構變化，根據ADC值進行量化分析。ADC值是反映水分子擴散能力以及擴散阻力整體情況，水分子擴散運動能力越高，ADC值越明顯［13］。本研究中，頸椎、胸椎、腰椎慢性期ADC值均低于急性期、亞急性期，急性期、亞急性期ADC值比較具有可比性。結果顯示疾病發生急性期、亞急性期，病變程度嚴重、炎性反應明顯，此時ADC值明顯增加。通常患者早期ADC值升高，說明脊柱椎體血管源性水腫，水分子擴散強，ADC值隨之升高；后期炎癥反應下降，炎性水腫逐漸減輕，此時水分子擴散受阻，ADC值逐漸下降［14］。同時，急性期病變軟骨細胞活性變性，阻斷其活性變化，造成細胞缺氧，影響細胞內、外離子通道交換，導致軟骨細胞出現變性壞死。而且血源性水腫，會改變膠原纖維水分子擴散運動，導致急性期ADC值升高。亞急性期炎性細胞水腫逐漸減輕，局部組織增殖、修復，各向異性緩慢修復，使ADC值減低。疾病在發生3～6個月時，軟骨細胞變性壞死，病變區域逐漸擴散，同時軟骨細胞的不斷修復及再生，相應限制膠原纖維束的水分子運動，使ADC值逐漸下降，并趨于正常值［15］。

本研究存在局限性，臨床診斷布魯桿菌性脊柱炎時，并未區分該病與其他脊柱疾病，例如脊柱結核之間的差異，兩者之間的疾病影像特點有一定差異，但實際工作中，兩者的影像表現有許多相似地方，使診斷及鑒別有差異，仍需研究開展兩者之間的差異比較，同時研究樣本量少，對椎間盤改變狀況需進一步明確，加之DWI技術選用b值是否為最優化，需進一步研究。

綜上所述，磁共振擴散加權成像對布魯桿菌性脊柱炎有一定檢出價值，DWI表現特征性明顯，對鑒別疾病嚴重程度有積極應用意義，提供病理生理學變化及病變預測信息，為本病的診治提供合理的參考信息。