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正常斜坡及相关病变的影像学研究进展

2023-09-02谢素云刘少强

赣南医学院学报 2023年4期
关键词:蝶骨脊索枕骨

谢素云,刘少强

(1.赣南医学院第一临床医学院;2.赣南医学院第一附属医院医学影像科,江西 赣州 341000)

斜坡是颅底中央的重要骨性结构,由蝶骨体和枕骨基底部构成[1],在儿童时期蝶骨背部和枕骨基底部由蝶枕软骨结合(Spheno-occipital synchondrosis,SOS)相连,随着年龄增长逐渐骨化闭合[2]。斜坡骨髓也随年龄从均匀低信号红骨髓向高信号黄骨髓转换。斜坡位于颅底的中央区,周围解剖结构复杂,有很多重要的神经、血管毗邻。斜坡肿瘤并不是很常见,但易向周围结构侵犯,又因斜坡位置深,早期无明显症状,不易被发现,当病变进展、侵犯周围组织结构时才被发现,致手术完全切除困难。影像检查是斜坡病变的重要检查手段,影像技术飞速发展,为斜坡病变早期、准确诊断提供了可能,为后续治疗提供重要参考。很多斜坡病变影像表现相似,诊断困难,部分病变有一定影像学特征可以定性诊断。本文就骨髓影像学检查技术、正常斜坡发育、骨髓转换规律及斜坡病变影像学研究进展进行综述。

1 骨髓影像学检查技术

影像技术飞速发展,越来越多的新技术应用于骨髓及骨髓病变检查。现就计算机体层成像(Com⁃puted tomography,CT)、磁共振成像(Magnetic reso⁃nance imaging,MRI)及发射型计算机断层成像(Emission computed tomography,ECT)在骨髓及相关病变的应用简述如下。

1.1 CT CT密度及空间分辨率高,对骨质显示清晰,在骨骼肌肉系统常用于外伤后检查、骨肿瘤及肿瘤样病变的检查,能清楚显示细微骨折及骨质破坏。高分辨率CT(High-resolution CT,HRCT)三维重建可任意平面重建,立体显示组织及病变,利于观察细微结构和病变与周围组织的关系,提高诊断准确率及帮助手术前准确定位[3-4]。但其对骨髓的显示欠佳,在骨髓及相关病变的应用受限。双能CT去钙技术可模拟MRI无骨模式,近年逐步应用于定量评估正常骨髓、不同骨骼的骨髓水肿及恶性病变的骨髓浸润等,可能成为MRI的替代或补充检查[5-7]。

1.2 MRI MRI是评估骨髓的首选检查方法,常规MRI的T1WI序列,对脂肪信号非常敏感,是观察骨髓最直观的序列,较多应用于正常骨髓的信号特点及转换规律的观察及研究。STIR序列抑制了脂肪的高信号而对病变、骨髓水肿显示敏感。对比增强MRI(Contrast enhanced-MRI,CE-MRI)在骨及骨髓炎性、占位性病变中是常规的检查项目,动态对比增强MRI(Dynamic contrast enhanced-MRI,DCEMRI)参数可定量评估病变的血供及微循环情况,能更准确评估病变,有助于良恶性肿瘤鉴别诊断及肿瘤治疗效果评估[8-10]。弥散加权成像(Diffusion weighted imaging,DWI)是利用水分子自由扩散的原理成像,反映组织及病变的弥散情况,在骨髓及相关病变中的应用非常广泛。正常人骨髓表观扩散系数(Apparent diffusion coefficient,ADC)值随年龄增长逐渐下降[11],ADC值对良恶性骨髓病变的鉴别诊断也有较高效能,恶性病变ADC值低于良性病变[12]。体素内不相干运动(Intravoxel incoherent motion,IVIM)是由传统DWI技术改进,使用多b值双指数模型,可更准确地反映水分子扩散,同时无需使用造影剂即可反映组织微灌注,逐渐应用于骨髓感染性病变、肿瘤及肿瘤样病变的诊断、鉴别诊断、治疗后疗效评估及预后等方面[13-15]。全身DWI(Whole-body DWI,WB-DWI)一次成像可显示全身骨髓病变,对病变显示敏感、定位准确,效能与正电子发射断层显像/计算机体层成像(Positron emission tomography/computed tomography,PET/CT)相当,多应用于弥漫性骨髓病变及恶性肿瘤骨转移的检测、评估及随访[16-17]。

