MR椎体终板破坏分型鉴别诊断布鲁菌性脊柱炎与结核性脊柱炎

张译徽，朱新生，夏巴海提·伊明，郑晓霜，郭 辉

(1.新疆医科大学第六附属医院CT、MRI室，新疆 乌鲁木齐 830002；2.新疆医科大学第一附属医院影像中心，新疆 乌鲁木齐 830054)

MR椎体终板破坏分型鉴别诊断布鲁菌性脊柱炎与结核性脊柱炎

张译徽1，朱新生1，夏巴海提·伊明1，郑晓霜1，郭 辉2*

(1.新疆医科大学第六附属医院CT、MRI室，新疆 乌鲁木齐 830002；2.新疆医科大学第一附属医院影像中心，新疆 乌鲁木齐 830054)

目的 通过不同的椎体终板破坏分型分析布鲁菌性脊柱炎(BS)与结核性脊柱炎(TS)的骨质破坏的形态学差异。方法 对37例BS和35例TS患者术前均行脊柱MR检查。将椎体终板骨质破坏按形态学特征分为5型(边缘型、中央1型、中央2型、混合型、完全型)，对BS及TS的MRI图像进行分型，并将观察结果进行统计学分析。结果 BS中央1型椎体终板骨质破坏的发生率明显高于TS(P<0.001)；TS混合型椎体终板骨质破坏的发生率明显高于BS(P<0.001)；BS和TS边缘型、中央2型、完全型发生率的差异无统计学意义(P均>0.05)。BS和TS病变部位及MR其他观察结果(包括椎体T1WI低信号、T2WI脂肪抑制高信号、椎间隙狭窄、椎间盘信号异常)差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论 BS和TS在病变椎体终板骨质破坏的形态学上存在差异，有助于两者在MRI影像上的鉴别诊断。

布鲁菌；结核性；脊柱炎；磁共振成像；椎体终板；骨质破坏

布鲁菌病又称马耳他热、波状热，是由各型布氏杆菌引起的人畜共患的全身传染性及变态反应性疾病，常侵袭脊柱引起脊柱炎，其临床及影像学表现与结核性脊柱炎(tuberculous spondylitis, TS)表现相似，极易误诊。本研究通过对MRI图像椎体终板破坏进行分型，对比分析布鲁菌性脊柱炎(Brucellosis spondylitis, BS)和TS椎体终板破坏的形态特点，为两种疾病的鉴别诊断提供参考。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2013年10月—2016年2月在我院确诊的BS和TS患者。BS患者37例，男31例，女6例，年龄29～75岁，中位年龄50岁；术前均采用血液生化检查证实，虎红试验均呈阳性，布病抗体阳性(滴度1∶400以上)。TS患者35例，男20例，女15例，年龄5～80岁，中位年龄48岁；均通过手术病理证实。

1.2仪器与方法

1.2.1 MR扫描 采用Siemens Symphony 1.5T MR扫描仪。扫描序列为快速自旋回波序列T1WI (TR 450 ms，TE 11 ms)、T2WI脂肪抑制序列(TR 3 500 ms，TE 32 ms)，层厚4 mm，层间距0.4 mm。

1.2.2 图像分析 由2名具有4年以上工作经验的MR医师分析图像，意见不同时经讨论达成一致。观察椎体终板骨质破坏灶的形态大小、部位、范围、程度等。以T1WI显示椎体终板骨皮质线样低信号局部缺失情况判断椎体终板骨质破坏程度；以椎体周缘是否出现异常信号灶以及T1WI是否呈等或稍低信号、T2WI脂肪抑制是否呈稍高信号判断椎体周缘软组织有无炎性病变(包括炎性肉芽肿、椎旁脓肿或硬膜外脓肿)。另外观察病变椎体的受累部位和其他MR影像征象(包括椎体T1WI是否呈低信号、椎体T2WI脂肪抑制是否呈高信号、椎间隙狭窄、椎间盘信号异常)。

