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[摘要] 目的 探讨低磁场MRI在椎管内硬膜外脓肿的影像学表现特点和形成机制,评价其价值和临床意义。方法 对23例椎管内硬膜外脓肿的影像学表现进行回顾性分析、对比,并对其MRI影像表现进行总结,评价MRI平扫和增强的信号变化方式和特点。结果 椎管内硬膜外脓肿通过其MRI信号的不同、强化形式和方式的不同,对其性质的判断有明显的帮助。结论MRI对椎管内硬膜外脓肿的诊断和显示病变的部位、大小、数目、形态以及对临床治疗方式的选择、预后判断具有不可替代的作用,特别是MRI增强扫描在显示病变的部位、范围,以及对椎管内硬膜外脓肿的早期诊断均明显优于普通平片、CR、DR和CT。
[关键词] 硬膜外脓肿;MRI;诊断
[中图分类号] R632.504 [中图分类号] A[文章编号] 1673-9701(2009)24-10-03
MRI Diagnostic Value and Its Clinical Significance in Spinal Epidural Abscess
CHEN Shijing
Department of Radiology,Chinese Medicine Hospital of Fushun County,Sichuan 643200,China
[Abstract] Objective To investigate the imaging features and formation mechanism of low-field MRI for spinal epidural abscess and evaluate its clinical value. Methods The imaging findings of 23 cases of spinal epidural abscess were retrospectively analyzed and compared,and the MRI imaging manifestations were summarized,and MRI plain scan and the way and characteristics of enhanced MRI signal changes were evaluated. Results Different MRI signals and different enhanced forms and ways could help judge the nature of spinal epidural abscess. Conclusion MRI used for the spinal epidural abscess diagnosis,for the site,size,number and shape of the lesion,for the selection of clinical treatments and for the prognosis judgement has an irreplaceable role,and besides,MRI is significantly superior to common X ray plain film,CR,DR and CT in the early diagnosis of spinal epidural abscess.
[Key Words] Epidural abscess;MRI;Diagnosis
