椎体形态改变在影像诊断中的价值分析

丁龙，张远鸿，黄祥辉，李秀卿，郭伟斌

（鹤山市人民医院影像诊断中心，广东鹤山 527000）

脊椎由多个椎体和多组关节构成，由多重肌肉和韧带围绕，存在生理弯曲，以满足脊椎的可动性与坚固性【1】。人体脊柱椎体由24 块椎骨（颈椎7 块，胸椎12 块、腰椎5 块）、1 块骶骨和1 块尾骨借韧带及关节、椎间盘连接而成。脊柱是身体的支柱，位于背部正中，上端接颅骨，下端达尾骨尖。脊柱分颈、胸、腰、骶及尾五段。本文通过影像学检查（X光片、CT、MRI）多种方法，可以明确脊柱各椎体的形态改变，间接反应出椎体病变的分类，并为临床提供一些疾病的诊断依据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018 年3 月至2020 年4 月在鹤山市人民医院就诊的301 例脊柱椎体形态改变患者，其中男195 例，女106 例，年龄2～86 岁，平均（44±2.5）岁；选取患者就诊的临床表现与病史大半为外伤就诊，有196 例。其他的一般由于慢性颈腰腿疼或常规颈胸腰椎体检等原因就诊。检查时选取椎体形态改变明显的影像资料，包括X 光片、CT 及MRI 影像资料，去除手术引起的椎体形态改变资料。

1.2 影像检查设备与方法

检查设备：所有患者使用本院的岛津DR 机、东芝16 排CT（型号：Activion16 TSX-031A）、联影64 排CT（型号：uCT 760）及德国西门子1.5T超导磁共振成像系统进行常规检查。其中DR 片161 例，CT 片73 例，MR 片67 例。

检查方法：在脊柱五段中，选用颈椎、胸椎及腰椎做重点检查部位，在检查过程中去除患者身上的金属物品，以防止伪影干扰，并指导患者采取标准体位拍片。其中DR 片采用（颈椎5 例、胸椎16 例、腰椎11 例）常规标准正侧位片；CT片38 例采用常规螺旋轴位扫描，联合多平面重组（multi-planner reformation,MPR）、曲面重建（curve plane reformation,CPR）及容积再现（volume rendering,VR）三维重建后处理技术；MR检查序列主要以矢状位（sag）为主，包括：T1WI 序列（TR:630 s,TE:7.5 s），T2WI 序列（TR:3 050 s,TE:83 s），T2WI 抑脂序列（TR:5751 s,TE:67 s）。

1.3 图像评价标准与观察内容

一般椎体形态的改变以椎体、附件以及周边结构三种情况发生改变为准，其中椎体形态改变又可分为椎体外部形态（本文指椎体结构、状态和外观）、内部形态改变（指外部形态无改变，椎体内部密度、信号及形态发生变化）。检查结束后由本科室两位高年资医师共同读片，协商一致，综合临床病史及病理资料综合观察评价。重点观察内容为：患者椎体外部形态、内部形态改变、附件形态与周边结构的形态改变，以及伴随的一些临床其他疾病等。

2 结果

301 例患者中，椎体急性楔形改变（98 例压缩性骨折）如图1A：女性，50 岁，压缩性骨折所致椎体急性楔形变，T2WI 抑脂序列为高信号；伴发棘突挫伤，后腰部皮下筋膜炎。急性终板弯曲（52 例压缩性骨折）如图1B：压缩性骨折所致的一侧急性终板弯曲，T1WI 序列显示椎体上缘终板弯曲，呈低信号。慢性终板局部缺损（24 例许莫氏结节）如图1C：64 排螺旋CT 使用MPR 重建腰椎矢状位显示L5 椎体慢性终板局限性缺损，形成的许莫氏结节。13 例慢性前缘局部分离（椎缘骨）如图1D：女性，55 岁，普通X 光片侧位显示L4椎体慢性前缘局部分离，形成椎缘骨或永存骨骺。方形椎、竹节椎（10 例强直性脊柱炎）如图1E：男性，68 岁，MPR 重建腰椎矢状位显示椎体前缘失去凹陷性轮廓，呈方形椎改变，且各椎体间像“竹节”样连接，是强直性脊柱炎所致。25 例椎体双面凹（鱼口椎）如图1F：骨质疏松导致的胸、腰椎多发压缩变扁，椎体双面凹陷，表现为鱼口椎。5 例半椎畸形（如图1G：MPR 冠状位及三维重建显示半椎体畸形）、蝴蝶椎，2 例融合椎。椎体垂直栅栏样改变（10 例血管瘤）、3 例椎体脂肪瘤如图1H：血管瘤，CT 骨窗显示椎体垂直栅栏状改变，MR 上T2WI 序列显示L3 椎体类圆形高信号，抑脂序列信号没消失。椎体三明治样改变（3 例石骨症）如图1I：X 光片显示椎体三明治样改变，是石骨症表现。