1.3 ECT ECT技术包括单光子发射计算机断层成像(Single photon emission computed tomography,SPECT)和PET/CT,都是利用放射性核素示踪成像,根据骨骼不同放射性核素摄取浓度了解病变代谢状态。SPECT为平面成像,能清晰显示全身骨骼形态和核素摄取情况,但无法显示局部解剖细节;PET/CT则为断层成像,对解剖结构显示清晰,且对病变灵敏度及特异性都很高,可以使用标准摄取值(Standard uptake value,SUV)对病变进行定量分析。SPECT/CT融合了CT图像,解剖结构显示清晰,多种后处理技术的应用使得定量分析成为可能。有研究提示,定量SPECT/CT骨显像的SUV值重复性高,与PET/CT的SUV值具有强正相关性,价格较PET/CT低廉,认为定量SPECT/CT骨显像具有临床应用价值[18-19]。ECT主要用于骨髓病变良恶性鉴别诊断、恶性肿瘤骨转移的早期识别,对于肿瘤术前分期及治疗方案的制定有指导价值,对于病变治疗后疗效评估及随访也有重要临床意义。

2 正常斜坡

2.1 正常斜坡发育 斜坡是由蝶骨体和枕骨基底部构成的骨块,矢状位观察呈斜坡状,横断位观察呈前窄后宽的梯形。斜坡是颅底中央部最重要的骨性结构之一,斜坡的范围上达鞍背,下抵枕骨大孔前缘,两侧的边界为岩枕裂。斜坡周围结构复杂,前方毗邻垂体、蝶窦及咽后间隙,后方邻近脑干、基底动脉,两侧有第5~12对脑神经、颈内动脉、颈静脉球及海绵窦等重要结构[1]。

在胚胎学上,骨的形成方式有软骨内化骨和膜内化骨,颅盖骨是以膜内化骨的方式成骨,颅底斜坡是以软骨化骨和膜内化骨混合方式成骨[20]。蝶骨体和枕骨基底部的骨化中心在胚胎期就已形成,出生后蝶骨体和枕骨基底部已发育好。早期蝶骨体与枕骨基底部间由SOS相连,SOS的形态可以是多样的,蝶枕骨侧的边缘可整齐或不整齐,中心部可见切迹。随着年龄增长SOS逐渐骨化闭合,SOS闭合规律一般是从上向下、从边缘向中心发展的,部分软骨内可见骨化中心,骨化中心形态多样[2,21]。

SOS是颅底部最后闭合的生长软骨,其闭合时间与闭合程度对颅底的发育有重要影响,颅底发育影响颌面部发育,进一步影响脑组织发育[22]。斜坡处软骨发育异常,致脊索组织残留,是斜坡区肿瘤及肿瘤样病变发生的组织学基础。

2.2 正常斜坡骨髓转换 骨髓的组成随年龄和解剖部位的不同而不同,红骨髓向黄骨髓转化开始于新生儿,并遵循一定的规律[23]。从四肢骨到中轴骨,从远端向近端,从骨干到骨骺,从中央到骨内膜,左右对称。骨髓的MR信号强度主要取决于脂肪含量,红骨髓与肌肉信号强度相似,在T1WI/T2WI呈稍低信号,黄骨髓因脂肪含量较高,T1WI呈高信号,T2WI呈稍高信号。随着生长发育,红骨髓内细胞含量逐渐减少,脂肪含量逐渐增多,T1WI、T2WI信号均逐渐升高。

中轴骨骨髓转换较四肢骨缓慢,中轴骨中颅底骨的骨髓转换快于脊柱骨。斜坡位于颅底中央部,由蝶骨体和枕骨基底部组成,骨髓转换一般从前向后进行,蝶骨体前部的骨髓转换明显早于基底部,可能与蝶窦气化有关[23]。斜坡的骨髓转换在T1WI上表现与全身骨髓转换表现相似,从均匀低信号到斑驳混杂高低信号,再到均匀高信号。CE-MRI斜坡骨髓无强化或轻中度强化,红骨髓含量多的骨髓强化率更高。

