廣東省中醫(yī)藥大學廣東省中醫(yī)院珠海醫(yī)院(廣東 珠海 519015)

肖夢強 劉金豐 沈梓璇 羅妮苑 彭廣宇 胡小露 譚麗容

脊柱椎體壓縮骨折是常見病之一，原因可分為良性和惡性壓縮[1]。椎體壓縮骨折病因的鑒別非常重要，可以及早發(fā)現(xiàn)原發(fā)腫瘤和作出正確的TNM分期，減少不必要的放射治療、化學治療[2]。MRI能顯示軟組織侵犯范圍和脊髓的關(guān)系，已成為鑒別脊柱良惡性壓縮骨折的主要方法[3-6]。正反化學位移成像技術(shù)(chemical shift imaging,CSI)對脂肪信號相當敏感，能在細胞水平顯示同時含有脂肪和水成分的組織或病變，能較好的反應水與脂肪的比例。CSI已為上腹部常規(guī)掃描序列之一，對腎上腺、肝臟病變的鑒別診斷有重要的意義，CSI在椎體方面的研究在國內(nèi)外還是起步階段。

1 材料與方法

1.1 一般資料 收集本院2009年12月至2013年10月患者169例共267個椎體MRI平掃及部分增強、正反化學位移成像，分別測量并計算SIR，分析各組SIR。正常組33例(男20例、女13例，年齡21～83歲，平均年齡49.3歲)，良性組77例(男23例、女54例，年齡22～91歲，平均年齡65.2歲)，惡性組59例(男35例、女24例，年齡33～90歲，平均年齡61.2歲)。根據(jù)臨床表現(xiàn)，病理結(jié)果，X光、CT、ECT、PET/CT等影像學資料，將267個椎體分為正常組33個椎體，良性壓縮骨折組103個椎體(40個胸椎，63個腰椎，77例患者)、惡性壓縮骨折組131個椎體(6個頸椎6，50個胸椎50，67個腰椎，8個骶椎，59例患者)。分別對各組參數(shù)進行統(tǒng)計學處理。本研究納入標準：良性脊柱壓縮骨折組：年齡≥18歲，X線或CT表現(xiàn)骨皮質(zhì)斷裂，骨折椎體內(nèi)見斑片狀T1WI低信號、STIR或T2WI壓脂呈高信號影，各種影像學檢查不具有惡性壓縮骨折改變者；臨床隨訪6～12月，影像學經(jīng)檢查椎體仍呈良性改變。脊柱惡性壓縮性骨折：年齡≥18歲，影像學表現(xiàn)骨皮質(zhì)或骨小梁中斷，多種影像學檢查表現(xiàn)骨質(zhì)破壞，手術(shù)或穿刺活檢證實為惡性壓縮性骨折；臨床隨訪6～12月，椎體仍呈惡性征象；X線、CT、MRI、ECT、PET/CT其中有兩種診斷為惡性壓縮性骨折。

表1 各組相對信號強化強度統(tǒng)計表

表2 正常組、良性組、惡性組平均信號強度關(guān)

圖1-3 男 42歲肺癌脊柱轉(zhuǎn)移，L1椎體上緣骨皮質(zhì)斷裂，略塌陷，椎體呈T1WI低信號、L2椎體前中部分T1WI低信號；圖2-3 為反正相位CS1像，L1、L2椎體病變反相位呈高信號、正相位呈低信號（相對正常椎體），L1、L2椎體SIR值為0.87，0.86；圖4-6 女，69歲，T11椎體楔形變，T1WI呈低信號，圖5-6 為反正相位CSI像，T11椎體病變反相位呈高信、號正相位呈低信號（相對正常椎體），范圍約為1/2椎體，SIR值約為0.68。

1.2 MRI成像技術(shù) 應用GE HDX 1.5T超導核磁共振掃描儀，椎體常規(guī)MRI掃描后，行正反化學位移成像，序列參數(shù)：二維快速擾相梯度回波序列成像(2D FSPGR)，TR/TE：125/2.4和4.8ms，層厚及間隔同T2WI，翻轉(zhuǎn)角度70°，激勵次數(shù)1，Matrix(矩陣)384×192。部分椎體行FS FSE T1增強掃描。

1.3 正反化學位移成像的圖像后處理 將每例CSI所得的圖像載入GE ADW4.4工作站,對其進行圖像處理。由兩名MRI診斷醫(yī)師測量病灶三次，并計算病灶平均SIR值，均在未知結(jié)果的情況下測量。

1.4 統(tǒng)計分析 統(tǒng)計指標分別為三組中的SIR值。根據(jù)每組SIR值，計算標準差和平均數(shù)，分別計算出各自總體均數(shù)95%的可信區(qū)間。計量資料用平均數(shù)加減標準差(AV±SD)表示，兩組間采用F檢驗。采用統(tǒng)計軟件SPSS 10.0處理、SNK法，F(xiàn)檢驗。P＜0.05認為有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

本研究良性組及惡性組大部分是老年人。惡性組：50歲以上51例，最小年齡33歲，平均61.2歲。良性組：50歲以上69例，最小年齡47歲，平均65.2歲，女性較多，女男比約2∶1。老年性脊柱壓縮骨折較多，主要是由于老年人骨質(zhì)疏松容易導致壓縮骨折，由于老年女性雌激素減少更容易導致壓縮骨折。本研究以隨機檢查沒有外傷和壓縮性骨折的患者腰3椎體為正常組。本研究中，良性組椎體全部為胸椎、腰椎，未見頸椎，且大多數(shù)為以下胸椎、上腰椎，少數(shù)為上胸椎和下腰椎，這是由于下胸椎、腰椎椎體運動中受力較大。而惡性組的椎體也以胸椎、腰椎為主，包含少量的頸椎、骶椎。