1.3椎体终板破坏分型 边缘型，骨质破坏局限于病变椎体终板边缘；中央1型，骨质破坏位于椎体终板中间区域，病灶较小，骨质破坏形成的椎体终板骨皮质缺损前后径小于所在椎体终板最大前后径的1/3；中央2型，骨质破坏位于病变椎体终板中间区域，病灶较大、骨质破坏形成的椎体终板骨皮质缺损前后径超过所在椎体终板最大前后径的1/3，但不累及椎体终板边缘；混合型，骨质破坏同时累及椎体终板边缘及中间区域，但仍可见正常椎体终板骨皮质结构；完全型，骨质破坏累及椎体终板全层，椎体终板正常骨皮质结构完全消失。

1.4 统计学分析 采用SPSS 19.0统计分析软件，计数资料以构成比表示。TS和BS的MRI表现的差异比较采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 椎体终板破坏分型构成比 BS中央1型椎体终板破坏的发生率(16/37，43.24%)明显高于TS(1/35，2.86%；χ2=16.265，P<0.001)。BS混合型终板破坏的发生率(8/37，21.62%)明显低于TS(21/35，48.60%；χ2=11.013，P<0.001)。BS的边缘型、中央2型和完全型椎体终板破坏发生率分别为37.84%(14/37)、0、10.81%(4/37)；TS的边缘型、中央2型和完全型椎体终板破坏发生率分别为20.00%(7/35)、2.86%(1/35)、28.57%(10/35)；差异均无统计学意义(χ2=2.770、1.072、3.622，P均>0.05)。BS和TS分别有4例存在2种或2种以上类型的终板骨破坏。此外，TS患者中有1例无终板骨质破坏。

2.2 MRI表现

2.2.1 边缘型(图1、2) BS患者边缘型14例，其中单椎体终板受累3例，相邻2个椎体终板受累8例，2个以上椎体终板受累3例。TS患者边缘型7例，单椎体终板受累2例，相邻2个椎体终板受累5例。所有患者均合并椎体周围炎性病变。

2.2.2 中央1型(图3、4) BS患者中央1型16例，其中4例合并椎体周围炎性病变。16例中，单椎体终板受累5例，相邻2个椎体终板受累7例，2个以上椎体终板受累4例。TS患者中央1型1例，发生于相邻2个椎体终板，无椎体周围炎性病变。

2.2.3 中央2型(图5) TS患者1例，发生于单椎体终板，无椎体周围炎性病变。

2.2.4 混合型(图6、7) BS患者混合型8例；单椎体终板受累1例，相邻2个椎体终板受累5例，2个以上椎体终板受累2例。TS患者混合型21例；单椎体终板受累5例，相邻2个椎体终板受累16例。所有患者均合并椎体周围炎性病变。

2.2.5 完全型(图8、9) BS患者完全型4例，均发生于相邻2个椎体终板。TS患者完全型10例；单椎体终板受累3例，相邻2个椎体终板受累7例。所有患者均合并椎体周围炎性病变。

图1 患者男，70岁，腰椎BS，边缘型 矢状位T1WI(A)及矢状位脂肪抑制T2WI(B)示病变椎体终板边缘局灶性骨质破坏(箭)，T1WI呈低信号，T2WI脂肪抑制呈高信号，可见椎旁脓肿 图2 患者女，61岁，腰骶段TS，边缘型 矢状位T1WI(A)及矢状位脂肪抑制T2WI(B)示病变椎体终板边缘灶性骨质破坏(箭)，T1WI呈低信号，T2WI脂肪抑制呈高信号，可见椎旁和硬膜外脓肿形成

图3 患者男，54岁，胸椎BS，中央1型 矢状位T1WI(A)及矢状位脂肪抑制T2WI(B)示病变椎体相邻终板中央区域局灶性骨质破坏(长箭)，病灶小、位置表浅，T1WI呈低信号，T2WI脂肪抑制呈高信号，T12椎体上缘可见许莫氏结节(短箭)

