阴彦林,杨新明,田 野,张 瑛,贾永利,张培楠

(河北北方学院附属第一医院骨科,河北 张家口 075000)

布鲁菌病是由于布氏杆菌感染所导致的,布氏杆菌主要通过皮肤黏膜破损处感染,据Kim等[1]研究结果显示,每年布氏杆菌发病人数超过50万。布鲁菌病可导致患者出现高热、乏力及关节痛等,同时布氏杆菌可侵袭脊柱引发布鲁菌病脊柱炎(布病脊柱炎),破坏相邻椎体边缘骨质,使椎体形态发生形变,使患者出现下腰痛、僵硬,严重影响患者生活质量[2]。目前临床对于布病脊柱炎主要采取影像学诊断如电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)等,其中CT属于临床常用影像学诊断方法,CT能够有效提供椎旁组织及椎管信息,但精确度及软组织分辨率一般,对于肉芽肿、椎旁脓肿等病变征象显示效果较差,导致临床对于布病脊柱炎诊断效能一般[3]。而MRI具有多参数成像、图像清晰的优势,其中动态对比增强(dynamic contrast-enhanced MRI,DCE-MRI)可对选定层面行多次T1加权成像,并得到每一像素点的时间-信号曲线,从而评估病灶的血流动力学及微循环变化,能够有效诊断患者病情[4]。同时据李清泰等[5]研究结果显示,DCE-MRI半定量,定量分析能够有效诊断强直性脊柱炎骶髂关节病变。鉴于此,本研究着重分析DCE-MRI联合CT对布病脊柱炎诊断价值。现报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2010年10月—2021年10月河北北方学院附属第一医院收治的高度疑似布病脊柱炎患者80例作为研究对象。其中男性62例,女性18例;年龄24～32岁,平均(27.60±1.37)岁;体重指数20～24,平均22.30±0.57;临床表现:活动受限42例,发热51例,下肢放射痛17例。患者或家属已签署知情同意书。

1.2入选标准 纳入标准:①近期有牛、羊接触史或食用未经灭菌的羊肉史;②患者均表现为腰背间断或持续疼痛;③年龄>18岁;④均接受病理学、CT及DCE-MRI检查。排除标准:①凝血功能障碍者;②既往有强直脊柱炎病史者;③近期接受激素、抗炎治疗者;④合并腰间盘突出症、胸腰椎骨折者;⑤对造影剂过敏者。

1.3方法

1.3.1布病脊柱炎诊断及分组方法 所有患者均参照《布鲁菌病诊疗指南(试行)》[6]行病理检查,取患者关节液,分离到布鲁菌,则为阳性。将阳性患者纳入布病脊柱炎组,将阴性患者纳入非布病脊柱炎组。

1.3.2CT检查 使用螺旋CT Biograph Vision(西门子医疗系统有限公司,国械注进20203060324)先行常规椎体骨质完整结构的连续扫描,参数设为:层间隔1.0 mm,层厚为1.25 mm,螺距1.375,管电流为250 mA,管电压为140 kV;然后行多平面重建,最大密度投影等,将重建数据传输至机器自带工作站。

1.3.3DCE-MRI检查 使用磁共振成像系统MAGNETOM Prisma(西门子医疗系统有限公司,国械注进20193061576),先使用全脊柱相控阵面线圈行常规MRI,包括自旋回波序列、快速自旋回波序列及压脂序列,T1加权成像:重复时间(repetition time,TR)500 ms,回波时间(echo time,TE)20 ms,层厚5 mm,层间距5 mm;T2加权成像:TR 4 000 ms,TE 150 ms,层厚5 mm,层间距5 mm。完成常规检查后行DCE-MRI检查,选择注射对比剂前2个时相为蒙片,2个时相后同步注射对比剂,使用高压注射器Empower CTA+(博莱科医药科技(上海)有限公司,国械注进20162063059)注射钆双胺注射液(通用电气药业(上海)有限公司,规格:10 mL:2.87 g,国药准字J20140162),计量为0.1 mmol/kg,注射速率2 mL/s,注射完毕后注射20 mL生理盐水,速率2 mL/s。

