1、牛廣明：布氏桿菌性脊柱炎磁共振的研究進展趙鵬飛，高陽，牛廣明.布氏桿菌性脊柱炎磁共振的研 究進展.磁共振成像,2016, 7(8): 625-629.牛廣明，內蒙古醫科大學附屬醫院，博士研究生，主任醫師，教授，副校長教育背景：1985年內蒙古醫學院醫學影像碩 士研究生畢業。1993年日本醫科大學博士研究生畢業。1994年10月完成博士后研究回國。專業特長：一直從事放射影像診斷的醫療、教學和科研工作，擅長全身各部位磁共振診 斷。獲得獎勵或榮譽稱號：多次獲得內蒙古科技進步及內 蒙古醫學會科學技術獎。1998年被自治區政府授予“優秀留 學回國人員”，2001年被內蒙古衛生廳授與自治區衛生科技 突生貢

2、獻一等獎；2015年被中華醫學會放射學分會授與“突 由貢獻專家”榮譽稱號。享受國務院特殊津貼。在 2017年山 西省太原市召開的中華醫學會放射學分會第17屆全國磁共振學術大會，國際華人醫學磁共振學會2017年年會上，鑒于在我國放射學界的突生貢獻和對中國醫學磁共振發展所 做生的杰生貢獻，被授與“突生貢獻獎”(國內第五位獲此殊 榮的專家)。研究方向：中樞神經系統的磁共振成像社會兼 職：現任內蒙古自治區政協副主席、內蒙古醫學會副會長、 中華放射醫師協會常委，中華放射學會第11、12屆磁共振學組委員；磁共振成像十余種放射影像學雜志編委及常務編委。布氏桿菌病在世界許多地方是一種常見的人畜共患 病，是一個

3、重大的公共衛生問題，主要在地中海地區和中東地區，美洲中部和南部的部分地區1。該病主要影響中青年和中年人，嬰兒和老年人較少 2。感染人體的有4種類型布 魯氏菌：流產布魯氏菌、豬布魯氏菌、犬布魯氏菌和羊布魯 氏菌，后者是最致命和侵襲性最強3-4 o該疾病往往是直接與受感染的動物接觸或攝入受感染的乳制品導致的，農民、 獸醫、外科醫生是主要受感染的職業群體，實驗室工作人員 加工標本也很容易受到感染。布魯氏菌感染主要影響器官富 含單核吞噬細胞，如肝、脾、淋巴結和骨髓2。布氏桿菌性脊柱炎是脊柱多個部位感染布魯氏菌引起的疾病，即椎體、 椎間盤、關節突關節、脊柱旁組織、硬膜外腔等部位感染性 疾病5。據報道，腰

4、椎被感染的人數超過 50%,引起脊柱血 供和退行性病變的可能性也更高，胸椎被感染的人數約占 19% ,頸椎被感染的機會很小， 但是一旦感染，危險性很高， 可能由現癱瘓，甚至危及生命 6-7 o世界衛生組織流行病學 調查發現，每年布氏桿菌性脊柱炎的發病人數約為50萬。目前，醫學界對布氏桿菌性脊柱炎的影像學診斷的研究主要 包括普通X線平片、CT、磁共振成像。普通 X線平片的敏 感性較低，對于早期布氏桿菌性脊柱炎尤為不敏感8-9 o CT在許多方面優于X線平片，主要通過三維成像提供骨關節的 詳細信息10 o在對比劑的協助下，CT能夠提供椎旁軟組織和椎管的信息11。但是與磁共振成像相比，前兩者在成像

5、精確度與軟組織分辨率均不如后者 12。本文將從布氏桿菌 性脊柱炎磁共振成像及鑒別診斷進行綜述，為今后診斷布氏 桿菌性脊柱炎提供可靠的文獻基礎。1磁共振表現及病理機制目前，磁共振成像是診斷和隨訪脊柱感染的最佳影像學 工具，它以較強的敏感性和特異性為特點，能提供較全面的 解剖結構，特別是軟組織結構（如椎間盤、硬膜外、椎旁軟組 織、椎管、脊髓、神經根）13 o布氏桿菌性脊炎分為局灶性 和擴散性兩種影像形式，局灶性主要局限于終板前部，擴散 性主要涉及整個椎體、椎間盤、相鄰的椎骨、硬膜外間隙、腦膜及脊髓等。布氏桿菌病最常見的并發癥是骨關節病14 ,磁共振成像可以檢測到椎體最早的反應，多為脊髓水腫。盡管骨

