扩散加权成像对于脊柱结核的诊断价值

李瀛 天津市海河医院 （天津 300350）

内容提要： 目的：分析脊柱结核磁共振弥散加权序列（DWI）的影像表现，评估其诊断价值。方法：选择临床确诊、手术或病理检查证实的脊柱结核患者21例，使用GE公司1.5T超导型磁共振机器检查，行常规脊柱矢状位T1WI，T2WI，T2FLAIR及横轴位T2WI扫描。行病灶区横轴位DWI序列扫描，TR=4800ms，TE=70～80ms，层厚7mm，层间距8mm，b值分别为300s/mm2、600s/mm2，图像资料由GEAW4.5后处理工作站测量划定区域ROI中的ADC值。结果：脊柱结核病灶与正常椎体相比，ADC值显著增高。本组病例的范围为（b值=600）（0.87～1.42）×10-3mm2/s，均值（1.06±0.19）×10-3mm2/s。结论：DWI作为一种敏感性高，成像速度快的成像序列，有助于与脊柱肿瘤、单纯骨折等疾病鉴别，结合常规序列，能够在一定程度上提高脊柱结核的诊断准确性。

骨关节结核在各部位结核中约占13%。骨关节结核最好发的部位是脊柱，约占骨关节结核的50%[1]。约有10%的脊柱结核患者会出现严重的神经系统症状，如瘫痪、行动障碍等，因此脊柱结核的早期诊断和治疗是非常必要的。MRI是目前评价脊柱感染方面非常有用的方法。磁共振弥散加权序列（DWI）在中枢神经系统中应用较多，比如脑血管疾患、脑实质病患等。本文分析脊柱结核DWI的影像表现，评估其诊断价值。

1.资料与方法

1.1 临床资料

收集了经临床治疗有效而确诊，或者手术以及病理检查证实的脊柱结核患者21例，其中男11例，女10例，年龄16～71 岁，平均45.2岁。

仪器设备：机器型号为GE公司1.5T超导型磁共振机器。

1.2 方法

行病灶区横轴位DWI序列扫描，TR=4800ms，TE=70～80ms，层厚7mm，层间距8mm，b值300s/mm2、600s/mm2，图像资料由GEAW4.5后处理工作站，自动生成ADC图，测量划定区域ROI中的ADC值。

ROI的设置方法：分为椎体内病变区、椎旁病变区、正常椎体分别加以测量。测量区域选择在病变最显著的层面，选取3个面积近似的测量区，测量3个区域的ADC值，取其平均值作为此层面病灶的ADC值，测量病灶所在的各层面ADC的平均值作为该病灶的ADC值。测量区域一般距病灶边缘≥1mm，以排除部分容积效应等干扰因素而保证测量准确度。

1.3 统计学分析

通过SPSS17.0统计软件分析所得数据，采用χ2检验比较，P＜0.05认为有统计学意义。

2.结果

2.1 脊柱结核的DWI表现

结核病灶区DWI上呈高、等、低等多种信号表现。椎体内病变区成分包括骨髓水肿、死骨、干酪样物质等，DWI上信号不均，高、低信号混杂。椎旁病变区主要为脓肿，里面可有干酪样物质，相对于椎体内病变区DWI上信号更均匀，ADC值更高（见图1，图2）。

2.2 脊柱结核及正常椎体的ADC值

统计数据见下列表格（表1，表2），椎内、椎旁及正常椎体的ADC值有明显差别（P＜0.05）。

图1.DWI图中，b值为300时（1a）比b值为600时（1b）图像组织结构更清晰

图2.ADC图中，b值为600时（2b）比b值为300时（2a）反映水分子弥散运动变化方面更精确

3.讨论

弥散加权成像DWI是通过身体组织中水分子的扩散运动在磁场中激发信号生成磁共振图像的成像方法，通过测量生物组织中水分子的扩散过程及程度，一定程度上反映病生理改变。

3.1 脊柱结核的弥散加权成像

弥散加权成像是通过水分子的扩散进行组织成像对比的技术。表观弥散系数（ADC）是指在DWI中检测到的身体组织实际的弥散系数。表观弥散系数计算公式：ADC=[ln(S低/S高)]/(b高－b低)。这里S对应的是不同b值测得的信号强度，b值越高，水分子的信号衰减程度越大。组织结构越致密对水分子的运动的阻碍越大，通过ADC值可间接反映正常与病变组织的差异[2]。