1.4数据处理及分析 选择2名5年以上工作经验医师对患者CT图像进行诊断,参照赵万寅[7]研究,将CT表现为椎间隙、椎体密度减低或增高、椎间盘内真空、周围软组织增厚或低密度脓肿患者确诊为布病脊柱炎;DCE-MRI:以距骶髂关键面向髂骨侧0、0.5、1.0 cm选取2 mm2圆形感兴趣区,逐层测量,取平均值,测量患者容积转运常数(contrast transfer coefficient,Ktrans)、血管外细胞外容积分数(Ve)、血浆容积分数(Vp),并计算对比剂从血管外细胞外间隙返回至血浆速率常数(reflux constant,Kep)=Ktrans/Ve。联合检测=CT、DCE-MRI任意一项检查确诊为布病脊柱炎,则为布病脊柱炎。

1.5统计学方法 应用SPSS 25.0统计软件进行数据处理。计量资料采用独立样本t检验;计数资料采用χ2检验;采用Logistic回归分析得到的概率预测值作为DCE-MRI诊断参数的联合预测值,并得到预测分列表。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.180例高度疑似布病脊柱炎患者确诊情况 80例高度疑似布病脊柱炎患者,经病理诊断,确诊58例(72.50%),剩余22例为非布病脊柱炎组,均为结核性脊柱炎。

2.22组DCE-MRI参数比较 布病脊柱炎组Ktrans、Kep、Ve高于非布病脊柱炎组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 2组DCE-MRI参数比较

2.3DCE-MRI、CT单独及联合对布病脊柱炎的诊断价值 DCE-MRI联合CT诊断布病脊柱炎的敏感度、准确度高于DCE-MRI、CT单独诊断,差异有统计学意义(P<0.05);CE-MRI联合CT诊断布病脊柱炎的特异度与DCE-MRI、CT单独诊断比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 DCE-MRI、CT单独及联合对布病脊柱炎的诊断价值

2.4MRI、CT对布病脊柱炎影像学表现 MRI:80例患者经MRI检查,椎体及椎间盘T1加权成像,呈均匀或不匀均稍低信号,T2加权成像者表现为混杂高信号,短时翻转恢复序列呈较高信号影(图1),其中37例,可见相邻椎间隙变窄,脊髓明显受压,椎体相邻面骨质增生、硬化,于T1加权成像中呈低信号(图2);8例,可见腰大肌轻微椎旁肿胀,于T1加权成像中呈低信号,T2加权成像中呈稍高信号。CT:45例,可见椎间隙狭窄,椎体骨质密度增高,相应椎体终板骨质硬化、增生,椎体边缘呈花边状(图3);2例患者椎旁可见少许腰大肌脓肿。

图1 男,45岁,L3～5布氏杆菌脊柱炎。MRI示椎体和间盘弥漫性炎性侵润,T2W为高信号,STIR序列表现更明显,椎体、间盘、椎管内呈不均匀高信号,脊柱前方和椎管内可见薄而不规则增强的脓肿壁,局部马尾神经受压

3 讨 论

据聂守民等[8]研究结果显示,2020年陕西省布病脊柱炎发生率为2.80/10万,好发于中青年,男性多于女性。同时据阴彦林等[9]研究结果显示,布病脊柱炎患者中约96.23%患者伴有低烧,67.92%患者累及两个椎体,导致患者脊柱、关节活动受限、疼痛,严重影响患者生活质量。因此尽早确诊布病脊柱炎,展开相应治疗,对改善患者生活质量有重要意义。目前临床对于布病脊柱炎主要病理检查及影像学检查进行诊断,其中病理检查需取患者病灶组织,属于有创检查,同时耗时较长,临床应用具有一定局限性,同时不利于患者后续治疗[10]。而影像学如CT,CT可利用三维重建技术,能够立体、直观的显示布病脊柱炎患者骨结构及其形态特征,但布病脊柱炎主要由于布氏杆菌侵袭椎体血液循环及解剖结构微环境,通过不断释放内毒素,诱发变态反应,导致脊髓液渗出、增生及肉芽肿形成,病理表现以软组织病变为主[11]。而CT对于软组织显示效果一般,对于椎旁脓肿、肉芽肿等软组织病变征象显示效果较差,从而影响临床诊断效果,导致漏诊、误诊,影响患者早期治疗[12]。因此临床仍需寻找更有效的诊断方式。

