脊柱结核的MRI分型系统
・418・
生堡置叠杂盍垫!i生5且筮3i鲞筮』期£h遮』垒!h鲤:丛鲤垫!!。yQ!:≥!。塑亟5
・脊柱外科・
脊柱结核的MRl分型系统
张忠民
付忠泉
金健
王吉兴
金大地
【摘要】目的建立脊柱结核MRI的南方医科大学(SoutIlem
Medical
University,SMU)分型系统,
探讨其在脊柱结核诊断、手术适应证明确及术式选择方面的应用。方法回顾性分析230例脊柱结核
患者MRI资料。从椎间盘退变、椎体信号异常、脓肿形成、椎体塌陷、后凸畸形、矢状面指数、稳定性、脊髓或神经根受压及椎管占位等影像学特征进行分型。根据此分型,制定手术预案。结果230例脊柱结核分为五个类型:信号改变型(I型)、脓肿形成型(Ⅱ型)、椎体破坏型(Ⅲ型)、椎管占位型(Ⅳ型)和后凸畸形型(V型)。230例患者中,I型28例,11a型13例,IIb型26例,Ⅲ型78例,Ⅳ型46例,V型39例(Va型13例,Vb型26例)。I型25例患者获随访:20例采取非手术治疗,复发2例;5例行前路病灶清除术,无复发。1Ia型12例患者获得随访:6例行非手术治疗;6例行前路病灶清除术,复发1例。I型和IIa型患者手术治疗与非手术治疗复发率差异无统计学意义(P>0.05)。其余各型脊柱结核,均按照预案进行手术治疗,各治疗组间复发率差异无统计学意义(P>O.05)。结论脊柱结核MRI的SMU分型有利于进一步明确手术适应证,便于选择不同术式,在脊柱结核外科治疗干预方面有积极指导意义。
【关键词】结核,脊柱;磁共振成像;外科手术【证据等级】诊断性研究Ⅲ级
MRIfindings(SouthernMedical
Anewclassificationofspinaltuberculosis:based
on
University
classification)ZHANGZhong-min.FU
Zhong-quan,删Jian,叭』I、,G五喵堍JIN
Da-di."Department
of
却妇Surgery,舭死刹Affiliated
【Abstract】Obj∞tive
protocols.Methods
Hospital,SouthernMedicalUniversity,Guangzhou510515,Chinaoutlinetheclassificationofspinal
tuberculosisbased
use
on
To
MRIfindings
(SouthernMedicalUnivemityclassification。SMUclassification)andexploreits
TheMRIdatafrom230
W88
cases
inthediagnosis,surgicalanalyzedretrospectively.
withspinal
tuberculosiswere
Ourclassificationsystem
based
on
clinicalandradiologicalcriteria(abscessformation,discdegenem-
tion,vertebralcoUapse,kyphosis,sagittaIindex,instabilityandneurologicalgies
were
problems).卟esurgical
cases
strate—
madeaccordingwiththisclassification.Results
Twohundredandthirtywithspinaltuber-
formation
culosis
were
classifiedintothe5types.Thereweresignalchangetype(typeI)in
28
cases,abscess
type(typeII)in39,vertebralcollapsetype(typeIII)in78,canalcompressiontype(typeiv)in46andkyphosistype(typeV)in39respectively.IntypeIlesion,25patientshadbeenfollowedup.Twentypatients
were
treatedmedically.RecurrenceoftuberculcIsis
cases
Wasfoundin2cases.Surgicalmeticulousdebridements
were
weredonein5withoutrecurrence.In
type
IIalesion.6patients
recurrence
treated
medically.The
other6
Wag
no
patientsunderwentsurgicalmeticulousdebridementwithdifference
occurredin
one
patient.There
betweenmedicalandsurgicaltreatmentregardingoutcomesinpatientswithtypeIandIIalesion.
IntypeIIb-V,Burgicaltreatmentswerecarriedoutaccordingtothepathologicalchanges.ThereWasnodif-fefencebetweenmedicalandsurgicaltreatmentregardingoutcomesinthepatientswithtypeIm—V.Con-
clusion
TheSMUclassiticationhelpsindifferentiatingthevariouscorrelatewit}Itlle
manife:stations
ofspinM
tuberculosisand
elassification
appearsto
suf蚓ca]treatmentofspinaltuberculosis.W毫believetllattllis
new
system
can
beusedas
a
practicalguideintlletreatmentofspinal
tubereulosis.
