实验猪放射性脊髓炎的MRI诊断

潘 勇，姜 华，杨祚章，张德波

（1.曲靖市沾益区人民医院 骨科，云南 曲靖 655331；2.昆明医科大学第二附属医院 放射科，云南 昆明 650101；3.昆明医科大学第三附属医院 骨科，云南 昆明 650101）

放射性脊髓炎又称放射性脊髓病，是椎体、脊髓或其邻近部位肿瘤或其他疾病放射治疗（简称放疗），停止放疗后并在多种因素联合作用下使脊髓缺血、肿、缩、经元发生变性、坏死而引发的疾病。放射性脊髓病后的一种无特效疗法并且严重影响患者生活质量疾病。症状体征特征不突出，极易误诊。但MRI能敏感地发现病灶，结合病史较容易与肿瘤、炎症等其他疾病鉴别。我们对实验猪进行了行经皮椎体成形联合125I粒子植入术，术后对其椎体行MRI扫描分析，旨在探讨MRI成像在放射性脊髓病的表现。

资料和方法

一、一般资料 选取健康8头版纳小耳猪作为实验对象，行经皮椎体成形联合125I粒子植入术，8头均雌性，年龄1～1.5岁，均无神经系统疾患。

二、扫描方法 所有实验动物分别于术后1、6、12月随即抽取2、3、3头行脊髓MRI检查。采用Sonata型1.5T超导核磁机，梯度场强为25mT/m，腰椎线圈，对实验动物固定后扫描，时间约15min。扫描过程采用采用呼吸控制模式，扫描方法包括常规MRI、增强MRI及弥散加权成像（DWI）。常规MRI、增强MRI采用FSE序列，扫描参数：矩阵256×256，层厚3mm，视野40cm×40cm；T1WI：TR400～500ms，TE10～15ms；T2WI：TR3 000～4 000ms，TE90～110ms。增强扫描按0.1mmol/kg剂量注射钆喷替酸葡甲胺（Gd2DTPA）。行矢状位、轴位的T1WI和T2WI成像。DWI采用SEEPI多次激发弥散加权成像（MS DWI）序列扫描，扫描中使用自动匀场、脂技术和自动导航校正技术，扫描参数为：TR为2beats（约1 600ms），TE 18ms或最短，采用PPU技术。成像方位分为矢状位和轴位，分别在层面选择(S)、位编码(P)和读出梯度即频率编码(M)方向上加弥散敏感梯度，弥散梯度因子(gradient factor)b值为500s/mm2。计算平均表面弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)值和各弥散梯度方向的ADC值(亦可在ADC图中直接测量)，从而计算相对ADC值，反映颈髓弥散的各向异性。

结 果

病变早期，MRI图像上显示脊髓略增粗，表面光滑，蛛网膜下腔稍狭窄。在T2WI图象上脊髓呈高信号，轴位像上脊髓灰质“H”模糊，与周围白质结构分界不清；T1WI呈稍低信号或未见明显异常信号改变，脊髓表面光滑，增强扫描可见无或轻度异常对比增强，病变脊髓增粗；DWI显示脊髓呈高信号和ADC降低，见图1。病变中期，脊髓可明显增粗，表面光滑，蛛网膜下腔狭窄。在T1WI和T2WI像上均呈不均匀信号改变。手术椎体可见脂肪变性，T1WI、T2WI均匀呈高信号，与正常骨髓对照明显。病变晚期，脊髓萎缩或部分脊髓软化，表面光滑或欠光滑，蛛网膜下腔增宽。萎缩的脊髓在T1WI和T2WI像上信号变化不明显，软化灶呈长T1长T2改变。轴位T2WI像上可见脊髓灰质“H”和周围白质体积变小，以白质明显。手术椎体脂肪变性更加明显，特别在T1WI像上呈明显的高信号。脊髓损伤长度、肿胀和萎缩等情况在MR矢状位图像上显示清晰，脊髓萎缩在T1WI和T2WI像上信号变化不明显，见图2。

讨 论

放射性脊髓炎的发生与放射治疗的方式、放射剂量的多少、机体免疫功能及病程长短等诸多因素有关[1,2]。其病理改变为，早期主要是脊髓充血、水肿、脱髓鞘以及神经细胞变性等改变。晚期主要为脊髓发生坏死、液化、囊变、胶质细胞增生以及继发萎缩等改变。血管和胶质细胞的损伤在放射性脊髓损伤的发生机制中起着主要作用。放射线会造成血管内膜反应性增生、增厚，管壁透明样变性，管腔狭窄。血管损伤一般多累及中小动脉，常伴有闭塞性动脉内膜炎和纤维素样坏死[3]。有学者认为自由基和自身免疫也参与放射性脊髓损伤的过程[4]。星形胶质细胞和小胶质细胞对放射性损伤的保护反应而会导致一些细胞因子分泌异常，使组织内部分酶活性发生改变，使其处于功能不全状态；自由基损伤和免疫反应的参与可引起缓慢、久进行性的病理变化。

