汤晓晨
(江苏苏州南京中医药大学附属苏州中医院 )
胸腰椎损伤是临床上常见和多发疾病,及时准确的诊断是保证临床治疗效果的前提。常规X线照片和CT扫描是胸腰椎损伤的主要影像学检查方法;近年来,随着MRI技术日臻完善,它在诊断和鉴别胸腰椎骨折病因方面的作用日益引起人们的重视,结合这三种影像检查的优越性,充分体现其在脊椎各类型损伤诊断及治疗中的价值,发挥其临床适用性,可以为临床上胸腰椎的骨折的处理及时提供正确的依据。
1 解剖基础
脊柱由24 块椎骨、1 块骶骨和1 块尾骨及软骨、韧带及关节紧密连结而成,上端承托颅骨,胸段与肋骨、胸骨构成胸廓,骶尾段与下肢带骨共同围成骨盆,两侧有椎间孔,中央有椎管,脊柱从侧面看有颈、胸、腰、骶四个生理弯曲。就脊柱的运动而言,相邻两椎骨间的运动范围很小,但整个脊柱的运动范围却很大,可做前屈、后伸、侧屈、旋转和环转等运动,脊柱的运动范围各部不同,主要与椎间盘的厚薄,关节突关节面的方向和形状等因素有关。颈椎的活动范围最大,它能旋转,前后伸屈和左右侧弯,胸椎(1~ 10)的活动力极小,略有伸屈、旋转的活动,胸椎(11~ 12)和腰椎的活动范围仅次于颈椎,它的主要作用是背伸、前屈和侧弯。
脊椎骨为不规则骨,每一椎骨均由椎体和椎弓两部分构成,椎体位于椎骨前部,呈矮圆柱,为主要负重部分,因此愈向下,横断面积和体积越大。椎体内部为松质骨,表层为薄层密质骨。椎弓为椎体后方的弓状骨板,与椎体围成椎孔,上下椎孔连接成椎管,保护其内的脊髓,椎体和椎弓相连部分称椎弓根,椎弓根上下方各有一切迹,相邻上下切迹围成椎间孔,椎弓有7个突起:棘突1个,横突、上关节突及下关节突各1对。
DENIS提出三柱理论[1]来评估胸、腰椎损伤的临床与生物力学稳定性。前柱包括椎体和椎间盘的前期2/3以及前纵韧带;中柱包括椎体的椎间的后1/3及后纵韧带;后柱包括椎弓根、椎板、横突、棘突及后带结构。
2 X线片的应用
常规X 线平片有利于观察脊柱序列的连续性,可同时观察整个胸腰段以及更多椎体受伤情况,有利于多发性胸腰椎体骨折的发现,对发现骨折的椎体,根据椎体的高度、横径宽度、楔形变化判断骨压缩的程度,对椎弓根间距、棘突间距及碎骨片等病理性表现均能得到整体显示,一般都能明确诊断,对椎体成角也容易测量,尤其对椎体滑脱及其程度更容易观察,但对椎体矢状向或垂直向骨折难以显示,对脊柱骨折的稳定性判断不够精确,有些细微骨折,由于重叠的关系也难以显示。
查阅相关书籍文献皆认为[2,3,4]正位片上可见椎体单侧楔形变、整个椎体变扁、单侧或双侧骨边缘连续性中断、骨折—脱位椎体间呈侧方移位等,还可见到关节突、横突、棘突等骨折表现;如有必要可加摄点片及斜位片,以观察椎弓根和椎问小关节。
X线断层片:由于X线断层片可以很好地显示骨折处的细节,所以郑文斌等认为[5]在诊断中可用来进一步明确X线平片的可疑,发现隐匿的损伤。张雪哲研究认为[6]矢状面断层片还可显示爆裂性骨折骨块进入椎管内的情况。
3 CT扫描的应用
常规CT检查可清楚显示椎体三柱解剖结构及骨折线形态,尤其对椎体后柱结构骨折,碎骨片显示和移位情况,椎小关节骨折和椎管狭窄程度等CT具有特征性表现,能正确判断椎体骨折稳定性情况,脊髓是否受压、受损、有无并发症。可了解骨折程度、范围和细微改变,为临床提供治疗方案。
胸腰椎容易发生椎体压缩性骨折,椎体压缩性骨折形成了椎管狭窄,椎管内游离骨块及附件骨折发生率较高,是影响预后的因素,董国礼,李春平等研究认为[7]CT扫描可以较好的发现上述改变,从而对椎体压缩性骨折后的三柱结构的稳定性分类提供更可靠的依据,进而可有效准确的知道治疗,手术方法及手术入路的选择;以及对预后的估计有重要的意义。所以CT扫描检查是椎体压缩性骨折的常规检查方法之一,赵毅凯等经过临床研究认为[8]尤其是2-3度以上的压缩性骨折更应及早检查。
CT在显示骨折细节和椎管受累程度方面优势明显,因此在评价累及中后柱的骨折和选择手术入路上具有很高的价值[9]。其矢状面、冠状面和三维重建技术的应用,加之蛛网膜下腔注入水溶性造影剂可增加骨组织与神经成分的对比,相关研究表明[10]CT能够进一步反映损伤局部骨骼与邻近结构的解剖关系,从而大大扩展了其临床应用范围。另外,在计算饥软件的帮助下还可完成模拟手术的操作[11]。
4 MRI的应用