良惡性壓縮骨折常規(guī)MRI掃描表現(xiàn)：惡性壓縮骨折組表現(xiàn)為椎體周圍軟組織腫脹，部分形成腫塊，骨質(zhì)破壞范圍較廣泛、幾乎整個椎體呈T1WI低信號、STIR稍高信號，可以累及椎弓根及部分小關(guān)節(jié)，椎體后緣膨隆(見圖1)。良性組表現(xiàn)為斑片狀、條狀T1WI低信號、STIR高信號，周圍軟組織腫脹不明顯、肯定不會形成軟組織腫塊，病灶一般不累及椎弓根，高信號液體征在良性壓縮骨折組多見(見圖4)。

良惡性壓縮骨折CSI掃描表現(xiàn)：CSI序列上良惡性壓縮骨折組均表現(xiàn)為正相位性信號強度變化較小，反相位信號強度減低較明顯，但較正常椎體信號強度減低程度低，SIR值有區(qū)別(見圖2-3，5-6)。

各組椎體數(shù)、相對信號強度、相對信號強度平均值、標準差、標準誤、在95%的可信區(qū)間內(nèi)最小值、最大值，見表1。

根據(jù)各組CSI的SIR的平均數(shù)和標準差，分別計算出各自總體均數(shù)95%的可信區(qū)間(CI)，根據(jù)每個可信區(qū)間的范圍，對三組分別進行兩兩之間獨立樣本F檢驗。得到三組兩兩之間均有統(tǒng)計學意義(p＜0.05)，見表2。

3 討 論

3.1 正反化學位移成像的基本原理 MRI成像重要依靠人體組織中脂肪 (-C-)的氫質(zhì)子和自由水(H2O)的氫質(zhì)子。MRI檢查時，射頻激發(fā)后即刻兩者位于相位差為零，信號強度為兩者之和；由于脂肪分子中氫質(zhì)子比水分子中氫質(zhì)子的進動頻率要稍慢些，幾毫秒后，二者相位相位差180°，信號強度為兩者之差。

3.2 本研究正反化學位移成像技術(shù) 正反化學位移成像技術(shù)的掃描方式斜矢狀位，先行MRI平時，掃描后行SCI掃描，掃描參數(shù)同T2WI。

在測量過程中，ROI的選擇對研究結(jié)果影響較大。研究者對于病變區(qū)ROI的選擇不同，研究的方法也有所不相同。本研究將ROI設置于病變活性區(qū)域(STIR序列上高信號和或增強后有強化)，并有意將液化壞死、囊變和鈣化區(qū)避開。選擇病灶最大層面，盡可能將病灶包全(80%～90%的病灶)，根據(jù)具體病灶大小及形狀設置范圍；當病灶較小時可適當減少面積，當病灶較大時采用選取多個同樣大小的ROI(不是增大一個ROI的面積)，取其平均值，每個病灶至少選取2個層面，每個層面至少選用1個以上的ROI。

3.3 正反化學位移成像的應用 CSI成像技術(shù)是脂肪抑制技術(shù)中的一種。在磁共振檢查中，CSI成像利用化學位移作用，對H化合物及H原子核進行分析，可以無損傷性研究體內(nèi)組織代謝。CSI成像在肝臟、腎上腺病變中廣泛應用，近幾年開始應用在脊柱病變。正常成人紅骨髓的蛋白質(zhì)等成分占20%，脂肪和水分分別約占40%。因脂肪和水比例基本相同，在反相位上脂肪和水的信號強度相減約等于零[7]。正相位上一般信號強度差別不大，所以正常椎體相對信號強度較小，與本研究組正常椎體的相對信號強度平均值較良性組及惡性組明顯小相符。脊柱良性壓縮骨折SIR升高，主要是由于骨髓充血、水腫等導致骨髓含水量增加，水脂肪比例升高，反相位信號強度增加；脊柱惡性壓縮骨折中SIR明顯升高，主要是由于腫瘤組織代替椎體正常組織，水脂肪水比例明顯升高，反相位信號明顯增加。Erly等[8]應用CSI成像對20例病人49處脊柱壓縮性骨折掃描，計算SIR，得到良、惡性壓縮性骨折平均SIR分別約為0.58、0.98，此結(jié)果與本研究基本相符合。本研究表明正常組、良性壓縮骨折組及惡性壓縮骨折組的SIR有交叉重疊，三組兩兩之間進行F檢驗均有統(tǒng)計學意義(p＜0.05)。脊柱CSI成像簡單快速，并且可以定量分析，對鑒別脊柱良惡性壓縮骨折有重要的意義。

1.姚偉武,沈艷,李明華.MR化學位移成像技術(shù)對脊柱壓縮骨折病因的研究.中國醫(yī)學計算機成像雜志[J.]2005,11(3): 194-197.

2.楊曉萍,馬強華,葉建軍 良惡性多椎體壓縮骨折的MRI診斷，西北國防醫(yī)學雜志，2008年 12月29（6），428-429.

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6.Cuenod CA, Laredo JD, Chevret S, et al Acute vertebral collapsedue to osteoporosis or malignancy: appearance on unenhanced and gadolinium-enhanced MRI.Radiology, 1996,199:541-549.

7.蘇丹,劉志蘭,周宙.化學位移同反相位成像在脊柱病變中的應用價值[J].實用診斷和治療雜志.2008,22(6):438-442.

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