脊柱结核病灶存在有死骨、肉芽肿、干酪样物质等多种病变成分，在DWI中信号强度不同。b值选取，范围从0～3000s/mm2不等，一般多采用较低的b值[3]。周璇等[4]在其多b值脊柱结核的研究中提到b值较低的（b＜200）图像于T2图像越来越接近，图像信号噪声比上升，图像解剖细节提高，但另一方面，组织的血流灌注等运动会对组织信号衰减程度有不同程度的影响；b值较高的情况下（b＞500）可以很好的排除、减低上述情况对ADC值的影响。ADC值可以精确地反映水分子弥散运动的变化。在本组研究中，分别选取了b=300s/mm2和b=600s/mm2两种b值，综合图像清晰度和ADC值准确度方面考虑，认为高b值（＞500）更适宜。

表1.b=300s/mm2 和b=600s/mm2测量脊柱结核和正常椎体的ADC值(±s)

表1.b=300s/mm2 和b=600s/mm2测量脊柱结核和正常椎体的ADC值(±s)

项目 b=300s/mm2 b=600s/mm2脊柱结核椎体内病变区 1.28±0.16 1.06±0.19脊柱结核椎旁病变区 1.87±0.33 1.47±0.28正常椎体 0.59±0.24 0.47±0.28

注：与正常椎体比较，aP＜0.05，与椎体病变比较，bP＜0.05。

3.2 DWI在诊断脊柱结核中的价值

在正常组织、良性和恶性病变组织中，水分子的弥散程度存在差异。多数情况下恶性疾病在DWI上有较高的信号和较低的ADC值。既往大多数的研究显示正常骨髓ADC值相当低，转移瘤、骨肿瘤等恶性病变与正常椎体相比弥散程度有所升高，范围多在（0.7～1.0）×10-3mm2/s，外力性压缩骨折或骨疏松多为（1.0～2.0）×10-3mm2/s，脊椎结核多为（0.9～2.0）×10-3mm2/s[5]。Balliu等报道中脊柱炎性病变ADC值一般在（1.0～1.5）×10-3mm2/s，与恶性肿瘤的ADC值有重叠区[6]。在本组研究中，测量的正常椎体的ADC值（b值=600）为（0.47±0.28）×10-3mm2/s，椎体内、椎旁病灶区的ADC值分别为（1.06±0.19）×10-3mm2/s、（1.47±0.28）×10-3mm2/s，椎旁病变较椎骨病变的ADC值增高，与既往报道近似[7]。与既往研究报道的肿瘤组的ADC值比较，脊柱结核的ADC均值通常高于脊柱肿瘤，二者差异具有统计学意义（P＜0.05），推测与感染性病变水分子弥散程度更高有关，炎性病变区域含更多的水分和/或更多骨髓脂肪被炎症细胞和蛋白质取代，而肿瘤组织血管、细胞相对密集，结构致密，其水分子弥散受限程度较脊柱结核高[7]。

总之，MRI现在成为脊柱结核诊断的重要检查手段，对于非典型脊柱结核、脊柱肿瘤性病变，弥散加权成像具有敏感度高、成像快速、可测量ADC值作为参考等特点，能提高脊柱结核的诊断准确性。在肿瘤性和结核性椎体病变中存在ADC值重叠的区域，这可能导致假阴性结果，需要结合临床病史和常规MR序列检查。总之，在脊柱结核的早期诊断、鉴别诊断中，扩散加权序列及其测量的ADC值有一定的临床应用价值。