影像学诊断布鲁氏菌性脊柱炎专家共识

中华医学会放射学分会传染病学组,中国研究型医院学会感染与炎症放射学专业委员会,中国艾滋病性病防治协会艾滋病放射学专业委员会,中国科技产业化促进会数字健康专业委员会,北京影像诊疗技术创新联盟,郭 辉,刘文亚,李宏军

(1.新疆医科大学第四附属医院影像中心,新疆 乌鲁木齐 830099;2.新疆医科大学第一附属医院影像中心,新疆 乌鲁木齐 830054;3.首都医科大学附属北京佑安医院影像中心,北京 100069)

布鲁氏菌性脊柱炎(Brucella spondylitis, BS)指布鲁氏菌侵袭脊柱所致感染性脊柱炎,发病率2%～53%[1-2],常见于腰骶部;病程长,合并症多,致残率高且易复发。随着乳制品消耗量增大和布鲁氏菌耐药性増加,近年我国(尤其西北地区)及全世界均有小范围BS发病率增长趋势[3-4]。影像学新技术为临床诊断BS提供了新方法,但尚缺乏统一标准。为规范化影像学诊断BS,来自全国多家医院的相关专家根据国内外最新研究结果,结合自身经验及临床现状,采用循证医学方法学制定本共识,对影像学诊断BS的依据、诊断原则及鉴别诊断加以规范,适用于不同级别医院,旨在为影像学诊断BS提供依据。

1 流行病学特点

目前BS主要分布于畜牧业地区,以西北、东北等为主;病原体多为羊布鲁氏菌,患者多为30岁以上男性[5];腰椎最常受累,其次为胸椎、颈椎,多呈连续性分布。

2 发病机制及病理变化

布鲁氏菌经皮肤黏膜或消化道侵入人体后先至附近淋巴结,突破淋巴防御功能后进入血液循环并不断释放内毒素,侵犯椎体终板,之后累及邻近骨质、椎间盘及周围组织,继而形成脊柱炎性病变;其主要病理特征为渗出、增生及肉芽肿的病理损害与免疫保护共存,即破坏、修复交替出现[6]。

3 诊断依据

3.1 流行病学史 患者有明确的与牛、羊等家畜或其皮毛接触史,流行地区居住、工作及旅游史,或与生产、使用和研究布鲁氏菌疫苗等存在密切关联。

3.2 临床表现 早期多无临床症状,或出现发热、盗汗、乏力、贫血、消瘦、食欲减退、慢性疲劳综合征等全身症状;随疾病进展,可逐渐出现疼痛,以持续性腰背部疼痛较常见。

3.3 影像学表现 BS早期,数字X线摄影(digital radiography, DR)或CT所见可无明显异常,MRI可见水肿改变;随疾病进展,影像学可见包括骨质异常、骨膜改变、椎体炎症、椎间隙改变、椎旁脓肿及椎间盘炎等基本改变,以及 “花边征”“鹦鹉嘴”及无脓肿流注等特殊表现。

3.4 实验室检查 血清凝集试验(serum agglutination test, SAT)滴度>1∶160、虎红平板凝集试验(rose-bengal plate agglutination test, RBPT)及补体结合试验(complement fixation test, CFT)阳性有助于确诊[7]。

4 影像学检查方法

根据2011年英国牛津大学循证医学中心证据分级和推荐标准确定证据级别及推荐强度。

4.1 DR(证据级别:Ⅲ;推荐强度:强) DR经济便捷、应用广泛,空间分辨率良好,既可作为筛选BS的首选方法,亦可用于术后随访,其诊断脊柱骨髓炎的特异度和准确率分别为57%和73%[8],易漏诊和误诊早期BS。

4.2 MRI(证据级别:Ⅳ;推荐强度:强) MRI具有多方位、多参数、多序列扫描等优点,可清晰显示BS早期椎体骨质充血水肿、椎旁软组织水肿及受累椎体异常信号,较好地检出椎旁脓肿、肉芽肿、椎间盘破坏及骨膜改变等;增强MRI可作为常规序列的补充。MRI既可作为诊断BS的最佳影像学方法,亦可作为治疗后随访的首选影像学手段,其诊断BS的敏感度、特异度和准确率分别为96%、92%和94%[9]。

4.3 CT(证据级别:Ⅲ;推荐强度:强) 螺旋CT重建技术具有强大后处理功能,可较敏感地检出BS所致椎体及附件骨质破坏、椎间隙变窄、椎间盘破坏及椎旁脓肿等,且能显示病变内钙化及韧带钙化,可作为BS常规检查方法,其诊断BS的敏感度和特异度分别为67%和94%[10]。

