趙傳東

( 鞍山市第二醫(yī)院影像科, 遼寧 鞍山 114000 )

脊椎骨折屬一種常見脊椎疾病,致病病因較為復(fù)雜,可分為外傷和病理性致病2 種。 外傷性脊椎骨折主要是指外力暴力作用,例如墜落、撞擊等[1],近年來隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通事故頻發(fā),外傷性脊椎骨折發(fā)生概率逐年上升。 病理性脊椎骨折多因腫瘤病變等因素引發(fā)。 臨床對(duì)于不同原因引發(fā)的骨折,治療方案差異較大。 常規(guī)情況下,2 種脊椎骨折類型根據(jù)病史、臨床癥狀和影像表現(xiàn)較好區(qū)分,但由于轉(zhuǎn)移性腫瘤多發(fā)生脊椎轉(zhuǎn)移,因此部分骨質(zhì)疏松所致的單純性壓縮性骨折與轉(zhuǎn)移性腫瘤所致的病理性脊椎骨折較難區(qū)分[2]。 因此,明確脊椎骨折病因?qū)τ谂R床科學(xué)治療具有重要現(xiàn)實(shí)意義。 CT、磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(Diffusion-weighted imaging,DWI)均為脊椎骨折病因診斷常見方案,相對(duì)于X 線診斷,CT 可以有效避免結(jié)構(gòu)重疊,提高分辨率,發(fā)現(xiàn)常規(guī)X 線無法發(fā)現(xiàn)的微小或隱匿病變,對(duì)椎體、椎弓根及附件的檢測(cè)效果較為理想,但對(duì)于軟組織方面診斷效果有限[3]。 MRI 具有軟組織分辨率高和多軸成像特點(diǎn),其對(duì)骨髓信號(hào)的敏感性顯著高于放射性核素,可清晰顯示軟組織和脊髓侵犯情況,對(duì)病變性質(zhì)鑒別具有明顯優(yōu)勢(shì)。 擴(kuò)散成像技術(shù)是一種對(duì)水分子運(yùn)動(dòng)敏感的成像技術(shù),可從定量角度對(duì)病灶情況進(jìn)行分析[4]。 基于此,本次研究對(duì)我院2020 年4 月—2021年4 月收治的192 例脊椎骨折患者臨床治療進(jìn)行回顧性分析,探討磁共振擴(kuò)散成像和CT 在脊椎骨折診斷中價(jià)值。 具體內(nèi)容報(bào)告如下。

1 臨床資料

1.1 一般資料

選取我院2020 年4 月—2021 年4 月就診的脊椎骨折患者中192 例納入本次研究。 所有患者均經(jīng)臨床診斷和影像學(xué)檢查確診為脊椎骨折。 其中男98例,女94 例,年齡27 ～76 歲,平均年齡為(44.79 ±3.18)歲。 院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)本次研究。(1)納入標(biāo)準(zhǔn):所有研究對(duì)象無CT、DWI 檢查禁忌證;依從性良好;臨床資料完整;患者及家屬均知曉本次研究方法和目的并自愿參與。 (2)排除標(biāo)準(zhǔn):孕婦;對(duì)CT、DWI 檢查存在禁忌者;難以配合相關(guān)研究患者,如依從性較差、精神存在疾病者。