6、髓水腫的特點是在 T1加權像上呈低信號、T2加權像或 FLAIR上呈高信號，飽和脂肪短時間序列反轉恢復、飽和脂 肪T2WI或光譜序列反轉恢復還能夠檢測椎體感染更早的變 化15。布氏桿菌性脊柱炎早期是以終板上緣前部的破壞為特點。骨愈合與炎癥發生同時開始，常導致前骨贅（鸚鵡嘴）形成和硬化，但是椎體形態在整個過程保持不變16。一般說來，慢性布氏桿菌性脊柱炎骨性強直和硬化導致脊柱本身 變穩定，而椎體塌陷、成角、脊柱側彎是罕見的。異常分割 必須區別于骨性強直，因為它可能被誤以為是布氏菌性脊柱 炎椎體的前扇形完整體系結構 17 。T1WI 一般是對這些形態異常的顯示有幫助的。椎體終板感染在脂肪抑制增強后T

7、1WI表現為異常強化，但是它很難區分病變發生在已知的腫瘤、外傷、退行性疾病、脊柱手術前、感染的初始階段、 血液系統疾病和慢性疾病的患者，特別是在腰椎的情況下， 相鄰椎體的腹膜可增厚和主動脈周圍淋巴結腫大18。椎體被布氏桿菌感染后，椎間盤才會受到影響。感染能引起椎間 盤膨脹，導致在 T2WI和STIR圖像信號強度增高，注射對 比齊U T1WI增強掃描顯著強化19。這些發現可能有助于區 分脊柱的非感染性退化性疾病。椎間盤的腫脹圓形凸起可能導致椎間隙增大，類似椎間盤突生癥的早期階段20 o這種感染會導致整個椎體破壞，導致椎間盤進入終板，造成椎間 盤突生癥。布氏桿菌性脊柱炎的特征在于小集合空氣的椎間

8、隙和受影響的終板之間截留，被稱為“外圍真空現象”，這種 現象高達18% ,可能引起長期缺血和相鄰終板椎間盤壞死感 染21。在所有的磁共振成像序列呈現低信號，疾病晚期椎 間隙稍微減小。手術后的變化應該從基礎強化方式與椎間盤 炎進行鑒別，良性的手術后變化表現在平行終板邊緣的椎間 盤線性條帶樣強化，感染的間盤表現為無定形非解剖樣強化22 o椎旁膿腫的發生率較低，約為 16% ,體積較小23 o 與結核相比，椎旁鈣化更少見。椎旁軟組織水腫或肉芽組織 引起的T2WI信號增高可能被認為是伴隨椎旁感染。膿腫在 布氏桿菌性脊柱炎不同階段呈現不同的信號強度，即為不同形態的環形強化。這個病理過程也可能導致感染和肉

9、芽組織 擴散到硬膜外腔（有或沒有脊髓壓迫）。遠處局限性感染病灶 經血源性擴散是所有硬膜外膿腫的最常見機制，相鄰脊髓炎 的感染傳播是布氏桿菌性脊髓炎的最常見途徑24 o由穿透性創傷或外科干預引起椎旁化膿灶和直接播散是布氏桿菌 性脊髓炎的其他致病因素。然而，血源性途徑僅影響硬外膜 間隙，相鄰骨結構大多趨于正常。硬膜外的結構形態被形容 為“幕征”或“披簾征”，由于后縱韌帶的位移，可以在T2WI 或軸向脂肪抑制增強 T1WI清楚地看到25 o靜脈注射軋對 比劑前后的軸位和矢狀位掃描對確診疾病的播散程度是至 關重要的，硬外膜或椎旁膿腫顯示強化26 o強化程度的增加對診斷非常重要，硬膜外膿腫包括有液體和壞