procedures,operative
【Keywords】Tuberculosis,spinal;Magneticresonanceimaging;SurgicM
脊柱结核外科治疗先后发展了单纯病灶清除术、前(后)路病灶清除植骨融合内固定术以及微创手术在内的多种术式,使以化疗为基础的脊柱结核
DOI:10.3760/cma.j.issn.0253—2352.2011.05.002
作者单位:510515广州,南方医科大学第三附属医院脊柱外科(张忠民、付忠泉、金大地);南方医科大学南方医院脊柱骨病外科(金健、王吉兴)
通信作者:金大地,E-mail:nfzzm@163.com
外科治疗日趋完善。虽然脊柱结核外科治疗的疗效已经得到肯定,但对治疗方法选择、如何制定规范的手术方案一直存在争议。主要原因是目前尚无统一的分型标准作为治疗依据。回顾性分析我中心近10年的脊柱结核MRI资料,根据MRI整体特征进行脊柱结核南方医科大学(Southern
MedicalUniversi-
哆,SMU)分型,旨在为脊柱结核早期诊断、手术适应
万方数据
生垡置越杂志垫!!生』且筮31鲞篮§翦£h地』堕b鲤。MgY垫!!,yQ!:3i,盟Q:』・419・
证及术式选择提供依据。
资料与方法
一、一般资料
我中心1997年4月至2007年3月收治的脊柱结核患者230例。男121例,女109例;年龄4 ̄76
岁,平均4l岁。10岁以下4例,10^20岁21例,2肛
30岁56例,30-40岁54例,40 ̄50岁38例,50"60岁25例,60 ̄70岁22例,60—70岁10例。病变节段:颈椎27例,胸椎57例,胸腰段5l例,腰椎62例,腰骶椎31例,椎体附件结核2例。纳入标准:(1)患者入院治疗期间均接受MR检查;(2)均经术中病理或CT引导下穿刺活检明确诊断为脊柱结核;(3)经正规抗结核治疗或辅助外科治疗有效,结核中毒症状消失、局部疼痛缓解、红细胞沉降率恢复正常。
患者主诉颈部、背部、腰背部和腰骶部疼痛不适者206例(89.6%),伴有低热、盗汗、乏力、明显消瘦等结核中毒症状者173例(75.2%),合并双下肢或单侧下肢放射性疼痛症状者54例(23.5%)。出现突发或进行性加重的后凸畸形,后凸Cobb角i>300者29例(12.6%),其中25例合并不同程度截瘫症状;后凸Cobb角<300者60例(26.1%),表现为不同程度截瘫者20例。共45例(19.6%)患者出现截瘫症状,根据当时病历描述(早期为Frankel分级),再次对截瘫进行ASIA分级:A级4例,B级9例,C级13例,D级19例。红细胞沉降率为6--130mm/l
h。
二、MRl分型的依据
以影像学指标为判定标准:椎间盘退变及椎体信号异常、脓肿形成、椎体塌陷、后凸畸形、矢状面指数、脊柱稳定性、脊髓或神经根受压及椎管占位等影像学特征,同时结合神经症状[11。
聘请我院影像中心两名高级影像学医师及两名脊柱外科医师作为MRI评估人员,按照标准双盲方法进行评估。
三、治疗
所有诊断明确的患者均行骨关节结核的标准化化疗方案治疗:异烟肼300mg,利福平450mg,乙胺丁醇750mg,晨起同时服用,疗程12-18个月;硫酸应用。
在230例患者中,非手术治疗33例,外科干预197例。前路手术135例:病灶清除或脓肿引流25例,病灶清除加植骨融合27例,前路病灶清除加植骨融合内固定83例;对于13例陈旧性脊柱结核性
万方数据
后凸畸形者,进行后路截骨矫形、椎弓根螺钉内固定术;前后联合入路49例,均行前路病灶清除、植骨融合+后路内固定术。
结
果
一、分型
根据病灶特征进行分型,脊柱结核可分为五型:信号改变型(I型)、脓肿形成型(Ⅱ型)、椎体破坏型(1lI型)、椎管占位型(1V型)和后凸畸形型(V型)。
I型(图1):椎间盘退变、椎体信号异常、软组织肿胀或较小的脓肿形成,但无椎体明显破坏、塌陷和神经功能损害。病灶局限在椎体、椎间盘或附件。采用非手术治疗。
图1
l型:腰椎MRI矢状位T—WI,显不k椎IⅥ盘退变,椎『HJ隙变
窄,椎体形态正常。T2WI示ks椎间盘退变,未见椎体内、椎体前脓
肿、坏死形成
Fig.1
Type
I:Sagittal
T1WIshowedthatnarrowingofintervertebral