2.3其他 BS和TS的病变部位及其他MRI表现差异均无统计学意义(P为>0.05)，见表1。

3 讨论

新疆是布鲁菌病流行较严重的地区之一，多发生于牧区[1]。布鲁菌病感染易累及中轴骨，尤其是脊柱，引起BS[2]。新疆尤其是南疆地区也是结核病的高发区，骨关节结核是肺外结核病的主要表现形式，其中以TS最常见，新疆地区TS占骨关节结核的85%以上[3]。早期诊断及鉴别诊断BS和TS，可明显降低患者脊柱畸形与功能损害的概率。

目前，对BS和TS影像学的鉴别诊断[4-6]多通过X线、CT及MR检查。但对两者椎体终板破坏形态学分型的研究较少。本研究按照形态学特征对椎体终板破坏分型，对BS和TS的MRI表现进行对比分析。

本研究发现BS和TS分别仅4例存在2种或2种以上类型的终板骨破坏，其余同一患者多椎体终板骨破坏均属同一类型，且形态学特征相似，可能与椎体间感染途径以及椎体动脉解剖、供血方式有关。有研究[7]报道椎体动脉发出血管分支同时为相邻两椎体供血。因此，结核杆菌或布鲁菌通过血行途径感染相邻椎体时侵袭力相近。笔者按形态学特点将椎体终板破坏分为边缘型、中央1型、中央2型、混合型和完全型骨质破坏。

图4 患者女，29岁，胸腰段TS，中央1型 矢状位T1WI(A)及矢状位脂肪抑制T2WI(B)示病变椎体相邻终板中央区域局灶性骨质破坏(箭)，病灶小、位置表浅，T1WI低信号，T2WI脂肪抑制高信号 图5 患者男，24岁，腰椎TS，中央2型 矢状位T1WI(A)及矢状位脂肪抑制T2WI(B)示L4椎体下终板中央区域局灶性骨质破坏(箭)，病灶较大、位置深，T1WI呈低信号，T2WI脂肪抑制呈高信号

组别病变部位颈椎胸椎腰椎胸腰段腰骶段T1WI低信号T2WI脂肪抑制高信号椎间隙变窄椎间盘信号异常BS(n=37)1(2．70)2(5．41)29(78．38)1(2．70)4(10．81)37(100)37(100)24(64．86)23(62．16)TS(n=35)06(17．14)20(57．14)3(8．57)6(17．14)35(100)35(100)28(80．00)22(62．86)χ2值0．9592．5093．7311．1810．603--2．0540．004P值0．3270．1130．0530．2770．437--0．1520．951

图6 患者女，67岁，腰椎BS，混合型 矢状位T1WI(A)及矢状位脂肪抑制T2WI(B)示局灶性骨质破坏同时累及椎体终板边缘区及中央区域(箭)，T1WI低信号，T2WI脂肪抑制呈高信号，可见椎旁脓肿 图7 患者男，22岁，腰椎TS，混合型 矢状位T1WI(A)及矢状位脂肪抑制T2WI(B)示局灶性骨质破坏同时累及椎体终板边缘区及中央区域(箭)，T1WI低信号，T2WI脂肪抑制高信号，可见椎旁和硬膜外脓肿形成

图8 患者男，54岁，颈椎BS，完全型 矢状位T1WI(A)及矢状位脂肪抑制T2WI(B)示骨质破坏累及椎体终板全层，椎间隙消失，T1WI呈低信号，T2WI脂肪抑制呈高信号，可见咽后壁脓肿形成 图9 患者男，39岁，胸椎TS，完全型 矢状位T1WI(A)及矢状位脂肪抑制T2WI(B)示骨质破坏累及椎体终板全层，椎间隙消失，T1WI呈低信号，T2WI脂肪抑制呈高信号，可见椎旁和硬膜外脓肿形成

