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【关键词】 椎间型化脓性脊椎炎
MRI diagnosis of intervertebral suppurative spondylitis
LI Hong-yi，WANG Lian-e.Wulian People’s Hospital，Wulian 262300，China
［Abstract］ Objective To explore MRI finding of intervertebral suppurative spondylitis so as to improve the diagnostic level of the disease.Methods The MRI finding of intervertebral suppurative spondylitis of 11 cases proved by surgery and 4 cases defined by clinical featrure was analysed retrospectively.Results There were 18 diseased units in 15 cases, the MRI finding: （1） Disappearance sign of nuclear crevice of intervertebral disc was seen in 15 diseased units, accumulated fluid sign of intervertebral disc was seen in 12 diseased units.（2） Covered sign of neighboring vertebral plate was seen on 16 diseased units and local destroy of vertebral plate was seen in 15 of 16 diseased units, local destroy of bone down vertebral plate and marrow oedema was seen in 18 diseased units.（3） Swelling of soft tissue of the side of vertebral body was seen in 18 diseased units, abscess of multiple thick wall was formed in 7 diseased units.（4） Vertebral tube was involved in 12 diseased units, abscess of vertebral tube was formed in 4 diseased units.（5）9 cases was scanned by enhancement, the destroied area of intervertebral disc and vertebral body was not enhanced in 6 diseased units, all disdestroied area of vertebral body and the side of vertebral body and vertebral tube was enhanced abnormally, the abscess was present with ringlike enhancement.Conclusion The MRI finding of intervertebral suppurative spondylitis is present with characteristic feature, the features help the diagnosis and differential diagnosis of intervertebral suppurative spondylitis.
［Key words］ intervertebral disc; suppurative spondylitis; magnetic resonance imaging; diagnosis