spaceofI“andnormalshapeofkSagittalT2WIshowedthatnalTow-ingofintervertebralspaceof【".Noabscessandnecrosiswerefound
Ⅱ型(图2,3)分为IIa型和Ⅱb型。1Ia型:明显脓肿形成,并不完全局限在椎体内,椎间盘退变。无椎体明显破坏、塌陷、不稳及神经功能损害;采用非手术治疗。IIb型:巨大脓肿形成,或流注脓肿,椎体信号改变,椎间盘退变;椎体轻度破坏(<1/3椎体),无椎体塌陷及脊柱失稳,无脊髓压迫、椎管占位及后凸畸形发生;采用病灶清除术治疗。
Ⅲ型(图4):无论有无脓肿形成,椎体T。WI低信号,T2WI高信号并混有少许低信号、破坏严重(>1/3椎体),楔形改变,矢状面指数<300。采用病灶清除+植骨+内固定术治疗。
Ⅳ型(图5):由于椎体压缩性骨折、破坏塌陷,致使病变椎体突入椎管占位或由于脓肿、坏死物致压椎管,致压物超出了上、下正常椎体后缘连线5
mm,矢状面指数<300。采用病灶清除+椎管减压+植
链霉素750mg,肌内注射,每日一次,疗程前3个月
・420・生堡盐科杂志垫!!生§月筮31鲞筮5期£h迫jQ韭h鲤,丛垒Y垫!!,y业≥L盟Q:§
骨+内固定术治疗。
V型(图6,7):由于椎体病灶的破坏,致脊柱正常生理弧度完全改变。矢状面指数>300。常合并椎管占位,引起完全或不全截瘫。根据病灶渗出情况,可以分为陈旧性后凸(Va)型或活动性后凸畸形(Vb)型。采用病灶清除+椎管减压+植骨+矫形+内固定术治疗。
二、治疗结果
230例患者中,I型28例,IIa型13例,IIb型26例,Ⅲ型78例,Ⅳ型46例,V型39例(Va型13例,Vb型26例)。I型25例患者获随访:20例采取
图2Ⅱ。型:胸椎结核MRI矢状位_WI显示T7。椎体信号降低’,J、脓肿形成n椎体大敛形态上E常。椎『H】隙信号降低,变窄。矢状位T2W1
非手术治疗,复发2例;5例行前路病灶清除术,无复发。IIa型12例患者获得随访:6例行非手术治
7J;
显示T7-s椎体呈高信号改篙’椎M隙变窄消失'未见椎体塌陷B。2.giF6;疗
TypeIlaSagittalTWIshowedthatthenormalshapeofT78with
.
例行前l曲tfr7病灶清除/上b.,复发l例。I型和Ⅱa型网址T同陈,夏及I伊qo工型1’Hu吐,芏
∥q1J日u
T-hypointensityandsmallabbess
6同8p”8
2
患者,手术治疗与非手术治疗复发率差异无统计学
db・5{Igi‘“T2W1小…ed
a型患者,建议hTtiw11和型andIdisappearance于对,此ofintervertebral因。)50space.o>ofPT7J(义意届入~17”’”o,o目儿,^1J-型1.¨“型忍伺’恁体hyperintensity
that
formation,withnarrowing
the“。咖1
interverte‘
8“aPe鼍,
圈3lIb型:胸腰段结核MR/正中矢状位%WI来见椎体信号改变,椎前脓肿形成.未见椎管内占位(a)。T,WI正中矢状位成像.同样未见椎体
信号异常,椎前脓肿形成,椎间盘信号基本正常(b)。MRI增强轴位TlWI显示左侧椎旁巨大的脓肿形成。边缘强化,内部望低信号改变。椎体形
态信号正常,椎管内未见占位(c)。增强扫描冠状位T・WI,可见T旷LI椎体左侧信号增强显影,左侧可见巨大的流注脓肿形成.擘均匀低信号(d)Fig.3Typelib:Thomcolumbartobewulosis.Nosignalchangeswerefoundinthevertebralbody,butanteriorab∞∞swagformedonthesagittalT2WI.Nospaceoccupationlesioninthespinecanalwa¥foundontheT2WI(a).ThesaI∞manifestationwaafoundonTIWl(b).Alargeparavertebral
abscessw∞foundhal(d)
on
thecontrast
T,WI(c).CoronalTlWIshowedthat
a
largeparavertebralabscess
was
formed,presented璐asymmetricallower
sis-
万方数据