当BS及TS均表现为边缘型时，两者MRI表现相似，患者均伴椎体周围炎性病变。有研究[2]表明，BS椎体上终板前缘易受累，可能因该部位血供较丰富。对于早期TS，由于结核杆菌感染缺乏蛋白水解酶，易引起韧带下及椎体终板边缘感染，但很少侵及椎体终板中间区域及椎间盘[8]。结核菌或布鲁菌通过血行感染引起一侧椎体终板边缘骨髓炎，沿韧带可累及相邻椎体、椎旁软组织，同时形成椎体周围炎性病变，导致邻近椎体终板边缘骨质侵蚀[2,9]。

本研究结果显示，中央1型终板骨破坏更多见于BS，而TS罕见。中央1型16例BS患者中，12例此型终板骨破坏单独存在，且均无椎体周围炎性病变。该型骨质破坏可能与BS的病变过程及感染途径有关，布鲁菌感染一部分通过血行传播，到达椎体软骨板下方，形成小的炎性肉芽肿、引起终板局部骨质侵蚀，影像表现为椎体终板中间区域小的局灶性骨破坏。本研究中央Ⅰ型的16例BS患者中，12例骨破坏灶位于椎体终板中后1/3处，多椎体终板受累时呈上、下对称分布，并于矢状位MRI图像上与许莫氏结节类似[10]。但许莫氏结节多位于椎体矢状位的正中层面、边界清楚，局部骨皮质完整、邻近松质骨信号多正常；而BS导致的终板局灶性破坏多偏向椎体正中矢状位的一侧，骨质破坏灶边缘不清、邻近椎体松质骨有范围较大的骨髓水肿信号。

BS和TS均少见中央2型终板骨破坏。本研究仅1例发生于TS，骨质破坏灶位于椎体中央部位、病灶大、位置深，且不伴椎旁脓肿。

本研究发现TS混合型的发生率明显高于BS(χ2=11.013，P<0.001)，但均伴椎体周围炎性病变，提示TS骨质破坏同时累及椎体终板边缘及中间区域的征象更常见。因椎体终板边缘骨髓炎可引起椎体周围炎性病变，继而引起相邻椎体终板边缘骨质侵蚀，同时合并经血行途径感染引起的椎体终板软骨下骨髓炎，导致终板边缘区及中间区域的骨质破坏。本研究发现混合型的8例BS患者中6例中间区域的骨破坏与中央1型形态学特点相似，与TS引起终板中间区域骨破坏不同，后者骨破坏灶多较大、形状不规则，多椎体终板受累时上、下呈不对称分布。

本研究TS和BS完全型患者数相对较少，且均合并椎体周围炎性病变。该类型考虑为BS及TS的晚期表现，于MRI影像上不易鉴别。但TS后期多可出现椎体塌陷、脊椎后凸畸形，形成体积较大的椎旁脓肿，有助于两者在MRI影像上的鉴别[11-12]。

研究[8-10]报道BS多发生于腰椎，TS多发生于胸椎。本研究显示BS及TS均以腰椎受累为主，且发生率差异无统计学意义意义。此外，本研究发现BS和TS椎体T1WI低信号、T2WI脂肪抑制高信号、椎间隙狭窄、椎间盘信号异常差异均无统计学意义，提示仅依据以上MRI征象对两种疾病的鉴别诊断可能不具参考价值。

本研究的不足：①样本量小，研究对象只包括于我院就诊并确诊的BS和TS患者，不能代表所有的BS和TS患者；②研究对象中BS患者的男女比例(31∶6)明显高于脊柱结核患者(20∶15)，性别差异对两种疾病结果的影响未进行分析。

总之，BS常引起椎体终板中间区域的骨质破坏，病灶较小；TS引起椎体终板骨质破坏常同时累及椎体终板边缘及中间区域。BS和TS在病变椎体终板骨质破坏的形态学上存在差异，有助于两者在MRI影像上的鉴别诊断。

[1] 袁立岗,蒲敬伟.新疆北疆地区不同奶牛群布氏杆菌感染情况调查.畜牧与兽医,2012,44(2):86-87.

[2] Bozgeyik Z, Aglamis S, Bozd PG, et al. Magnetic resonance imaging findings of musculoskeletal brucellosis. Clin Imaging, 2014,38(5):719-723.