MRI是临床诊断脊柱炎的常用影像学诊断方法之一,据Stal等[13]研究结果显示,MRI诊断强直性脊柱炎检出率为100.00%,MRI具有多种模式与序列,对于组织内水及蛋白质含量变化具有较高的敏感性,可提供详细、清晰的软组织及周边组织的信息,能够较好的显示肉芽肿、椎间盘破坏、骨膜改变等征象。DCE-MRI属于具有较高时间分辨率的MRI检查技术,可通过分析对比剂在血管内外分布情况,反应机体组织血流灌注情况,并进行定量反应,从而对疾病进行诊断[14]。据Hermann等[15]研究结果显示,DCE-MRI在强直性脊柱炎骶髂关节病变诊断中取得较好成效。由此推测DCE-MRI联合CT可能在布病脊柱炎的诊断中取得相似成效。

Ktrans、Kep能够反映血管渗透性及内皮细胞损伤程度,Ve能够反应细胞坏死及密集程度。而本研究结果显示,布病脊柱炎组Ktrans、Kep、Ve高于非布病脊柱炎组,并经Logistic回归分析得到的概率预测值作为DCE-MRI诊断参数的联合预测值,得到预测分列表,结果显示,DCE-MRI对布病脊柱炎诊断效能较高,表明DCE-MRI能够有效诊断布病脊柱炎,布病脊柱炎患者血流丰富。分析其原因在于,布病脊柱炎患者由于布氏杆菌侵袭,释放内毒素,引发机体免疫反应,促进机体炎症因子释放,如肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α),据Kim等[16]研究结果显示,TNF-α可通过信号转到系统-核转录因子,诱导一氧化氮合酶表达,从而引发内皮细胞凋亡,损伤血管内皮功能,提升血管通透性,从而使Ktrans、Kep升高。同时据Wei等[17]研究结果显示,骶髂关节炎患者使用TNF-α拮抗剂后,病变区域血管通透性降低,血液渗透到组织间隙减少。布氏杆菌引发的炎症反应可对骨髓组织进行破坏,从而导致骨髓坏死,Ve水平增高,同时随布病脊柱炎患者病情发展,布氏杆菌还可引起局灶性脓肿,促使血管炎及表面软脑膜血管血栓形成,导致脊髓缺血坏死,进一步促使Ve水平升高[18]。本研究结果还显示,DCE-MRI联合CT对布病脊柱炎的诊断效能高于两者单独诊断。分析其原因在于,DCE-MRI可通过定量分析客观的反映布病脊柱炎患者病情变化,能够有效人为因素造成的漏诊与误诊。而CT具有高密度分辨率,同时不受组织重叠影像,布病脊柱炎早期椎体内多表现为小的骨质稀疏灶,并随病情发展,骨质破坏呈边缘明显,可呈岛屿状,CT对于评估布病脊柱炎有积极作用[19]。DCE-MRI、CT可起到良好的互补作用,分别从影像及血流定量分析两个方面进行诊断,从而提升诊断效能。

本研究的影像学结果显示,MRI检查显示,布病脊柱炎患者椎体及椎间盘T1加权成像,呈均匀或不匀均稍低信号,T2加权成像者表现为混杂高信号,短时翻转恢复序列呈较高信号影,部分患者可见相邻椎间隙变窄、腰大肌轻微椎旁肿胀。而CT能够发现布病脊柱炎患者椎间隙狭窄,椎体骨质密度增高,相应椎体终板骨质硬化、增生,椎体边缘呈花边状;部分患者可见少许腰大肌脓肿,表明MRI、CT均可有效显示布病脊柱炎患者病理征象。因此临床对于高度疑似布病脊柱炎患者先行CT诊断,对于无法确诊患者可再行DCE-MRI,将两者诊断结果相结合从而提升布病脊柱炎临床诊断效能。但本研究也存在一些不足,①布病脊柱炎存在多种分型,本研究未对各个分析进行诊断;②未延长研究时间,对患者治疗前后病情变化进行评估。

综上所述,DCE-MRI、CT均可有效诊断布病脊柱炎,同时能够有效显示布病脊柱炎病理特点,但两者联合对布病脊柱炎的效能更高。临床对于CT确诊患者可采取联合DCE-MRI方式提高诊断效能,尽早确诊,展开相应治疗,改善患者预后。