图1 病变早期：1a、T2WI图象上脊髓呈高信号；1b、T1WI呈稍低信号或未见明显异常信号改变；1c、轴位像上脊髓灰质“H”模糊，与周围白质结构分界不清。

图2 病变晚期：脊髓萎缩或部分脊髓软化，表面光滑或欠光滑，蛛网膜下腔增宽。2a和2b、萎缩的脊髓在T1WI和T2WI像呈不均匀信号改变；2c、轴位T2WI像上可见脊髓灰质“H”和周围白质体积变小，以白质明显。

对放射性脊髓炎的诊断首选MRI检查[5,6]，MRI可直接显示放射性脊髓炎的形态、范围和信号改变。X线照片、椎管造影对本病无直接诊断价值,CT亦难以显示脊髓所发生的放射性病理改变。本组8例放射性脊髓炎，其病理学诊断与MRI表现是完全符合的。放射性脊髓病MRI表现有以下主要特点[7]：⑴由于放射线诱导脊柱椎体骨髓脂肪重新分布，MRI可见相应椎体T1WI信号增强，正常与异常椎体之间出现“分界线”；⑵脊髓病变的MRI改变呈连续性多节段，仅轻重程度不同；⑶横断位和/或矢状位T1WI早期显示为脊髓增粗 （以脊髓前后径改变为主）边缘不整齐，T1WI呈低信号，T2WI条状或斑片状高信号，边界不清，信号一致均匀，慢性期脊髓大小正常或变细萎缩，蛛网膜下腔明显增宽，仍以T1WI低信号，T2WI高信号为主，但不均匀。⑷增强MRI显示斑点状或环状强化，脊髓水肿，液化或囊变则不明显；⑸早期DWI显示脊髓呈高信号和ADC降低。

放射性脊髓炎MRI表现及发生机理是由于放射线对脊髓组织的照射，引起了损伤区小动脉透明变性及血管纤维蛋白样坏死、神经细胞变性坏死、髓鞘脱失、管狭窄、闭塞以及胶质增生，其结果导致血管通透性增加，血脑屏障的破坏，使病变组织缺血缺氧、渗出、出血及坏死。由于正常白质含较少的可动质子，MRI上T1加权为等信号，T2加权为低信号，灰白质区分清楚。当脊髓受损伤时，较多的自由水进入损伤部位，造成T1和T2时间延长，病变进展期由于脊髓病变处于不同的发展阶段，所以在IT1WI、T2WI均呈不均匀信号，由于其病灶水份增加较多，所以在T2WI病变区信号较高。由于放射性脊髓损伤的MRI表现无特征性，与脊髓内肿瘤和脊髓炎症鉴别困难。

笔者认为可以从下面几点进行鉴别：⑴有放射治疗史，这是诊断本病的前提；⑵脊髓出现受损症状和体征与受累段脊髓的MRI改变范围基本一致；⑶脊髓病变的MRI改变呈连续性多节段，仅轻重程度有差异；⑷横断位和/或矢状位T1加权上显示早期为脊髓增粗，以脊髓前后径改变为主，边缘不整齐；T1加权呈低信号、T2加权呈高信号条状或斑片状影；若有脊髓内出血，T1加权上可伴斑点状高信号影；慢性期，脊髓大小正常或变细萎缩，边缘常不规则；蛛网膜下腔明显增宽，与正常段脊髓有明显差异；⑸增强MRI上，可显示斑点状或环状强化，但脊髓水肿、坏死、液化或囊变无强化；⑹T1加权和T2加权像比较，后者显示放射性脊髓损伤的异常更明显更早出现，最为敏感，故应是必不可少的。⑺现在高场磁共振MRS和DWI对病变鉴别有很大帮助。急性期和进展期由于存在血脑屏障的破坏和异常血管的增生，使部分放射性损伤病变呈明显异常对比增强。矢状位可显示了脊髓损伤长度、脊髓肿胀和萎缩情况。虽然放射性脊髓损伤MRI表现缺乏特异性，但是结合临床症状和体征时，通过综合各种诊断信息，特别是放疗病史及椎体信号异常，MRI能够对放射性脊髓病作出准确的诊断。