椎间型化脓性脊椎炎是指椎间盘及相邻椎体的化脓性感染，治疗不及时将影响人们的身心健康和生活质量，因此，早期诊断早期治疗至关重要。磁共振检查对其早期诊断有独到之处，笔者2001年6月～2007年9月共遇到椎间型化脓性脊椎炎15例，经手术证实或临床综合诊断确诊，现总结分析如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 本组患者共15例，男9例，女6例。年龄39～72岁，平均58.5岁。病程10天～4个月，均有不同程度发热病史，入院时仍有发热者6例，体温最高达39.1 ℃。主要临床症状为腰背痛伴下肢麻痛，主要相关病史：上呼吸道感染及腰部摔伤各2例，肠炎及肾盂肾炎各1例，腰部针灸治疗及局部封闭各1例，椎间盘手术后2例，余5例无具体相关病史。涉及腰椎14例，胸椎2例。所有病例均否认结核病史，PPD（-），胸部X线检查无异常，实验室检查WBC略高于正常者3例。
1.2 扫描方法 使用GE Singa 1.5 T MR扫描仪，相控阵线圈。常规行矢状面SE T1WI、FSE T2WI及频率选择性脂肪抑制FSE T2WI扫描，部分加扫冠状面或横轴位脂肪抑制FSE T2WI序列。T1WI：TR 500 ms，TE 10 ms； T2WI：TR 3000 ms，TE 104 ms，4次激励，矩阵256×224。矢状面或冠状面FOV 340 mm×340 mm，横轴位FOV 200 mm×200 mm。层厚4 mm，间隔1 mm。增强扫描者先行脂肪抑制SE T1WI矢状面扫描做参照，然后使用钆喷替酸葡甲胺（Gd-DTPA）对比剂行静脉团注，注射剂量按0.1 mmol/kg。注射完毕即刻行脂肪抑制SE T1WI矢、冠、轴面增强扫描，扫描层面及参数完全复制平扫。
1.3 分析方法 由3位高年资医师对15例椎间型化脓性脊椎炎的MRI表现，分别从其椎间盘改变、邻近终板与椎体改变、椎旁软组织改变、椎管与附件改变以及增强扫描五个方面进行分析。把感染灶累及同一椎间盘和相邻椎体者设定为一个病变单位，据此分为单发型和多发型。正常成人脊椎MRI冠状或矢状层面上，腰椎及下胸椎椎间盘中央可见横行裂隙样低信号带，以T2WI显示更为明显。若该裂隙样低信号带模糊消失呈长T1、长T2信号，笔者称之为核裂消失征，呈现液性信号者称之为椎间盘积液征。正常成人椎体终板在各成像序列均呈规整的低信号线，若该低信号线在FSE T2WI及脂肪抑制T2WI清晰显示而在SE T1WI上被掩盖显示不清者，称之为终板掩盖征；各成像序列均示低信号线中断或断续不连则视为终板破坏。
2 结果
2.1 病变累及单位 15例患者中13例为单发，分别发生于L5～S1椎间7例、L4～5椎间4例、L2～3及T7～8椎间各1例；2例为多发，分别发生于L3、L5椎体上缘1例，发生于T6～7、L1～2及L3～4椎间1例。共计18个病变单位累及16个椎间盘及34个相邻椎体，发生于腰椎病变占88.8%。
2.2 MRI表现（图1～12）
2.2.1 椎间盘改变 16个病变单位累及椎间盘，呈略长T1、略长T2信号，去脂T2WI呈略高信号。其中15个病变单位示核裂消失征（图1、图3、图6、图7、图10、图12），12单位示椎间盘积液征（图1、图3、图6、图7、图10），椎间隙不同程度变窄11个病变单位。
2.2.2 相邻终板及椎体改变 终板掩盖征（图2、图3、图7、图8）16单位，其中伴有局灶性终板破坏15个病变单位。终板下局灶性骨质破坏（图1、图3、图6、图7、图10）18个病变单位，呈明显长T1、长T2信号，去脂像上呈高信号，周围见略低信号硬化带者9个病变单位。椎体非破坏区T1WI呈明显低信号；在T2WI像上呈等信号6个病变单位，略低信号5个病变单位，略高信号7个病变单位；去脂T2WI均呈不同程度高信号，14个病变单位遍及整个椎体直达皮质角缘。
2.2.3 椎旁软组织改变 18个病变单位椎旁软组织肿胀，呈长T1、长T2信号。3例腰大肌肿胀在冠状面去脂T2WI呈鱼尾样外观（图12），7个病变单位形成厚壁小脓肿（图3），直径小于12 mm。
2.2.4 椎管与附件改变 11个病变单位椎管受累，表现为椎管内硬脊膜囊前外侧间隙增宽及混杂信号，邻近硬脊膜囊低信号线模糊不清，4例有局限性脓肿形成；均未见附件受累。
