MRI动态对比增强及DWI对脊柱良恶性压缩性骨折的临床诊断价值

陈希奎， 唐贵超， 廖林森， 贺 君

(四川省内江市第一人民医院放射科， 四川 内江 641000)

脊柱压缩骨折是临床常见疾病之一，其病因可分为良性骨折和恶性骨折。不同病因所致的骨折其治疗原则及其预后有极大的差别，所以鉴别椎体压缩骨折的良恶性有重要的临床意义［1］。2011年10月至2012年10月，我们采用MRI动态对比增强及弥散加权成像(DWI)鉴别脊柱良、恶性压缩性骨折，取得了一定的经验，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料:2011年10月至2012年10月，收集在我院诊治临床资料完整的椎体骨折患者64例，男38例、女24 例。年龄16－79 岁，平均(51.82±6.03)岁。所有患者均无或仅有轻微外伤史，均经病理或随访证实。

1.2 椎体压缩程度:Ⅰ度:椎体压缩度低于正常椎体的25%;Ⅱ度:椎体压缩度为正常椎体的25%－50%;Ⅲ度:椎体压缩度为正常椎体的50%－70%;Ⅳ度:椎体压缩度高于正常椎体的75%［2］。

1.3 仪器与方法:应用美国GE Signa Hde 1.5T高场强超导型磁共振，全脊柱相控阵线圈。①常规扫描:采用自旋回波脉冲序列，常规做T1WI和T2WI矢状面、T1WI横断面。②动态对比增强成像:采用MRI高压注射器经肘静脉注射钆喷酸葡胺注射液(Gd－DTPA)15mL，速率3mL/s，注射完毕立即用生理盐水20mL以相同流率冲洗连接管，注射Gd－DTPA的同时启动3D FSPGR(TR 6.4 ms，TE 3.8 ms)动态增强扫描，同层动态扫描100次，1 s/片，扫描总共持续时间约100 s。最后行延迟增强矢状位 SE－T1WI(TR 480 ms，TE 11 ms)。利用软件分别绘制100s内正常椎体或压缩椎体的时间－信号强度曲线(TIC)，在TIC上确定峰值信号强度(SImax)、基线信号强度((SIbase)、到达峰值时间(TTP)及峰值爬升时间(Trise)。峰值增强百分率(Emax)=(SImax－SIbase)/SIbase×100%;增强斜率(ES)=(SImax－SIbase)/(SIbase×Trise)×100%［3］。③DWI:采用 DWI/SSH－EPI(TR 1400ms，TE 100ms)行脊柱矢状位成像，采集8－20层图像，选用3个不同的扩散敏感系数(b0=0s/mm2，b1=200s/mm2，b2=400s/mm2)，图像传输至工作站，计算机系统根据扫描信息自动重建出ADC图，然后选择感兴趣区，测量病灶最大显示层面上兴趣区ADC值。

1.4 图像分析:图像均由两位资深放射科医师分析，意见不统一时进行科室会诊讨论，形成一致意见。

1.5 统计学处理:采用SPSS 13.0软件包进行数据分析，计量资料采用t检验，计数资料采用X2检验，P＜0.05差异有统计学意义。

2 结果

2.1 椎体压缩性骨折常规MRI表现:良性椎体压缩骨折患者34例(良性组)，共计40个病变椎体，其中31个在T2WI上呈等高混杂信号，T1WI为部分低信号，保留有正常骨髓信号;9个在T2WI上呈混杂高信号，T1WI上呈低信号，未见正常骨髓信号，脂肪抑制呈高信号;27个椎体内可见横行带状异常信号。椎体压缩程度:Ⅰ度7个、Ⅱ度8个、Ⅲ度15个和Ⅳ度10个。恶性椎体压缩骨折患者30例(恶性组)，共计43个病变椎体，35个 T2WI呈混杂高信号，7个呈低信号，T1WI上均呈低信号;37个椎体完全被异常信号取代，5个椎体大部分信号异常。椎体压缩程度:Ⅰ度20个、Ⅱ度11个、Ⅲ度7个和Ⅳ度5个。

2.2 椎体压缩性骨折DWI表现:良性组DWI上36个椎体呈稍高信号，4个椎体呈等低信号;恶性组40个椎体DWI上呈稍高或高信号，3个椎体呈等低信号。良性组与恶性组ADC值比较，差异存在统计学意义(P＜0.05)，见表 1。