综合考虑检测费用、辐射损伤及诊断准确率,推荐联合应用DR与MRI诊断BS。

5 影像学表现与分期

5.1 影像学表现

5.1.1 DR

(1)骨质改变:分为局限型和弥漫型。局限型骨质破坏呈虫蚀状,表现为边界不清晰或清晰的多发斑点状或类圆形低密度影,范围不超过正常椎体前后径及上下径的1/2(图1);弥漫型骨质破坏表现为片状或大片状骨质缺损,范围超过正常椎体前后径及上下径的1/2。

图1 患者男,45岁,L5～S1 BS DR侧位片示L5～S1椎体局部虫蚀状骨质破坏,边界不清晰 图2 患者男,49岁,L4～L5 BS DR侧位片示L4-5椎间隙重度狭窄 图3 患者男,36岁,L3～L4 BS DR侧位片示腰4椎体边缘骨膜增生形成“唇样”骨赘

(2)椎间隙改变:包括椎间隙正常、轻度狭窄(>正常椎间隙1/2)、重度狭窄[≤正常椎间隙的1/2(图2)]及椎间隙消失。

(3)椎旁脓肿:椎体骨质破坏区周围椎旁见边界不清的软组织影。

(4)骨膜改变:椎体边缘骨膜增生肥厚骨化,呈“唇样”(图3)或“鸟嘴样”,新生骨赘较大时可呈“菜花状”,相邻椎体骨赘相连而形成“骨桥”。

(5)韧带改变:棘间韧带、后纵韧带、前纵韧带可见钙化。

5.1.2 CT

(1)骨质改变:椎体骨质破坏呈虫蚀状,表现为椎体边缘多发、直径小于5 mm的类圆形低密度影;少数见于椎体中心;常可见增生硬化带,即“鹦鹉嘴”(图4)或“花边椎”,为BS典型影像学表现[11-12]。

图4 患者男,50岁,T7～T8 BS 矢状位CT示T7～T8椎体前缘骨质增生呈“鸟嘴样”,其上下缘骨质增生、硬化 图5 患者男,42岁,L4～L5 BS 轴位CT示L5椎体下缘类圆形低密度骨破坏,椎体边缘增生、硬化呈“花边椎”改变

(2)椎间盘改变:椎间盘破坏表现为椎间盘内低密度或等密度影,伴相应椎间隙狭窄。

(3)椎旁脓肿:骨质破坏区周围椎旁见边界清楚或不清楚的不规则软组织影,无远处流注。

(4)骨膜改变:椎体缘骨质骨膜增生、肥厚、骨化而形成“唇样”骨赘,与骨质虫蚀样破坏交替形成特征性“花边椎”征象(图5)。

(5)韧带改变:可见棘间韧带、后纵韧带及前纵韧带钙化。

5.1.3 MRI

(1)椎体炎:可见椎体弥漫性充血水肿,多见于1～2个椎体缘,骨质破坏常较轻微。病变椎体呈明显T1WI低信号(图6A),在常规T2WI显示病变欠佳(图6B),而于短时反转恢复序列(short-tau inversion recovery, STIR)图中呈高信号(图6C);增强扫描呈均匀强化(图6D)。

图6 患者女,44岁,L4～L5 BS A.T1WI; B.T2WI; C.STIR MRI; D.增强MRI 图7 患者男,31岁,L3～L4 BS A.矢状位CT示L3～L4椎体中心呈溶骨性骨质破坏; B.STRI MRI示 L3～L4椎体骨质破坏,呈不均匀高信号,伴椎间隙狭窄

(2)骨质改变:相邻椎体边缘局限型骨质破坏,可见小而多发的虫蚀样或结节样,边缘清晰、锐利,椎体中央骨质亦可被侵犯,T1WI呈低信号,炎性肉芽肿和脓肿表现为更低信号;T2WI信号混杂,STIR信号不均匀增高,增强后均匀强化。椎体边缘骨质增生形成的骨赘于各序列中均呈低信号 “鸟嘴状”并可形成骨桥,为BS特征性表现之一[13-16]。

(3)椎旁脓肿:早期可见椎旁及腰大肌内异常信号,表现为不均匀低或稍低T1WI信号、高或稍高T2WI信号,边界清楚,无远处流注,一般不超过病变椎体上下缘;增强后脓肿壁呈环状或条状异常强化。