图1 临床病例

3 讨论

椎体形态的改变有多种多样，引起的原因也各有不同；通过探讨椎体形态发生改变的病因，能够增长对疾病的认知经验，为促进学习并掌握各类疾病增加兴趣。

第一，临床中最常见的是急性外伤导致的压缩性骨折，主要累及胸腰段椎体。当胸腰部受到外力引起脊柱屈曲运动、在单纯屈曲-压缩性损伤状态下，外力作用大到超过椎体终板内在抵抗力时，就产生了椎体前柱的压缩性骨折［2］。椎体压缩性骨折常常由于前曲或者侧屈引起的前柱损伤，就好比一个馒头被压扁了，但是又没有整个四分裂，那就是压缩性粉碎性骨折。椎体形态的改变多表现为楔形。如果仅累及到终板，即可使终板一侧发生凹陷形改变，发生急性终板弯曲。

第二，慢性劳损导致椎体的软骨板破裂，髓核可经裂隙突入椎体内，造成椎体内出现半圆形缺损阴影，称为许莫氏结节。许莫氏结节的形成与终板损伤有密切关系［3］。这是由于骨骺板血液供应减少软骨板变薄抗压力降低，在过多的负荷下出现碎裂，髓核在破裂处突入椎体内，形成许莫氏结节。其中许莫氏结节属于髓核脱出病理类型，由断裂软骨板往上、下角度疝入椎体形成，前者特点为类圆形或不规则低密度灶，后者典型特点为附近骨质硬化［4］。

第三，某些先天性因素导致椎体形态改变。例如：蝴蝶椎即椎体软骨化中心未完全融合，脊索残留沿矢状位延伸，呈左右对称的三角形状畸形；若沿冠状位延伸，则形成椎体冠状裂。而半椎体畸形则是软骨化中心发育不全致使一半椎体缺失，呈现左、右侧半椎体［5］。半椎畸形（常发生于胸腰段、是最常见的引起青少年结构性驼背的疾病，好发于10～18 岁青少年，男性略多于女性。半椎体是胚胎期间第6 周体节发育不良所致。半椎体可以累及一个或数个椎体［6］。在骨骼成熟前如未能诊断，多数只发展到轻、中度的畸形，表现相对良性过程；有家族性发病倾向，遗传方式尚不明确，可能是常染色体显性遗传。病变发生在椎体的第2 骨化中心，即椎体上、下面的骨骺板。脊椎胸段向后弯曲，使椎体前方承受的压力大于后方，前方骨骺的坏死影响前半椎体高度的发育。随年龄增加和机体生长，后半椎体的高度越来越大于前半椎体的高度，椎体形成楔形，数个楔形的椎体使胸椎的后凸加大形成驼背；偶尔发生严重畸形，成年病人可导致残废性背痛。椎缘骨又叫椎体软骨结节，腰椎前椎缘骨由疝入的髓核和软骨成份、骨质缺损区及掀起的骨块所构成【7】。其发病机制学说不一，包括外伤、永存骨骺及椎间盘突出等，目前均倾向于后者，即在异常外力的作用下诱发髓核突出，使得椎体环状骨骺与椎体分离，形成三角形骨块；而椎体后缘骨/软骨结节曾被误以为椎体后缘的撕脱性骨折，但手术病理证明其发病及构成与椎缘骨类似，实际为边缘性椎缘骨/软骨结节的一种特殊类型。病变主要由疝入的髓核和软骨成分、骨质缺损区及掀起的骨块所构成，唯二者发生的部位不同而已，故把两者统称为椎缘骨或椎体边缘软骨结节。都是由于椎体在生长发育过程中的基因变异引起的椎体形态变化，并且具有一定的特异性。