常规MRI检查位置包括矢状面和感兴趣区横断面,必要时加冠状面扫描,以观察和鉴别髓内外病变。成像序列包括自旋回波(SE)T1WI、快速自旋回波(FSE) T2WI和梯度回波(GRE)序列图像,抑脂序列(SPIR或STIR)可获得脂肪抑制的T1WI或T2WI,这些序列均可显示椎体有无转移灶或用于外伤性骨折及炎症的诊断。此外,Nakagawa等认为[12]化学位移成像可以更精确地区分红骨髓和黄骨髓,钆喷酸葡铵(Gd-DTPA)增强扫描可为良恶性压缩性骨折的鉴别诊断提供重要线索,弥散加权成像(DWI)对鉴别良、恶性压缩性骨折亦具有较高的敏感性和特异性。
正常椎体的MRI信号[13]主要由骨髓中水、脂肪、缓慢血流所产生。骨髓分为红骨髓和黄骨髓,其间没有明确界限。红骨髓约由40%的水、40%的脂肪及20%的蛋白质构成,并富含树枝状静脉窦系统血管网;黄骨髓约由15%的水、80%的脂肪及5%的蛋白质构成,其中有分支稀少的毛细血管状薄壁小静脉血管网。正常情况下,新生儿及婴幼儿以红骨髓为主,随年龄增长,红骨髓逐渐减少,黄骨髓相应增多。通常在25岁达到成人性骨髓分布状态,70岁时,红骨髓仍剩50%,且主要分布于椎体内,而椎弓及附件绝大部分为黄骨髓。脂肪组织在T1WI上呈明显高信号,其含量多少决定着MRI的号强度,因此,随年龄的变化,脊椎骨的MRI信号也各不相同[14]。
虽然MRI在脊柱刨伤中的应用仍处于发展阶段而尚来确定其最终地位,但是由于MRI出色的软组织显影能力和多平面成像能力,使得它对骨科临床尤其是脊拄、骨肿瘤领域产生了革命性的影响。众所周知,X线片和CT无法辨别隐匿的韧带损伤,而动力位摄片叉相当危险。MRI不仅对于判断韧带、周围软组织、椎间盘、脊髓损伤和骨髓水肿很有帮助,而且还能根据脊髓损伤程度(包括水肿、挫伤、出血、变性等)对其预后作出评价。Baur认为[15]其在骨髓水肿方面卓越的显影能力,使得它能为急性、亚急性和陈旧性椎体骨折间的鉴别诊断提供有力的支持。但是MRI不能完全取代CT,因为后者对骨性结构的显示能力优于前者[16]。
翁晓海等认为[17]椎体的MR信号分为三型。Ⅰ型:椎体呈均一低信号,但于椎体静脉上下方可见线样高信号,多见于20岁以下青年人,30岁以上少见;Ⅱ型:椎体周边邻近终板及椎体边缘出现带状或三角形高信号区,多见于30-40岁年龄组;ⅢA型:椎体呈弥漫性边界模糊的点状高信号,大小为数毫米甚至更小,多见于40岁以上的成年人;ⅢB型:椎体呈边缘清楚弥漫性斑片状高信号,直径0.5-1.5 cm不等,多见于40岁以上的成年人。T2WI上椎体多呈中等信号,可略不均匀。椎体内骨小梁显示不清,周围骨皮质在T1WI及T2WI均为低信号,关节软骨和关节内液体在T1WI呈低至中等信号, T2WI上软骨呈低至中等信号,液体呈高信号,矢状位和冠状位上,椎体大致呈矩形,前后纵韧带在T1WI及T2WI上均呈低信号,不易与骨皮质与其它纤维组织分辨。椎间盘由髓核、纤维环和上下软骨板构成,上下软骨板紧贴椎体上下面,外纤维环在T1WI及T2WI均呈低信号,与后纵韧带不易区分;髓核和内纤维环在T1WI呈低信号,T2WI上呈高信号,难以区分。脊髓在T1WI及T2WI呈中等信号,信号较均匀,终止于圆锥。脊髓圆锥在第一、二腰椎体水平偏后方。正常脊髓中央管仅宽0.05 mm,普通MRI检查不易显示。
5 小结
X线平片和CT扫描在脊柱骨折诊断中各有优缺点。X线平片在确定以椎体粉碎性改变为表现的爆裂型骨折及骨折脱位型较准确,而在区分以椎体压缩性改变为表现的单纯屈曲型和爆裂型骨折方面准确性较差,CT扫描在诊断爆裂性骨折方面,能确定椎管内有否碎骨片及有多少块碎骨片、椎管是否狭窄以及狭窄程度、硬膜囊及脊髓是否受压,是临床诊断治疗的重要依据,应该把二者密切结合起来,发挥各自优势,以利于提高脊柱损伤的影像诊断水平。因此,脊柱外伤病人,应首选常规X线检查,观察脊柱有无骨折,椎体形态序列是否正常,如发现骨折、可疑骨折或滑脱,应有针对性地对重点部位进行CT 扫描,以更详细地了解情况。但是MRI可以提供X线片和CT检查所不能提供的信息,如在显示脊髓和韧带方面。鉴别诊断困难时,可以进行MRI扫描检查,以获得更准确的诊断。
参考文献
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