众所周知,骨髓转换与年龄有明显相关性,斜坡也是。T1WI对脂肪敏感,利于骨髓转换显示,T1WI头颅正中矢状位能清晰显示斜坡骨髓,故较多学者采用T1WI对此进行了研究。将斜坡骨髓T1WI信号分为3级:1级:斜坡骨髓呈均匀低信号,与肌肉信号相似;2级:斜坡骨髓呈不均匀中低稍高混杂信号;3级:斜坡骨髓呈均匀高信号,与皮下脂肪信号相似。TACCONE A等[23]、OKADA A等[24]对儿童斜坡骨髓的定性研究结果显示,1岁以内婴儿斜坡骨髓绝大部分(91%、89%)为1级,之后1级斜坡迅速减少,7岁以后未见到1级斜坡,15岁以后绝大部分为3级斜坡。认为3岁以后出现1级斜坡应提高警惕,排除骨髓病变的可能;男性在15岁以后出现1级或2级斜坡应怀疑骨髓病变可能[24]。而BAYRA⁃MOGLU A等[25]、OLCU E等[26]通过对0~79岁斜坡骨髓的定性及定量研究结果显示0~9岁儿童斜坡骨髓绝大多数为1级,未见3级信号;10~19岁组1级信号占1/3左右;20岁后至39岁组2级信号接近一半。认为成人的斜坡骨髓并非都是均匀高信号,存在个体差异。且他们通过斜坡/脑干、斜坡/脑脊液的信号比定量分析斜坡信号强度,发现斜坡/脑干、斜坡/脑脊液的信号比与年龄呈正相关,与斜坡信号分型具有明显相关性。

DWI在骨髓及相关病变的应用非常广泛[27-29],斜坡是颅底部骨髓面积较大的骨块,易于显示,在DWI图像上有较高的信噪比,使DWI在斜坡骨髓的应用也越来越多[30]。多位学者进行了相关的研究肯定了DWI在斜坡骨髓应用中的可重复性[31-33]。与斜坡骨髓T1WI信号与年龄呈正相关相反,斜坡骨髓的ADC值与年龄呈负相关,且青春期后ADC值显著下降[11]。

3 斜坡相关病变的影像学研究

斜坡骨髓的信号与年龄相关,但也存在明显的个体差异。在MRI上,当斜坡骨髓T1WI信号低于脑干时,应考虑为异常。发生于斜坡的病变多种多样,临床表现无特异性,主要为头痛及颅神经麻痹。病变的影像表现存在重叠,很多病变需要活检确诊,穿刺时首选经蝶入路。

3.1 脊索瘤 来源于残留的脊索组织,可发生于颅底至骶尾椎的任何地方,过去认为好发于骶尾椎,现有研究认为其发生在颅底、颈胸腰椎及骶尾椎的概率是一样的[34],在颅底好发于斜坡。可发生于任何年龄,以30岁以上多见。脊索瘤多位于中线区,是斜坡最常见的肿瘤。虽属于低级别肿瘤,但有恶性肿瘤的生长方式即侵袭性生长,向周围神经、血管侵犯,手术难以完全切除,复发率高。平均5年无进展生存期和总生存率分别为51%和78%[35]。

脊索瘤CT表现为斜坡的等/稍高密度软组织肿块伴骨质破坏,内可见高密度影,可能是出血、钙化或残余骨嵴,骨质呈膨胀性破坏,周围少有硬化边。MRI表现为T1WI低信号、T2WI高信号肿块,内见小斑片状T1WI高信号、T2WI低信号,可能是出血或蛋白含量较高的黏液,增强扫描多轻中度强化。未分化型脊索瘤T2WI可呈低信号[36]。肿瘤的T2WI信号强度、ADC值及强化程度都可能是影响预后的因素,T2WI信号越低、ADC值越低、强化程度越明显则预后可能越差[37-38]。

3.2 软骨肉瘤 起源于颅底软骨连接的原始间充质细胞,占颅底肿瘤的6%,好发于40岁以上,颅底偏中线位置。特征性的征象是粗大钙化,特别是环形、弓形钙化,低级别肿瘤更易出现钙化,这一特点CT显示最清晰。软骨肉瘤MRI表现为T1WI中低信号,T2WI高信号,增强花瓣样强化。肿瘤位置和钙化是软骨肉瘤和脊索瘤的鉴别依据,软骨肉瘤多位于旁中线、钙化多见且粗大,脊索瘤多位于中线处、钙化少见且细小,但当肿瘤较大时难以确定肿瘤发生位置。常规MRI对软骨肉瘤及脊索瘤的鉴别价值不大,DWI及DCE-MRI灌注成像对二者的鉴别有重要价值,软骨肉瘤的ADC值显著高于脊索瘤,灌注参数Vp显著低于脊索瘤[39]。