第四，椎体内常见疾病导致的椎体形态改变。强直性脊柱炎（AS）是一种主要侵犯中轴关节慢性炎症为主的全身性疾病，病变进展到后期致脊柱韧带广泛骨化，最后关节骨性强直［8］。病变发生于脊椎时，椎体前缘失去凹陷性轮廓，呈方形椎改变，且各椎体间像“竹节”样连接。原发性骨质疏松症容易导致患者出现压缩性骨折，对患者的日常生活及生活质量造成不良影响，临床上一般采用多层螺旋CT 评估骨质疏松的形态学特点【9】。是因为患者椎体骨松质内骨小梁微细的变化出现不同程度的改变和骨量的丢失引起椎体结构的变形，呈“双凹型”，“鱼口椎”。骨质疏松如泛发性骨质增生症、老年性骨质疏松等亦可呈现此类表现，一般见于下胸椎、上腰椎的多个椎体，只是伴有普遍性的骨质密度减低。椎体血管瘤（VH）的X 线显示椎体呈骨质疏松样改变，排列其中的横向骨小梁减少甚至消失，纵向骨小梁增粗，间隙增宽，呈典型的“栅栏征”。畸形血管、穿插其中的纵向骨小梁和脂肪性骨组织是VH 影像学表现的基础。尤其是稀疏排列的骨小梁在矢状位和横轴位上分别呈现出“栅栏征”和“网眼状”征象，穿插骨小梁中的是畸形血管和脂肪组织，正常骨组织被替代，故病灶呈较低密度影［10］。前缘椎体因病变导致骨小梁吸收、稀疏，为满足承重需要，存留的纵向骨小梁粗大；粗大骨小梁间以细条状密度减低区，形成栅栏状影像，故称栅栏征或灯芯绒椎体。栅栏征常见于血管瘤，以单个脊椎居多；有时自颈椎全部椎体均出现栅栏征。栅栏征主要见于椎体。影像学检查对VH 的诊断有重要价值。病椎的CT 平扫可见“蜂巢状”点状硬化，肿瘤呈软组织密度影，CT 矢状重建多可见典型的“栅栏样”改变，系血管增生后局部骨小梁应力重建引起，但注意需与骨质疏松所致的骨小梁稀疏相鉴别［11］。石骨症又称大理石骨病、广泛性脆性骨质硬化、粉笔样骨、先天性骨硬化等，是一种罕见的先天性骨发育障碍性疾病，与遗传因素有关［12］。是破骨细胞减少和/或功能异常所致的因骨吸收障碍而引起的罕见病。骨在生长过程中若得不到正常溶解和重建，骨的微观结构和大体形态将出现异常，骨质变得硬而脆。特征性的影像表现为广泛性全身骨密度偏高，且对称，特别是累及到脊椎时，表现为夹心椎征，即椎体上下缘明显密度高，且呈带状，中央低，又名夹心蛋糕征［13］。

第五，通过复习文献资料及归纳总结的其他特殊类型椎体形态改变特点见图2。图2A：扁平椎——嗜酸性肉芽肿。图2B：椎体前部下行性鸟嘴样变——Hurler 综合征（赫勒氏综合征）、粘多糖病I 型；椎体前部中心鸟嘴样变（向心样畸形）——Morquio（莫基奥）病、粘多糖IV 型。图2C：椎体后缘多发扇形改变——神经纤维瘤病。图2D：椎体前缘楔形变，终板波浪状改变——Scheurmann 病（休门氏病）。图2E：终板台阶状中心压迹（H 形椎）——镰刀细胞性贫血。图2F：椎体相框征伴粗大骨小梁——Peget 病，主要是由于皮质增厚及骨小梁粗大所致，CT 表现为畸形性骨炎椎体及附件常明显膨大，椎体前后径扩大，邻近椎间盘及椎间隙正常，此为诊断该病的重要依据【14】。图2G：橄榄球衣脊柱——在多个连续的椎体，出现明显的终板下高密度，表现为高-低-高交错分布的外观，类似橄榄球员球衣的横带，致病原因是甲状旁腺功能亢进。本文针对文献资料复习的特殊病例对疾病诊断思路展开的讨论，以临床诊断路径表格显示，见表1。

图2 其他特殊类型椎体形态改变特点

表1 椎体特殊疾病导致的椎体形态改变

综上所述，通过常规的普通平片、CT 及MR对脊柱的检查，能够直观的显示椎体的形态变化。脊柱椎体形态上的改变在临床诊断疾病方面有一定提示作用。某些特殊疾病能够导致椎体表现特异性征象，如扁平椎、方椎等。但各疾病与椎体形态表现差异并无统计学意义，大部分椎体形态的改变只能间接反应一部分的疾病信息，需结合临床其他相关检查资料，才能最终确诊疾病；椎体形态改变在影像诊断中能够提供各种观察性、思考性与感受性的认知学习经验。提高医务人员及学生的探索精神，展开想象力，将复杂的疾病形象具体化，提高认识疾病的兴趣，有一定的价值意义。