椎管内硬膜外脓肿是一种较常见病,如果延误诊断,治疗不及时、彻底,会引起严重的临床后果。自我院2005年5月引进鑫高益公司OPEN0.3T核磁共振仪至2008年12月底共收治椎管内硬膜外脓肿23例,均经手术(包括穿刺)、病理和治疗结果证实。由于书籍的专门介绍较简略和文献报道也不多,本文回顾与分析MRI扫描的定性价值和临床意义。
1材料与方法
1.1一般资料
收集我院2005年5月～2008年12月3年多时间内的23例椎管内硬膜外脓肿,全部采取MRI平扫和增强扫描,其中男性10例,女性13例;年龄16~54岁,平均年龄38.6岁;其中5例有硬膜外麻醉史;3例有针灸史;8例出现下肢瘫痪症状,其余15例均有下肢功能障碍和疼痛症状;12例血白细胞升高;病灶个数28个,最小者0.2cm×0.8cm,最大者2.1cm×4.8cm。
1.2检查方法
采用鑫高益公司OPEN0.3T核磁共振仪及体部线圈、颈部线圈扫描,常规矢状位、横轴位T1WI及T2WI,冠状位T1WI。病人取仰卧位,保持平稳呼吸。脊柱颈段选用马鞍型颈部线圈,颈部过仰,瞩病人尽量不做吞咽动作。其扫描参数如下,矢状位:T2WI(FSE:TR3500ms、TE131ms、层厚5mm,视场:340,矩阵256×360,采集次数2次);T1WI(SE:TR350mms、TE20mms、层厚5mm,视场:340,矩阵256×384,采集次数2次);横轴位:T2WI(FSE:TR3100ms、TE105ms,层厚5mm,视场:200,矩阵:256×196,采集次数3次)。冠状位:T1WI(TR350ms、TE20ms、层厚3mm,矩阵:256×196,视场:250,采集次数2次)。脊柱胸、腰段选用体部线圈,胸段扫描病人采取腹式呼吸,腰段扫描,病人采取胸式呼吸,以尽量减少运动伪影。其扫描参数,矢状位:T2WI(FSE:TR3500ms、TE131ms、层厚5mm,视场:340,矩阵256×384,采集次数2次);T1WI(SE:TR350ms、TE20ms、层厚5mm,视场340,矩阵256×384,采集次数2次)。横轴位:T2WI(FSE:TR3100ms、TE109ms,层厚5mm,视场:280,矩阵:256×196,采集次数3次),T1WI(SE:TR350mms、TE20mms、层厚5mm,视场:280,矩阵:256×196,采集次数2次)。冠状位:T1WI(TR350ms、TE18ms、层厚3mm,矩阵:256×196,视场:340,采集次数3次)。脊柱颈、胸、腰段扫描根据需要有时使用T2IRFSE序列,以帮助发现病变、了解病变范围、相邻椎体及其附件是否受累。
当发现病变后,本组病例均从右肘前静脉推注钆喷酸葡胺注射液15mL(体重过轻者,适当减量);增强扫描均行矢状位、横轴位和冠状位T1WI(SE)扫描各一次,层面、参数与平扫时的T1WI(SE)完全一致。
2结果
2.1发病部位、病灶类型和大小
23例硬膜外脓肿中12例为寒性脓肿(结核性),占52.2%;11例为金黄色葡球菌、链球菌、沙门菌感染,占47.8%。脊柱颈段1例,占4.3%,为寒性脓肿;脊柱胸段6例,占26.1%,其中4例为寒性脓肿,2例为一般细菌性脓肿;脊柱腰段16例,占69.6%,其中7例为寒性脓肿,9例为一般细菌性脓肿。病灶个数28个,最小者0.2cm×0.8cm,最大者2.1cm×4.8cm。23例中1例表现为炎性球(未成熟期脓肿),22例表现为成熟期脓肿。平扫时边界不清,增强扫描时边界显示清楚。
2.2影像学表现