10、死的成分， 顯示為環形強化，硬膜外蜂窩組織炎沒有液化或膿液的形成， 呈彌漫型強化模式。硬膜外膿腫可能需要緊急手術干預，以 避免神經功能惡化，而硬膜外蜂窩織炎可以用抗生素等藥物 治療27 o這可以用來區分硬膜外膿腫與硬膜外蜂窩織炎。布氏桿菌性腦膜炎可導致嚴重的并發癥，導致腦膜血管堵塞 和炎癥，增加血-腦屏障的通透性，并且代謝物在蛛網膜下腔 聚集,引起腦脊液信號變化28 o蛛網膜下腔的蛋白水平升 高和增厚的腦膜、脊膜，導致腦、脊髓和腦脊液之間清晰度 減低，腦、脊髓的輪廓模糊，在 T1WI和FLAIR圖像閉塞區 的高信號腦脊液和腦膜、脊膜顯示為低信號 29 o腦脊液流 動受阻導致腦膜、脊膜增厚、滲由

11、，并造成粘連，形成小腔、結塊，在晚期的腰段神經根部增厚。FlAIR圖像中的高信號并不是腦、脊膜炎的特異性標志，也可能由現在腰穿后或顱 內壓降低相關疾病、蛛網膜下腔由血、軟腦膜轉移、特發性 肥厚性脊膜炎、吉蘭巴雷綜合征等其他情況中，也應予鑒別 30 o當懷疑腦、脊膜炎時，應當注射對比劑，因為這些結 果可能在最早的階段不是顯而易見的。腦膜和神經根鞘的線 性和/或結節狀強化在早期可以發現，但是慢性期很難由現。 局灶性瘢痕腦膜炎阻止腦脊液流到脊髓中央管胞外空間，能 引起局灶性囊腫，最終凝聚形成一個空洞，并發血管炎和表 面的軟腦膜血管血栓形成，導致脊髓缺血、梗死 31。布魯 氏菌可以通過不同的機制影響脊

12、髓，如生物體的傳染過程， 造成脊髓炎及脊髓布氏桿菌膿腫，并發生免疫變態反應，導 致脊髓病，如急性橫貫性脊髓炎或急性播散性腦脊髓炎、多 發性神經炎和急性神經根炎 32,也能導致膿毒性栓子或布 氏桿菌血管炎靜脈血栓形成，引起脊髓炎。持續性皮膚竇、 椎管閉合不全將會引發脊髓內膿腫的發展，常常影響脊髓背 側，手術是主要的治療方法33 o在脊髓炎急性期，磁共振 圖像可能是正常或非特異性的，脊髓病灶逐漸擴大，周圍輕 度水腫，在T2WI上兩者之間明確的界線是不確定的；肉芽 腫也較少見，其 T2WI信號顯示為低信號結節32,在這種 情況下，增強信號會表現為輕微或無強化。在脊髓炎亞急性期，隨著膿腫形成不同的階段

13、由現明顯周圍炎癥及水腫，表 現為彌漫性、斑片狀或環形強化34 o同時，感染的空洞會導致脊髓內膿腫，特別是小兒。70%的脊髓內膿腫患者會由現持續的神經功能缺損，其中8%12%會病死。2鑒別診斷在成功鑒別其他感染或非感染脊柱疾病后即可對布氏桿菌性脊柱炎作由診斷。結核性脊柱炎是第一個要被排除，其 次是化膿性脊椎炎，椎間盤突生、頸椎病、轉移性病變、漿 細胞瘤等疾病在鑒別診斷中也應該被考慮35 o結核性脊柱炎在早期階段會引起脊椎結構不完整，椎體塌陷和破壞，可 引起駝背；結核性脊柱炎也往往有較大的脊柱或硬膜外膿腫， 椎旁軟組織受累36 o同時，跳躍性病變和多發椎體受累是 有利于結核性脊柱炎的診斷，此外結核