1.2 方法

DWI 檢查:所有患者均接受DWI 掃描。 掃描儀器為GE signa HDe 1.5T 磁共振掃描機(jī),在脊椎常規(guī)掃描基礎(chǔ)上應(yīng)用擴(kuò)散成像技術(shù)獲取DWI 影像資料。合理設(shè)置常規(guī)掃描參數(shù),擴(kuò)散成像時(shí)將運(yùn)動(dòng)敏感梯度(2 個(gè)) 計(jì)入常規(guī)掃描中,經(jīng)對(duì)運(yùn)動(dòng)敏感梯度(2 個(gè))各項(xiàng)參數(shù)實(shí)施調(diào)整,如幅度、梯度持續(xù)時(shí)間、梯度間距等,對(duì)b 值(擴(kuò)散敏感因子)實(shí)施調(diào)節(jié),取得多次擴(kuò)散成像數(shù)據(jù)。 本次研究設(shè)置b 值、掃描時(shí)間分別為300 s/mm2、52 秒。 經(jīng)DWI 圖像數(shù)據(jù)對(duì)表觀擴(kuò)散系數(shù)(Apparent diffusion coefficient,ADC)、SNR(信噪比)實(shí)施計(jì)算。 CT 檢查:所有患者均接受螺旋CT 掃描。 儀器選擇GE Lightspeed 16 排螺旋CT 機(jī),合理調(diào)整掃描參數(shù)。 完成掃描后,重建各圖像數(shù)據(jù)。采用雙盲法閱片,結(jié)論不一致時(shí)協(xié)商確定。

1.3 觀察指標(biāo)

分析2 種診斷方式對(duì)單純性脊椎骨折和病理性脊椎骨折診斷的準(zhǔn)確性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 病理診斷結(jié)果

經(jīng)X 線片檢查及臨床隨訪結(jié)果顯示,192 例患者中單純性脊椎骨折92 例。 致病原因:外傷78 例,其他原因14 例;骨折類型:單個(gè)脊椎骨折34 例,多個(gè)脊椎骨折58 例,共計(jì)骨折椎體156 個(gè)。 病理性脊椎骨折患者100 例,以病理診斷結(jié)果作為金標(biāo)準(zhǔn)。 致病原因:脊椎轉(zhuǎn)移瘤36 例(52 個(gè)),多發(fā)性骨髓瘤32 例(36 個(gè)),結(jié)核52 例(108 個(gè));骨折類型:單個(gè)脊椎骨折42 例,多個(gè)脊椎骨折58 例,共計(jì)骨折椎體196 個(gè)。

2.2 DWI、CT 診斷結(jié)果分析

單純性脊椎骨折診斷結(jié)果:DWI 掃描外傷檢出78 例,檢出率為100.0% (78/78),檢出骨折椎體152 個(gè),檢出率為97.44%(152/156);CT 掃描外傷檢出74 例,檢出率為94.87%(74/78),檢出骨折椎體136 個(gè),檢出率為87.18%(136/156),2 種診斷方式骨折椎 體 檢 出 率 差 異 不 大 (χ2= 0.624,P=0.453 ＞0.05)。 病理性脊椎骨折診斷結(jié)果:DWI脊椎轉(zhuǎn)移瘤檢出率為98.08%(51/52),高于CT 檢出的82.69%(43/52);DWI 多發(fā)性骨髓瘤檢出率為100.00% (36/36),高于CT 檢出的83.33% (30/36);DWI 結(jié)核檢出率為95.37% (103/108),高于CT 檢出的74.07%(80/108)。 DWI 病理性脊椎骨折檢出率為96.94% (190/196),高于CT 檢出的78.06% (153/196), 組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.625,P=0.001)。

2.3 不同類型骨折ADC 值

病理性脊椎骨折ADC 值為(1.63 ± 0.22) ×103mm2/s,低于單純性脊椎骨折的(2.44 ±0.24) ×103mm2/s,組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t= 18.365,P=0.0005)。

3 討論

脊椎是人體重要組成部分,包括韌帶、椎骨、椎間盤等。 脊椎骨折臨床較為常見,臨床表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)性障礙、腫脹、脊椎壓痛等[5]。 部分嚴(yán)重患者由于脊髓損傷,甚至?xí)?dǎo)致截癱,嚴(yán)重影響患者生命安全和生活質(zhì)量。 脊椎骨折病因較為復(fù)雜,主要分為外傷引起的單純性骨折和腫瘤性病變引起的病理性骨折。 單純外傷所致骨折臨床診斷較為容易,但由于脊椎是轉(zhuǎn)移性腫瘤好發(fā)部位,因此對(duì)于病理性骨折診斷易發(fā)生誤診、漏診情況。