所有硬膜外脓肿都有梭形长或稍短T1长T2信号影,于T2WI上脓肿与硬膜囊之间,8例能见低信号线条影,其上、下硬膜外腔增宽;相邻硬膜囊和脊髓向对侧弧形移位、受压。成熟期脓肿于T1WI上中心有更低信号区,增强扫描时呈环形强化、中心无强化(图1),其中心低信号区显示的更清楚。非成熟期脓肿整体均匀强化,中心没有低信号区。寒性脓肿可见相邻椎体和(或)其附件信号呈长T1长T2,椎前及椎左、右旁也有寒性脓肿成熟期寒性脓肿常伴椎间盘受侵,受累椎间盘在T1WI上呈低信号,T2WI上呈不均匀的混杂高信号,个别为短T2信号,增强扫描呈现不均匀性强化。一般感染性脓肿可以为非成熟期脓肿,T1WI呈低信号,T2WI呈高信号,病灶强化均匀;也可以是成熟期脓肿,多数呈梭形长T1长T2信号影,增强扫描脓肿呈现典型的环形强化;相邻软组织可有长T1长T2信号改变,多数相邻脊椎骨信号无改变。
3讨论
3.1椎管内硬膜外腔的解剖和MRI信号特点
硬膜外腔为椎管骨性壁与硬膜外面之间的潜在腔隙,其中充填有较多的脂肪和韧带、神经、血管组织。硬膜外腔内脂肪信号呈短T1中等T2;黄韧带呈中等T1和稍长T2信号强度,据文献记载可能与其含Ⅱ型胶原蛋白达80%和Ⅰ型胶原蛋白20%有关[1];前、后纵韧带由于含Ⅰ型胶原蛋白较高,因此呈长T1短T2信号影,并沿椎管前、后壁纵行;硬膜外腔内的神经和血管,由于低磁场MRI的组织和空间分辨率所限,正常情况下很难直接显示。
3.2硬膜外脓肿的MRI信号特点和形成机制
氢离子是MRI成像的物质基础。硬膜外脓肿病理改变都会表现炎症性病理变化,即:渗出―主要是液性成分从细胞内往细胞外和血管内往血管外渗出[2],使细胞外含氢离子的水分子数目明显增多,在MRI图像上就呈现为长T1长T2信号。变质――变性、坏死、液化,一般情况下是从病灶中心部开始的,结果使病灶内的水分子数目明显增加,也为病变的长T1长T2信号作出重要贡献。增生――主要是指肉芽组织和纤维组织增生,主要从脓肿的周围开始,逐渐向病灶中心进行。由于肉芽组织含氢离子数较多,则当以肉芽组织增生为主时,其信号呈现长T1稍长T2;当以纤维组织增生为主时,就会表现为长T1短T2信号;处于脓肿的中、后期时,增生的肉芽组织和纤维组织构成脓肿的壁,以后者为主,脓肿周围有一定量的含铁血黄素时,脓肿壁就呈现长T1短T2信号环,在T2WI像上就会见到完整或部分低信号环。脓肿周围的脂肪由于受到炎症的侵袭而发生水肿、变性、坏死、液化,硬膜外腔的脂肪就丧失短T1中等T2信号,使硬膜外脓肿周围的脂肪完全或部分消失。
3.3低磁场MRI对硬膜外脓肿的诊断意义
椎管内病变对骨性壁未引起骨质改变之前,普通平片、CR、DR对其无能为力。而CT由于受组织分辨率所限,对椎管内正常组织与病变分辨有明显的局限性,无法将椎管内的各种组织分辨开来。而MRI具有组织分辨率高、多角度观察和分辨率较高(特别是近年来核磁共振技术的成熟和软件系统的完善、提高,使空间分辨率能达到0.23～2.0mm)等优点,这样为MRI发挥优势提供了空间;也为临床怀疑椎管内病变的患者选择检查手段多了一条途径。
椎管内硬膜外脓肿是一种感染。它可以经脊椎感染性病变直接蔓延中,也可以由麻醉、血运、针灸、外伤等途径而引起感染。本组病例中12例寒性脓肿中都是脊椎结核和椎间盘结核向椎管内蔓延所致,并且范围较广,致病菌为碳酸杆菌,占本组病例的52.2%。5例有硬膜外麻醉史的病例中(其中有1例同时伴有硬膜内、外感染),4例范围较局限,表现为典型的脓肿征象;1例范围比较广,同时伴有硬膜内、外感染征象,但也表现为典型的脓肿征象,据推测可能是由于行硬膜外麻醉时不慎将硬膜穿刺破了或由于炎症将硬膜破坏而引起硬膜内、外同时形成脓肿;5例有硬膜外麻醉史的病例,占本组病例的21.7%。3例有针灸史,由于消毒不严而感染,直接向椎管内蔓延形成硬膜外脓肿,占本组本例的13.0%。另外3例为血性运行所致,询问患者病史,近期有化脓性扁桃体炎、指部和跖部感染史,也占本组本例的13.0%。