14、性脊柱炎椎弓根和椎 板頻繁受累34。椎旁鈣化是脊柱結核的顯著特點，在 X平 片或CT可以清晰地顯示。而布氏桿菌性脊柱炎的椎體破壞 塌陷是罕見的，在晚期才可以表現。在布氏桿菌性脊柱炎中， 常有小關節受累。腰椎間盤退行性疾病與布氏桿菌性脊柱炎 的鑒別是非常重要的。布氏桿菌性脊柱炎早期發現僅僅是骨髓水腫，不易與同樣表現為炎癥和水腫的Modic 1型椎體終板退變進行區分37 o布氏桿菌性脊柱炎和 Modic 1型退變 都表現為T2WI高信號和T1WI低信號，但在布氏桿菌性脊 柱炎DWI的結果可能會由現“爪征”38 o化膿性脊柱炎通常比布氏桿菌性脊柱炎更嚴重，膿腫壁厚與不規則的椎旁軟組 織增強表明化膿性

15、脊柱炎，在轉移性疾病中，通常椎間盤不 被累及35 o但是對于上述疾病不典型者僅憑磁共振常規平 掃及普通增強掃描仍然難以鑒別。而近年來，隨著磁共振的 不斷發展，新技術的臨床應用，為脊柱病變的臨床診斷及鑒 別診斷提供了新的方向39 o 3動態增強磁共振成像在脊柱， MRI 動態增強掃描(dynamic contrastenhancedMRI,DCE-MRI)已被應用于表征正常骨髓和不同起源及不同 階段的血液系統惡性腫瘤39 o常規MRI及DCE-MRI的主 要區別是，在注射對比劑后獲得的圖像的數量。常規的磁共 振成像通常只有一組圖像是軋類對比劑注入后幾分鐘獲得 的。在DCE-MRI ,動態連續成像

16、可獲得軋類對比劑注入之 前和之后多組圖像，可用于注射前、后不同時間點測量信號 強度曲線。這個曲線通常稱為DCE動力學曲線，可以揭示軋對比劑輸送到病變，以及對比劑在病變的分布和清除40這些動態特征與病變的血管及細胞相關，可為臨床診斷提供 更多的信息。其次，動態增強磁共振成像定量分析可以量化 組織內亞結構即通過藥物代謝動力學分析來評估組織微血 管生成及其功能41。DCE-MRI的4個定量參數：對比劑從 血漿滲透至血管外細胞外間隙 (extravascular extracellular space, EES)的容量轉移常數 Ktrans(min-1);血管外細胞外 容積分數Ve；血漿容積分數 Vp

17、；對比劑從EES返回至血漿 的速率常數Kep(Kep=Ktrans/Ve) 。Ktrans表示組織血管滲透性的高低，其值越大血管滲透性越高，內皮細胞損傷越嚴 重；Ve表示組織壞死及組織細胞化程度，其值越大血管外 細胞外間隙容積越大，壞死程度越高或細胞化程度越低；Vp表示單位體積組織內血漿的體積42 o脊柱炎性病變的Ktrans、Ve值低于脊柱轉移瘤等腫瘤性病變，結核性脊柱炎Ktrans、Ve值低于布氏桿菌性脊柱炎36。 4結語布氏桿 菌性脊柱炎的早期診斷往往已被延誤，因為臨床表現癥狀不 明顯，甚至無癥狀，同時影像學改變較輕微或沒有變化。與 普通X線、CT相比，MRI是檢測早期布氏桿菌性脊柱炎的

18、 最有效手段，具有高靈敏度，并能較好的顯示椎旁與硬膜的 外侵范圍。同時隨著布氏桿菌性脊柱炎的發展，MRI顯示T2WI和T1WI信號的高低進行診斷及鑒別。可見， MRI是 布氏桿菌性脊柱炎常用的診斷和隨訪的影像檢查方法，能夠 提供更多有用的信息，有助于更早地發現布氏桿菌性脊柱炎， 尤其DCE-MRI在布氏桿菌性脊柱炎早期診斷及鑒別診斷中 發揮更積極的作用，可以有效防治不可逆的骨壞死與神經受 損。 參考文獻References1 Harman M, UnalO, Onbasi KT. Brucellar spondylodiscitis MRI diagnosis. J ClinImaging,

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