[3] 刘伟,金格勒,唐文,等.新疆住院病人骨与关节结核的流行病学初步分析.新疆医学,2010,40(1):1-2.

[4] 杨新明,石蔚,杜雅坤,等.布氏杆菌性脊柱炎与脊椎结核临床影像学表现比较.临床放射学杂志,2008,27(2):231-234.

[5] 楚戈,张宏其,黄佳,等.布鲁菌性脊柱炎与脊柱结核临床影像学表现的对比.中华传染病杂志,2015,33(6):335-338.

[6] Celik AK, Aypak A, Aypak C. Comparative analysis of tuberculous and brucellar spondylodiscitis. Trop Doct, 2011,41(3):172-174.

[7] Alvi AA, Raees A, Khan Rehmani MA, et al. Magnetic resonance image findings of spinal tuberclosis at first presentation. Int Arch, 2014,7(1):12.

[8] Rauf F, Chaudhry UR, Atif M, et al. Spinal tuberculosis: Our experience and a review of imaging methods. Neuroradiol J, 2015,28(5):498-503.

[9] Garg RK, Somvanshi DS. Spinal tuberculosis: A review. J Spinal Cord Med, 2011,34(5):440-454.

[10] Namiduru M, Karaoglan I, Gursoy S, et al. Brucellosis of the spine: Evaluation of the clinical, laboratory, and radiological findings of 14 patients. Rheumatol Int, 2004,24(3):125-129.

[11] 张亚林,周启昌,吴仕科,等.脊椎、脊膜、脊髓结核的MRI表现.中国医学影像技术,2009,25(7):1265-1268.

[12] Ansari S, Amanullah MF, Ahmad K, et al. Pott's spine: Diagnostic imaging modalities and technology advancements. N Am J Med Sci, 2013,5(7):404-411.

MR classification of vertebral endplate destruction in differential diagnosis of Brucellar and tuberculous spondylitis

ZHANGYihui1,ZHUXinsheng1,XIABAHAITIYiming1,ZHENGXiaoshuang1,GUOHui2*

(1.CTandMRIDivision,theSixthAffiliatedHospitalofXinjiangMedicalUniversity,Urumqi830002,China; 2.ImagingCenter,theFirstAffiliatedHospitalofXinjiangMedicalUniversity,Urumqi830054,China)

Objective To explore the morphological discrepancy of bone destruction of Brucellar spondylitis (BS) and tuberculous spondylitis (TS) by the classification of vertebral endplate destruction. Methods A total of 37 patients with BS and 35 patients with TS were performed spine MR examination before surgery. Bone destruction of vertebral endplate were classified into 5 types (peripheral, central 1, central 2, mixed, complete) by morphological feature. The MR images of BS and TS were classified and the statistical analysis was performed. Results The incidence of MRI findings as bone destruction of vertebral endplate in central 1 type of BS was significantly higher than that of TS (P<0.001); the incidence of MRI findings in mixed type of TS was significantly higher than that of BS (P<0.001). There were no statistical differences of incidence of MRI findings as bone destruction of vertebral endplate in peripheral, central 2, and complete types between BS and TS. There were no statistical differences of lesion locations and other MRI findings (including decreased signal intensity in T1WI, increased signal intensity in fat suppression T2WI, narrowing of disc spaces, abnormal intensity of intervertebral disk) between BS and TS (allP>0.05). Conclusion The morphological discrepancy of bone destruction in vertebral endplate is helpful in MRI differential diagnosis of BS and TS.

Brucella; Tuberculosis; Spondylitis; Magnetic resonance imaging; Vertebral endplate; Bone destruction

张译徽(1983—)，男，河北深泽人，硕士，主治医师。研究方向：医学影像诊断。E-mail： 910138786@qq.com

郭辉，新疆医科大学第一附属医院影像中心，830054。E-mail： guohui9804@126.com

2016-06-27

2016-10-13

R593; R445.2

A

1003-3289(2017)01-0101-05

10.13929/j.1003-3289.201606151