通过本组资料研究显示,绝大多数表现为典型的成熟期脓肿征象:①脓腔本身,显示为长T1长T2信号影,当脓液较稠密时T1信号偏高,不会发生强化改变。②脓肿壁,表现为长或稍短T1长T2,当脓肿壁纤维组织增生明显和含铁血黄素较多时,其周围呈现为一薄层短T2信号,内壁光滑,无结节状信号影;呈现为完整的环形强化,少数为弧形强化,,内壁无结节状强化信号影。③分隔,脓腔绝大多数是单一的,也可以是多房性的,表现为其内有分隔,该分隔于T2WI上有时能见到信号较脓液低的线状信号影,于T1WI上能见到较脓液信号稍高的线状信号影,分隔均匀、光滑,呈均应性强化,其壁上也无结节状强化信号影。④硬膜外腔增宽,因脓肿具有占位效应,使其相邻的硬膜外腔增宽。⑤脂肪信号消失,硬膜外腔内脂肪受到炎症的侵袭,发生充血、水肿、坏死、液化,失去其短T1中等T2信号,使脓肿区的脂肪信号完全或部分消失。⑥脊髓移位。由于脓肿占位效应的原因,使与其相邻的脊髓、硬膜向对侧移位。⑦骨质破坏。寒性脓肿一般是由于脊椎结核引起,所以寒性脓肿都有椎骨破坏;一般性细菌感染多数不引起相邻骨质改变,但少数会有相邻骨质充血、水肿,在T2IRFSE上能见到高信号。⑧软组织肿胀。有的脓肿附近的软组织肿胀,出现长T1长T2信号,尤其是由于针灸引起的硬膜外脓肿明显。⑨低信号线征。部分病例在T2WI上,病灶与硬膜间能见一低信号线,其宽度约0.5～1.5mm,具有一定特征性。⑩椎骨与病灶呈锐角相交。
本组病例中1例为非成熟期脓肿,表现为炎性球征象:①实性占位,主要是处于脓肿非成熟期,表现为均匀的长T1长T2信号影,T2WI上信号特别高,其强化明显、均匀,甚似肿瘤性病变。②其附近的硬膜外腔增宽、脂肪信号消失、脊髓移位、软组织肿胀与成熟期脓肿一致。③邻近骨质。本例非成熟期脓肿,相邻骨质无异常改变,但根据文献,可以出现充血、水肿,甚至有破坏。
硬膜外脓肿的鉴别诊断这里有两重鉴别。一重是脓肿与肿瘤的鉴别。通过MRI平扫、增强扫描,成熟期脓肿,根据其典型的环形强化、在T2WI上有低信号线,再综合其他征象和临床症状、体征,作出与肿瘤的鉴别并不困难;非成熟期脓肿主要表现为肿块,与肿瘤极其相似,作出鉴别甚为困难,本组病例中的1例非成熟期脓肿,由于我们在鉴别时注重了它在T2WI上信号特别高、强化明显而均匀、生化检验白细胞总数偏高等特点,而作出了正确的鉴别诊断。另一重是寒性脓肿与一般性细菌性脓肿的鉴别,寒性脓肿绝大多数是由脊椎结核和椎间盘结核蔓延所致,具有脊椎和椎间盘的破坏、椎管外的椎旁寒性脓肿的存在,部分病例合并有肺结核,细心观察这些征象、综合临床,作出正确的鉴别诊断不是一件困难的事。本组病例由于我们在鉴别诊断时细心观察、周密调查、突出特征特点、全面综合,都作出了正确的诊断,为患者的医治赢得了时间。
综上所述,MRI扫描经平扫与增强后,并结合影像的前后对比,能反映硬膜外脓肿的平扫和强化特征,对病灶性质的判断极有帮助,MRI是目前硬膜外脓肿的最佳检查手段。本组研究中也有不理想之处,在T2WI上病灶与硬膜间的低信号线虽然有一定的特征性,但不是每例病例都会出现,因此我们既要重视此征象的重要作用,又不要过度依赖该征象。另一不足之处就是本组病例中有3例没有通过病理证实,而是通过临床治疗效果、经MRI复查,病灶完全吸收、消失而验证的,因此其具体的致病菌没有得到可靠证实,只是判断为一般细菌感染。以上不足有待今后不断总结、完善,同时结合临床,及时病理对照、随访,进一步提高MRI诊断的准确率,从而体现MRI的优势。
图1为本病例于胸7～8椎水平椎管内硬膜外有一长T1长T2信号影,大小约1.0cm×3.2cm,相邻胸髓受压、前移,呈环形强化,内壁光滑。
[参考文献]
[1] 高元桂,蔡又铨,蔡祖龙. 磁共振成像诊断学[M]. 北京:人民军医出版社,2004:48-319.
[2] 李玉林. 病理学[M]. 北京:人民卫生出版社,2008:70,73.
(收稿日期:2009-03-20)