2.2.5 增强扫描 9例行增强扫描，椎间盘及椎体破坏区无强化6个病变单位，呈条块状强化4个病变单位。椎体非破坏区及椎周软组织均有明显强化，椎周及椎管脓肿呈环形强化（图5、图9）；11个病变单位椎管内硬脊膜囊外见片条状强化，5例硬脊膜囊呈粗线样强化。
2.3 手术所见及诊断 11例行手术治疗，均于病变区取出炎性肉芽组织及死骨，10个病变单位椎间盘积液者术中用髓核针取出变性间盘组织、死骨及脓性物质，其中3例培养出金黄色葡萄球菌，余者微生物培养均未见异常。另4例病变较轻者未行手术治疗，经正规抗炎治疗临床症状明显好转。
3 讨论
3.1 概述 化脓性脊椎炎（suppurative spondylitis）也称为脊椎化脓性骨髓炎、脊柱化脓性骨髓炎、化脓性脊柱炎等，临床较为少见，约占所有骨髓炎的0.71%～3.94%［1］。由于骨髓炎往往局限于椎体内，而本症多跨越椎间盘侵袭邻近椎体及椎周软组织和椎管等，故笔者主张以化脓性脊椎炎命名更为合理。根据其影像学表现一般分为椎间型、椎体型、骨膜下型和附件型［1，2］四型，成人以椎间型为最多见。本文主要分析15例椎间型化脓性脊椎炎的MRI表现。本症主要见于成人，一般由远处感染灶引起，也可由局部外伤、穿刺、手术等所致。本组病例有远处感染史4例，腰部轻外伤2例，局部针灸和手术4例。致病菌多为葡萄球菌，其次为链球菌、绿脓杆菌及大肠杆菌等。由于抗菌药物的广泛应用，往往不能培养出致病菌，本组11例手术患者仅有3例细菌培养阳性。发病部位以腰椎最常见，本组占88.8%，胸椎次之，颈椎及骶椎很少见。
3.2 相关解剖及发病机制 椎间盘是联结相邻两个椎体的纤维软骨盘，由软骨终板、纤维环和髓核三部分组成。在胎儿发育早期血管即深入椎间盘，生后8个月供应椎间盘的血管开始减少和变细，至20～30岁时完全闭塞，仅椎间盘周缘有少量邻近血管供应。由于绝大部分椎间盘无血供，故一般认为成人椎间盘属无血管组织，其营养主要来自软骨终板的弥散。软骨终板在椎体上下各一个，在椎间盘与椎体松质骨之间作为半渗透膜起物质交换的作用，为椎间盘提供营养和转运其代谢产物，并与纤维环一起将髓核完全密封。髓核是柔软而富有弹性的胶状物质，为亲水性氨基葡萄聚糖凝胶。
椎间型化脓性脊椎炎的发病机制一般认为是感染性微小栓子经节段动脉、骺动脉达脊椎软骨终板下，形成小血管的感染性梗死灶，继而发生骨髓炎［3］。感染灶多起源于终板下松质骨的原因及机制尚不明确，笔者认为可能是由于该区域相当于椎体动脉血管的末梢端，毛细血管床管径细小且血流缓慢，细菌栓子易在此停留、繁殖所致。感染早期仅出现终板下松质骨的充血水肿及炎细胞浸润，继而发生局限性骨小梁溶解、坏死及小脓肿形成，并通过终板的弥散作用引起邻近椎间盘的炎性改变。骨质破坏一旦穿破终板即引起椎间盘的破坏、脓肿形成，通过对侧终板的半渗透膜作用而向邻近椎体弥散，并引起病变椎体广泛的水肿。向周围发展则引起椎周及椎管的蜂窝织炎或脓肿形成，甚至导致脊膜炎或脊髓炎。本文有2个病灶局限于终板下而无椎间盘及相邻椎体改变，另有6个病变单位的一侧椎体破坏及水肿显著而其对侧破坏及水肿均较轻，也支持这一病理演变过程。少数情况下感染灶起源于无血管组织的椎间盘，继而引起邻近椎体的炎性变化，此时可称为椎间盘炎，多见于椎间盘术后等因素造成的直接感染。本文有4例因椎间盘手术及针灸引起感染。
图1～5 患者，女，65岁，外伤后腰痛伴发热2个月余。图1、图3分别为FSE T2WI及脂肪抑制FSE T2WI，见L1～2及L3～4椎间盘核裂消失征、椎间盘积液征，L1、L3椎体下缘见终板下方局灶性骨质破坏及终板破坏，大部分终板清晰可见，椎管内硬脊膜囊外见异常信号。图2为SE T1WI，见L1～2及L3～4椎间盘与相邻椎体呈弥漫性低信号，终板模糊不清呈终板掩盖征。图4、图5为脂肪抑制SE T1WI增强扫描，见椎间盘及相邻椎体破坏区不强化，椎体非破坏区、椎管内及椎旁软组织明显强化。术中椎间隙取出大量炎性组织，细菌培养（-），病理报告急性化脓性炎 图6、图7 分别为FSE T2WI及脂肪抑制FSE T2WI增强扫描 图8 SE T1WI 图9 SE T1WI增强扫描。患者，男，63岁，腰痛伴下肢麻痛2个月，针刺治疗，次日发热38 ℃。可见核裂消失征、椎间盘积液征、终板掩盖征，L5椎下缘及S1椎上缘终板下局灶性骨质破坏与终板破坏，椎间盘与椎体破坏区结节样强化，直达椎体角缘的椎体非破坏区均匀强化以及硬脊膜囊前外侧间隙的环状脓肿强化与条状强化。术中取出大量肉芽组织及脓性物质，金黄色葡萄球菌培养（+） 图10 脂肪抑制FSE T2WI增强扫描，女，53岁。S1椎体上缘终板下方局灶性骨质破坏穿破终板向椎间盘弥漫形成椎间盘积液征，同时见L5椎体的弥漫性水肿及椎管内异常信号。抗炎治疗效果满意 图11 患者，女，36岁。矢状面脂肪抑制SE T1WI增强扫描见T12椎体下缘破坏区不强化，椎体非破坏区弥漫强化及椎管内硬脊膜囊前外侧间隙纵向延伸的条形强化。术后病理示慢性炎症合并急性炎症 图12 患者，男，59岁，腰痛伴发热2个月。冠状面脂肪抑制FSE T2WI，见L5～S1椎间化脓性脊椎炎致椎旁软组织肿胀呈鱼尾样外观。术后病理报告急性化脓性炎