表1 两组患者ADC值比较(×10－3mm2/s)

2.3 椎体压缩性骨折动态对比增强表现:恶性组椎体压缩性骨折动态对比增强Emax、ES显著高于良性组，而TTP低于正常良性组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表2。

表2 两组患者动态对比增强比较

3 讨论

正确判断椎体压缩性骨折的性质是临床制定治疗方案的重要前提之一。青壮年患者常以单纯性压缩骨折多见，结合明确的外伤史和影像学检查，诊断尚不困难。但是老年患者，常伴有骨质疏松症，轻微外伤就可致使椎体发生压缩性骨折，常难以鉴别骨折前伴发的基础病变是骨质疏松性还是脊椎肿瘤，给临床治疗带来一定的困难［1］。

3.1 椎体压缩性骨折常规MRI检查价值:良性与恶性椎体压缩性骨折在T1WI和T2WI信号改变方面，无显著差异，所以其信号改变难以鉴别其骨折性质。形态学变化具有一定的诊断价值，良性压缩性骨折特异性征象是椎体缘带状异常信号和椎体后角后翘，恶性压缩骨折典型征象是穿凿样、片状异常信号不均匀分布在除椎体缘以外的椎体，椎体后缘隆凸［4］。良性椎体压缩性骨折椎弓根极少受累，并且没有椎弓根膨大改变，而恶性椎体压缩性骨折60%－80%出现椎弓根水肿及信号异常，其中50%－70%出现椎弓根膨大现象，所以，椎弓根膨胀性改变是诊断恶性椎体压缩性骨折的特异性征象［5］。本组资料显示恶性椎体压缩骨折椎弓根受累27个、椎弓根膨大改变24个，而良性组椎弓根受累仅4个，与文献报道相符合。恶性组骨折压缩程度以Ⅰ度多见，而良性组以Ⅲ与Ⅳ度居多。出现该结果的可能原因是压缩前椎体的基础结构有关，如肿瘤性骨折，骨折前椎体已经部分或全部为肿瘤组织取代，对外力有一定缓冲作用，而单存骨折及骨质疏松后压缩性骨折，正常骨小梁间无软组织缓冲［1］。

3.2 椎体压缩性骨折DWI检查价值:DWI是目前唯一可以观察活体水分子微观扩散运动的功能成像方法，一般用ADC表示水分子的运动情况，ADC值越高，水分子扩散运动越强烈，DWI信号越低［6］。DWI不同于常规T1WI或T2WI，它是在成像序列的180°前后各施加一个大小相等、方向相反的扩散梯度场，对于静止的质子而言，由于扩散梯度相互补偿，信号无变化;对于运动的质子，因其去相位后重聚不完全使得信号有所丢失，致使所采集到的信号减弱［7］。本研究结果显示，良性椎体压缩骨折椎体均呈低或等信号，ADC值大，恶性者则呈高信号，ADC值小，二者信号强度差异存在显著性。其病理基础可能为:良性椎体骨折由于骨髓水肿、出血，导致细胞外可自由活动的水分子增多，信号减弱;恶性者由于肿瘤细胞的浸润、堆积，水分子的运动受阻，信号增高［8］。

3.3 椎体压缩性骨折动态对比增强检查价值:采用基于时间－信号强度曲线(TIC)的动态对比增强MR灌注成像，可以评价良、恶性椎体压缩性骨折的血流灌注状态、骨髓浸润的微循环特征［3］。T1WI动态对比增强MR灌注成像的首过效应在TIC表现为峰值信号强度和基线信号强度之间的快速上升阶段，主要由椎体骨髓的微血管化和灌注状态决定，Emax和ES反映了骨髓血液的流入、流出、转运以及影响细胞外室对比剂浓度的血管通透性因素［9］。本研究显示:恶性组椎体压缩性骨折动态对比增强Emax、ES显著高于良性组，而TTP低于正常良性组。良性椎体压缩性骨折后，急性期修复过程中椎体骨髓水肿和出血并存，慢性期修复过程中创伤区血肿和机化组织被完全清除，血流灌注会逐渐恢复正常。而恶性者肿瘤细胞导致的破骨活动增加、血管生成和血管通透性改变，动态对比增强可反映其微循环状态。

综上所述，脊柱良、恶性压缩性骨折在MRI常规检查、动态对比增强及DWI成像上具有一定的差异，为二者的鉴别诊断提供了客观依据，值得临床推广应用。

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