3.3 骨纤维结构不良 是一种性质不明的良性肿瘤,由于骨的发育停止在未成熟的编织骨阶段,不能形成正常的骨小梁,组织上表现为正常松质骨被矿化不全的骨质和纤维组织取代。可发生于任何年龄,一般于30岁左右发现、诊断,颅面骨是好发部位之一,单独累及斜坡者少见。CT可表现为毛玻璃样密度、均匀致密影和囊性改变,毛玻璃样密度具有特征性[40]。骨膨大及骨皮质变薄也是典型征象[41]。MRI表现取决于肿瘤矿物质与纤维成分的比例,纤维成分占比多时,T1WI呈等信号、T2WI呈高信号,矿物质成分占比多时,T1WI、T2WI均呈低信号,增强见明显强化;T1WI、T2WI均为低信号是MRI的典型征象[40]。

3.4 转移瘤 斜坡转移瘤是比较罕见的,但当已知身体其他部位有恶性肿瘤,斜坡区出现骨质破坏或软组织肿块时应考虑转移瘤可能。最常见的原发肿瘤是前列腺癌、甲状腺癌、肝细胞癌,最常见的转移方式可能是血行转移[42]。最常见的临床表现是头痛和复视,因第6对颅神经受侵犯引起。当斜坡肿块为首发表现时,诊断困难,因其影像表现无特异性,与原发肿瘤的类型有关。CT可见软组织肿块及骨质破坏,MRI可呈T1WI等/低信号、T2WI低/稍高信号,增强扫描见强化。OTA Y等[39]利用DWI及DCE-MRI灌注成像对转移瘤与斜坡相对常见的脊索瘤及软骨肉瘤的鉴别诊断发现,脊索瘤及软骨肉瘤的灌注参数Vp、Ktrans值显著低于转移瘤,软骨肉瘤的ADC值显著高于转移瘤,而脊索瘤与转移瘤的ADC值无显著差异。

3.5 鼻咽癌 是我国常见恶性肿瘤之一,与亚硝酸盐及EB病毒感染有关。起源于鼻咽黏膜上皮,肿块多位于鼻咽顶后壁及咽隐窝,晚期易向斜坡侵犯。由于鼻咽癌早期临床症状不明显,发现时多已向邻近结构侵犯或已发生颈部淋巴结转移。常规CT及MRI对鼻咽癌的显示都很清晰,表现为鼻咽部黏膜增厚、软组织肿块形成,咽隐窝变浅或消失,多伴有中耳乳突炎的表现。关于斜坡骨质是否侵犯,CT显示较MRI略差,双能CT、MRI、SPECT/CT、PET/CT对鼻咽癌斜坡侵犯的显示都有较高的灵敏性,但存在一定的假阴性、假阳性,综合多种检查结果能更准确判断颅底骨质侵犯情况[43-45]。鼻咽癌治疗多以放疗或放化疗为主。放疗靶区的范围,决定放疗剂量的多少,CT/MR图像融合、DWI及SPECT/CT三维融合重建技术有助于提高放疗靶区勾画时斜坡受侵范围的准确性,可为精准放疗提供帮助[46-48]。

3.6 垂体腺瘤 有以蝶鞍为中心的侵袭性垂体腺瘤侵犯斜坡和斜坡异位垂体腺瘤。侵袭性垂体腺瘤多向上侵犯,当肿瘤较大时也可向下侵犯斜坡,病灶中心多位于鞍上。CT对鞍区病变显示不如MRI,MRI显示T2WI呈稍高信号,病灶内散在小泡状高信号影可能具有特征性,动态增强呈快进快出,DWI呈高信号,ADC值低于脊索瘤[49-50]。斜坡的异位垂体腺瘤罕见,多为个案报道[51-53],影像表现可与蝶鞍内垂体腺瘤相似,较难诊断。功能性垂体腺瘤可有内分泌症状,结合临床症状可考虑垂体腺瘤可能。

4 小结

斜坡是由蝶骨体和枕骨基底部构成的颅底骨块,在青春期前多可见蝶枕软骨结合相连,成年后多闭合呈一完整骨块。斜坡的骨髓随年龄增长,从均匀低信号红骨髓逐渐向均匀高信号黄骨髓转换,虽个体差异大,但总体有一定的规律性。斜坡病变主要表现为斜坡骨质破坏及软组织肿块,虽然斜坡病变发病率不高,但病理类型多样,临床诊断困难。当出现一些特征性征象时,有助于鉴别诊断,如T2WI显著高信号、增强轻中度强化、延迟明显强化时提示脊索瘤可能;见环形钙化时提示软骨肉瘤可能;临床有内分泌症状、以鞍区为中心、T2WI表现为伴高信号小泡影的稍高信号肿块时提示侵袭性垂体腺瘤可能。当病变的影像表现不典型时,诊断困难,必要时需穿刺活检确诊。

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