3.3 MRI表现与鉴别诊断 总结本组资料，椎间型化脓性脊椎炎可有如下MRI表现。
3.3.1 椎间盘改变 表现为椎间盘局限性或弥漫性长T1、长T2信号，去脂像上呈高信号，产生核裂消失征占83.3%（15/18）。脓肿形成产生椎间盘积液征，占66.6%（12/18），主要见于椎间盘髓核区，其产生机制不明，笔者分析可能与髓核胶体的亲水性强、渗透压高以及黏多糖蛋白适宜菌体生长等因素有关。有时清晰显示不规则形窦道影与椎体骨质破坏区或椎管内脓肿相连通（图1、图3）。椎间盘间隙狭窄，约占61.1%（11/18），其狭窄程度远远轻于脊椎结核所致狭窄。椎间盘的核裂消失征、椎间盘积液征及椎间盘间隙的狭窄，均支持感染性脊椎炎，而肿瘤罕见椎间盘受累者，可能与肿瘤的嗜营养性及椎间盘的无血液供应有关。
3.3.2 相邻终板及椎体改变 相邻终板破坏为本病的典型表现，表现为软骨终板的低信号线模糊、中断或破坏消失，本组占83.3%（15/18）。一个有趣的征象是终板掩盖征，占88.8%（16/18），可能因终板与其下方的松骨质严重骨髓水肿导致两者在T1WI信号强度相近、对比度显著变小之故，意味着终板破坏的前期表现。椎体改变包括终板下松骨质破坏区和非破坏区改变，破坏区表现为脓肿形成；非破坏区主要表现为显著的骨髓水肿和骨质增生硬化，在SE T1WI呈明显低信号与椎体破坏区及椎间盘不能区分，明显低于脊椎结核及肿瘤信号。由于骨髓水肿与反应性骨质增生同步进行，故在FSE T2WI 可呈略高信号、等信号或略低信号，考虑与骨质增生硬化所占比例大小及范围有关。在去脂T2WI像上非破坏区均呈现大致均匀的略高信号，弥漫者遍及整个椎体直达皮质角缘，具有一定特征性。
3.3.2 椎旁软组织改变 包括蜂窝织炎和脓肿形成，前者表现为椎旁软组织较弥漫的不同程度肿胀，呈略长T1、略长T2信号。紧邻椎周的软组织肿胀较为显著，在MRI横断面呈树皮样环绕椎体或椎间盘周围，在冠状或矢状层面上呈现沿脊椎长轴并紧贴脊椎的条带状影，增强扫描可见明显强化，具有一定特征性，不同于肿瘤所致软组织肿块。脓肿形成表现为厚壁小脓肿，不同于结核所致较大薄壁冷脓肿。
3.3.4 椎管内改变 多发生于椎管内硬脊膜囊前外侧间隙，表现为相应间隙的扩大、信号混杂及邻近硬脊膜囊的线状低信号影模糊消失；异常混杂信号以病变椎间盘为中心向头足两侧延伸，可伴有小脓肿形成。硬脊膜囊内一般无炎性反应，可能与硬脊膜的阻挡作用有关。
3.3.5 增强扫描 椎间盘及邻近椎体破坏区一般无强化，形成肉芽肿者可见结节样或线条状强化呈岛样位于无强化的低信号区。椎体非破坏区呈明显均匀强化，其强化范围同平扫异常信号范围，不同于脊椎肿瘤的破坏区强化。椎旁软组织不同程度强化，外围软组织强化程度相对较轻。椎管内硬脊膜囊外的强化是纵向延伸的肉芽组织所致，增厚的硬脊膜囊表现为线样强化。椎旁及椎管内伴有脓肿形成者其脓腔不强化，脓肿壁呈厚壁环样或蜂窝样强化。
4 小结
椎间型化脓性脊椎炎的MRI表现比较有特点，主要表现为以椎间盘为中心的相邻椎体及其周围软组织及椎管的异常。椎间盘核裂消失征、椎间盘积液征、椎间隙轻度狭窄、椎体终板掩盖征、终板及其下方的骨质破坏、椎体及椎间盘破坏区不强化或岛样强化、非破坏区及其周围软组织和椎管前外侧间隙的显著强化、多发厚壁小脓肿等，有助于椎间型化脓性脊椎炎诊断的确立，结合临床较易做出正确诊断。准确认识这些征象，不难与脊椎结核、转移瘤等鉴别。
【参考文献】
1 曹来宾.实用骨关节影像诊断学.济南:山东科学技术出版社，1998，275-277.
2 徐爱德，徐文坚，刘吉华，等.骨关节CT和MRI诊断学.济南:山东科学技术出版社，2002，291-299.
3 李松年.现代全身CT诊断学.北京:中国医药科技出版社，2001，200-201.
作者单位：262300 山东五莲，五莲县人民医院