目前,臨床常用的影像學(xué)診斷手段包括MRI、X線、放射性核素99mTc 骨掃描、CT、DWI 等。 X 線是骨折類疾病的基本檢查方法,可見椎體呈楔形壓縮變化,如合并周圍軟組織腫塊,則可高度懷疑為病理性骨折。 但由于脊椎結(jié)構(gòu)互相重疊,因此X 線診斷準(zhǔn)確度較低。 放射性核素99mTc 骨掃描對(duì)壓縮性骨折敏感性較高,但對(duì)于骨髓瘤脊椎轉(zhuǎn)移瘤呈現(xiàn)假陰性,一般需與臨床診斷和其他影像檢查相結(jié)合。 CT 是一種常用的骨折診斷方式,避免了X 線結(jié)構(gòu)重疊的缺點(diǎn),且分辨率較高,能夠清晰顯示骨折線走向及椎體移位情況,發(fā)現(xiàn)椎體、椎弓根等細(xì)微病變部位,對(duì)于單純性壓縮骨折可見骨皮質(zhì)存在骨折情況,且周圍軟組織一般都＜8 mm,而病理性骨折軟組織較厚且多呈結(jié)節(jié)狀,但總體來看,CT 對(duì)于病理性脊柱骨折軟組織方面變化診斷效果有限[6]。 近年來,MRI 在脊椎骨折診斷中得到廣泛應(yīng)用,可以鑒別脊椎內(nèi)良、惡性病變。 但由于部分病變?cè)诔Ｒ?guī)序列上形態(tài)信號(hào)改變相近,因此仍存在漏診、誤診情況。 DWI 近年來得到廣泛應(yīng)用的一種新型影像診斷技術(shù),可無創(chuàng)性掌握分子水平組織結(jié)構(gòu),通過水分子在組織內(nèi)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)速度差異成像反射微觀分子在組織內(nèi)的水平運(yùn)動(dòng)規(guī)律,進(jìn)而掌握組織空間信息、微觀結(jié)構(gòu)[7]。 所以,根據(jù)DWI 信號(hào)強(qiáng)度改變,可對(duì)組織生理狀態(tài)、結(jié)構(gòu)改變實(shí)施診斷。 研究顯示[8],脊椎椎體MRI 成像信號(hào)主要包括骨髓中水分、脂肪及血流。 骨髓分為富含靜脈竇系統(tǒng)血管網(wǎng)的紅骨髓和薄壁小靜脈血管網(wǎng)的黃骨髓,紅骨髓中水、脂肪、蛋白質(zhì)構(gòu)成比為4∶4∶2,黃骨髓中水、脂肪、蛋白質(zhì)構(gòu)成比為1.5∶8∶5。椎體中骨髓采用局部轉(zhuǎn)換模式,具有漸進(jìn)和長(zhǎng)期性特點(diǎn),紅骨髓的含量和年齡呈反比,黃骨髓和年齡呈正比,因此MRI 信號(hào)隨著年齡增長(zhǎng)也不斷變化,特別在T1WI。 有學(xué)者將正常椎體信號(hào)分為4 類9 型[9]。Ⅰ類分為3 型,其中a 型:椎體中部靜脈水平方向條帶狀高信號(hào);b 型:椎體中部三角形高信號(hào);c 型:椎體上中部高信號(hào);Ⅱ類分為2 型,其中a 型:椎體中部前后三角形、正中團(tuán)片狀高信號(hào);b 型:椎體后部高信號(hào);Ⅲ類分為3 型,其中a 型:椎體內(nèi)分布直徑＜5 mm 斑點(diǎn)狀高信號(hào); b 型: 椎體內(nèi)分布直徑＞5 mm斑片狀高信號(hào);c 型:椎體內(nèi)高信號(hào),但無斑點(diǎn)狀影;Ⅳ類分為1 型,椎體周邊或上(下)緣終板下條帶狀不規(guī)則高信號(hào)。 Ⅰ、Ⅱ類信號(hào)與年齡呈反比,Ⅲ、Ⅳ類信號(hào)與年齡呈正比,但和性別無關(guān)聯(lián)性。