(4)椎间盘炎:椎体终板一般无破坏,椎间隙轻度变窄(<正常1/2); 椎间盘呈T1WI低信号、T2WI高信号。

(5)韧带钙化:前纵韧带和后纵韧带钙化灶自下而上延伸,常见于L4、5椎体水平。

5.2 影像学分期

5.2.1 早期 以炎性水肿及充血改变为主,骨质破坏较轻微,椎体形态无明显异常;此时DR和CT常难以检出,而MRI具有明显优势。

5.2.2 进展期 骨质破坏与修复并存,前者程度大于后者(图7),呈“虫蚀状”或“刀锯样”,可伴炎性肉芽肿和脓肿形成,椎体中央骨质亦可出现骨质破坏;随病程进展,病灶边缘发生硬化,骨质缺损区多较表浅,且其边缘可见新生骨,椎体无明显压缩,可见轻度骨质增生、硬化及骨赘形成,呈“鸟嘴样”改变。此期DR、CT和MRI均可用于诊断,首选DR,CT和MRI可作为补充。

5.2.3 修复期 此期骨质破坏与修复并存,且后者程度大于前者(图8)。椎体边缘呈“花边征”或“鸟嘴征”,或见椎体中央骨质破坏,伴边缘增生、硬化;相邻椎体缘可伴明显骨赘或骨桥形成。此期DR、CT和MRI均可用于诊断,首选DR,CT可作为必要补充。

图8 患者男,51岁,L3～L4 BS A.矢状位CT图示L3～L4椎体骨质破坏伴骨质硬化,相邻椎间隙狭窄; B.T2WI示骨质破坏呈低信号; C.T1WI示骨质破坏呈低信号

6 诊断标准

①疑似BS,有明确病原体接触史;②影像学所见符合上述基本病变(骨质改变、骨膜改变、椎体炎症、椎间隙改变、椎旁脓肿、椎间盘炎)中的任意一项和特殊征象(“花边征”“鹦鹉嘴”、脓肿无流注)的任意一项;③布鲁氏菌血清SAT滴度>1∶160,RBPT阳性,聚合酶链反应(polymerase chain reaction, PCR)阳性;④细菌培养(脓液、血液、骨髓)阳性;⑤病理学诊断BS。符合前2项及③、④、⑤中的任意项即可诊断为BS[17]。

7 诊断流程

首先对来自布鲁氏菌病流行区、临床疑似BS患者询问病史并进行体格检查,对腰背部疼痛不适等且体检疑诊BS者先行DR检查,若DR结果为阴性,则行CT检查,根据CT所见进行初步判断,最后行MR检查确定为BS、非BS患者或健康人。确诊后定期以DR及MR进行随访和评估。

8 鉴别诊断

8.1 结核性脊柱炎 患者常有肺结核病史,以午后低热、盗汗、乏力等为主要症状;一般累及2个及以上相邻椎体,病变常见胸腰段,呈跳跃性分布。影像学可见骨质破坏与骨质疏松并存,可伴椎体压缩、楔形变及不同程度后凸畸形等;椎间盘破坏明显,椎间隙明显变窄或消失;可见死骨和寒性脓肿,后者范围广、可见流注征象,其内可见钙化[18]。

8.2 化脓性脊柱炎 患者多有椎体手术史且免疫力低下。病变可较隐匿,最常见于腰椎,椎体边缘及负重部位均可受累;椎旁周围软组织受累范围较弥散,其内可见气体,少见脓肿形成;增强扫描病变椎体及软组织均匀强化。

8.3 脊椎转移瘤 患者多为老年人,多有原发肿瘤病史;病变常呈跳跃式分布于多个椎体,可见骨质破坏并多累及附件,一般不侵及椎间盘;MRI可见异常软组织信号。

[专家共识协作组成员(按姓氏拼音排序):陈昊(南京中医药大学)、郭辉(新疆医科大学第四附属医院)、纪凤颖(哈尔滨医科大学附属第一医院)、纪建松(浙江省丽水市中心医院)、李晨曦(成都市公共卫生临床医疗中心)、李宏军(首都医科大学附属北京佑安医院)、李莉(首都医科大学附属北京佑安医院)、李萍(哈尔滨医科大学附属第二医院)、刘强(山东第一医科大学附属省立医院)、刘文亚(新疆医科大学第一附属医院)、刘新新(西安交通大学附属红会医院)、楼海燕(浙江大学附属第一医院)、施裕新(复旦大学附属上海公共卫生临床中心)、万秋霞(哈尔滨医科大学附属第二医院)、杨豫新(新疆医科大学第八附属医院)、于珊珊(哈尔滨医科大学附属第二医院)、曾宪涛(武汉大学中南医院)、张娜(成都市公共卫生临床医疗中心)、张铁亮(新疆医科大学第一附属医院)]