本次研究結(jié)果顯示,DWI 和CT 在單純性脊椎骨折診斷方面,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);分析原因,單純性骨折主要由于骨小梁骨質(zhì)減少,骨髓比例和含量完整,多發(fā)于T11-12,L1-2,可單發(fā)或多發(fā),但多發(fā)更為常見[10]。 因?yàn)榧毙云诳梢鸸撬杷[,因此T1WI 表現(xiàn)為不均勻低信號(hào),而T2WI 呈現(xiàn)為不均勻高信號(hào),也有部分患者椎體上部或大部分表現(xiàn)為T1WI低信號(hào)區(qū),后角信號(hào)強(qiáng)度不變。 而CT 診斷可見壓縮椎體呈楔形、扁平狀或雙凹面形狀[11]。 與DWI 相比,CT 診斷難以發(fā)覺微小病灶,只有在病情逐步惡化后才有可能被檢出。 本次研究DWI 共有10 個(gè)漏診,均為骨折椎體,經(jīng)對(duì)比CT 圖像可見,漏診病灶均位于DWI 影響圖像交接位置,提示了DWI 檢出骨折脊椎的能力更高,但在交界處處理能力仍有不足。本次研究結(jié)果顯示,DWI 結(jié)核檢出率為95.37%,高于CT 檢出的74.07%。 其中,MRI 信號(hào)表現(xiàn)為T1WI以低(等)信號(hào)為主,T2WI 以高信號(hào)為主,CT 診斷可見骨質(zhì)破壞,呈溶骨特性。 脊椎結(jié)核是一種常見的骨關(guān)節(jié)結(jié)核,是由血行播散進(jìn)入髓腔,破壞骨質(zhì)所致,可引起椎前(旁)膿腫,并導(dǎo)致椎管和椎間盤損傷。 年輕人多發(fā),男性患者略多于女性,發(fā)病部位以腰椎為主,胸椎其次[12]。 主要繼發(fā)胸膜和肺結(jié)核,研究認(rèn)為與椎體勞損,負(fù)重有關(guān)[13]。 病理學(xué)將其分為中心型、邊緣性、附件型、韌帶下型。 發(fā)病早期以抗癆治療為主,中晚期多采用手術(shù)治療,但療效有限,因此早期診斷對(duì)于改善患者預(yù)后具有重要意義。本次研究結(jié)果顯示,在病理性脊椎骨折診斷方面,DWI 脊椎轉(zhuǎn)移瘤檢出率為98.08%,高于CT 檢出的82.69%,DWI 多發(fā)性骨髓瘤檢出率為100.00%,高于CT 檢出的83.33%,MRI 信號(hào)表現(xiàn)為T1WI 以彌漫性低信號(hào)為主,T2WI 以彌漫高信號(hào)為主。 CT 診斷可見椎弓根水腫及膨大。 脊椎轉(zhuǎn)移瘤是指由于腫瘤組織替代椎體骨質(zhì),導(dǎo)致骨小梁受損,骨結(jié)構(gòu)變薄,進(jìn)而引發(fā)骨折。 多見于胸椎,腰椎和頸骶椎次之,因腫瘤細(xì)胞多以離心性和膨脹性生長(zhǎng),骨折時(shí)病灶組織互相擠壓,因此壓縮椎體多突向椎管并呈球形。 臨床表現(xiàn)為多發(fā)跳躍性分布,以倒楔形和盤形扁狀為主,倒楔形多發(fā)生在轉(zhuǎn)移早期,扁形多為椎體全部被病灶組織侵蝕后發(fā)生的慢性均勻性壓縮。 本次研究結(jié)果顯示,DWI 病理性脊椎骨折檢出率為96.94%,高于CT 的78.06%,組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.625,P=0.001)。 分析原因,擴(kuò)散是指分子顆粒從高濃度向低濃度擴(kuò)散的一種微觀運(yùn)動(dòng),脊髓、骨骼肌等組織內(nèi)水分子以各向異性方式擴(kuò)散。DWI 有別于常規(guī)MRI 技術(shù),它屬于功能成像,DWI序列是在常規(guī)T2WI 脈沖序列中插入2 個(gè)大小一樣的反向梯度脈沖,第1 個(gè)脈沖發(fā)揮H 自旋去相位作用,第2 個(gè)脈沖保證相位重聚,是目前唯一能夠真實(shí)反映身體內(nèi)水分子擴(kuò)散的檢測(cè)方法[14],通過反映病理狀態(tài)下各組織成分間水分子交換功能狀態(tài)來間接反映機(jī)體組織的微觀結(jié)構(gòu)變化。 而CT 由于自身工作原理,對(duì)于軟組織方面診斷效果有限,因此存在誤診情況,特別是對(duì)于初期的病理性脊椎骨折檢出效果更是較低。 本次研究結(jié)果顯示,病理性脊椎骨折ADC 值明顯低于單純性脊椎骨折,組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=18.365,P=0.000)。 本次研究已經(jīng)根據(jù)骨折類型分為單純性脊椎骨折和病理性脊椎骨折,但通過ADC 值計(jì)算發(fā)現(xiàn),DWI 具有良好的單純脊椎骨折和病理性脊椎骨折鑒別效果。 分析原因,因?yàn)閱渭冃怨钦酆筒±硇怨钦鄄±砘A(chǔ)不同,因此機(jī)體內(nèi)水分子擴(kuò)散狀態(tài)明顯有異。 單純性骨折主要是骨髓水腫,因此會(huì)造成細(xì)胞外自由活動(dòng)的水分子增加,擴(kuò)散加快,檢測(cè)中可發(fā)現(xiàn)ADC 數(shù)值明顯增高,而病理性骨折主要由于腫瘤細(xì)胞的堆積、浸潤(rùn)所致,因此細(xì)胞外空間減少,造成水分子活動(dòng)受限,表現(xiàn)為ADC數(shù)值降低。 ADC 數(shù)值測(cè)量時(shí)需要注意,其受多種因素影響,如興趣區(qū)位置、組織特性、b 值大小等[15]。此外需要注意的是,本次研究同時(shí)也發(fā)現(xiàn),病理性脊椎骨折治療前后的ADC 數(shù)值也表現(xiàn)出一定差異,即治療后ADC 數(shù)值升高,因時(shí)間關(guān)系,并未做深入分析,但顯然DWI 也可作為評(píng)估病理性脊椎骨折治療效果的一種臨床技術(shù)。 DWI 雖然具有較高的臨床診斷性,但由于其存在圖像偽影,所以對(duì)病灶評(píng)價(jià)存在一定弊端。 例如:對(duì)微小病灶測(cè)量并不準(zhǔn)確,需要應(yīng)用2 種以上b 值成像,且成像位置不佳仍會(huì)影響測(cè)量精度。 同時(shí)由于平面回波成像(Echo-planar imaging , EPI)對(duì)不均勻磁場(chǎng)極為敏感,因此脊椎和肺、腸、胃等界限處易發(fā)生圖像變形。 工作中,可通過脈沖觸發(fā)技術(shù)和sense 技術(shù)縮短DWI 時(shí)間,對(duì)偽影進(jìn)行矯正和消除,提高診斷準(zhǔn)確性。

綜上所述,DWI 在脊椎病理性骨折診斷準(zhǔn)確率方面顯著優(yōu)于CT 診斷,但仍存在部分漏診情況,可結(jié)合CT 診斷結(jié)果提高診斷準(zhǔn)確率。 對(duì)于外傷引起的單純性脊椎骨折CT 診斷準(zhǔn)確率也較為理想,臨床可以結(jié)合患者實(shí)際和經(jīng)濟(jì)條件酌情處理。