生笙骨科基盍箜II生量且第3l监5期
£b也J蛳h鲤,丛啦2Q!!,yQ!!垫,盟垒』
・421・
图4
Ⅲ型:胸腰段结核。MRI矢状佗%WI,T12、L-椎体信号增强,T12
椎体形态大致正常,LI椎体破坏明显,塌陷约1/2椎体高度,呈轻度成角畸形,椎管内未她明显脊髓压迫。T。WI示T。L。椎体信弓稍钉降低.T-:椎体形态大致正常.LI椎体明显破坏、塌陷。脊髓未见明显受压,椎管未见占位
Fig.4
TypeIII:Thoraeolumbartuberculosis.Sagittal
TIWIandBWI
showedthatvertebralcollapse
inI.j
andkyphosisdeformity.No
space
occupation
lesionin
thespine
canalwag
found
圈5Ⅳ型:MRI矢状位T:wl显示b.。椎体信号早高信号,椎体破坏较严重。井明显塌陷.椎管内脓肿占位,压迫脊髓。T.WI示k。椎体信号降低,椎体破坏明旺并塌陷,椎体前、椎体内及椎管内脓肿形成,压迫脊髓。I¨椎阎盘破坏消失
Fig.5
TypeIV:sagittal7LWIand%wlshowedthatvertebralcollapse
in
l&LWagsevere.CompressionofspinalcordWagfoundduetothecoldab,'“:essinthecanal。andtheintervertebmldiscof14_4wasde.stroyed
采取非手术治疗。其余各个类型脊柱结核,均按照上述分型中的手术方式进行,各治疗组间复发率差异无统计学意义(P>0.05)。197例患者(随访率为85.7%)获得1—10年随访,平均4.9年。随访患者中188例达到临床治愈;9例治疗后曾复发,通过调整化疗方案或手术治愈。
讨
论
一、脊柱结核既往分型系统
万方数据
图6Va型:矢状化TzWI显爪椎体信号lE常,T.2惟体呈楔形改变.脊柱后凸畸形。Tluz及T,zLl椎间隙消失。部分呈骨性融合,无椎管占位。T,WI示椎体信号正常,未见椎管内、前椎体病变、脓肿
F.g.6TypeVa:sagittal%WIandT2WIimagesshowedthatwedgechangeswei'efoundinT12withkyphosisdeformity.TtIeintervertehral
discofTml2andT12LlWag
destroyedandhadpartialbonefusion.There
was
n0
abscessdetPCted
圈7
Vb型:胸腰段及腰椎结核MRI矢状位T2WI。显示TIIl2椎体信号增强.破坏严承,呈后凸畸形,椎管内占佗压迫脊髓,可见椎前及椎
管内脓肿形成。L4椎体鼍高信号,椎体上缘稍有破坏及椎体内脓肿。36。,椎管可见内椎前脓肿形成压迫脊髓,I。椎体信号降低
TypeVb:Thoracolumbarandlumbartuberculosis.Thesagittal
andT2WIindicatedthevertebralcollapse
ofTIl
12
with
kyphosis
and
compression
ofspinalcorddue
to
abbessformation
以X线片表现为基础,将脊柱结核分为四型:
边缘型、中央型、骨膜下型及附件型。X线片可观察椎体、椎间隙、周围软组织的改变以及椎弓根有尤破坏迹象,对临床诊断与鉴别诊断脊柱结核具有重要意义,但其分辨率、对病变范围的显示以及椎管内是否受累都有较大的局限性。
Jain等汜1以CT表现为基础将脊柱结核描述为碎裂型(I型)、溶骨型(Ⅱ型)、骨膜下或边缘型(Ⅲ型)及局灶硬化型(Ⅳ型),在对椎体破坏类型的鉴
别、椎旁软组织有无肿胀或脓肿、有无死骨块、硬膜
TlwI示T¨.z椎体信号降低.破坏较严重.呈后凸畸形,Cobb角为Fig.7
TIWIdeformity
・422・
生垡置整杂志垫!!生5月筮31鲞筮5期£照也J垒!h业。丛鲤垫!!,yQ!:≥!,№:§
囊有无受压等诊断方面具有独特优势。如常规X线检查难以发现椎体前部的轻微破坏和前缘潜在的缺损,而CT能够及时发现,并显示病椎的破坏程度及与周围组织的关系。
Oguz等[31以MRI为基础将脊柱结核分为三种类型。该分型单纯以脊柱结核的MRI的影像表现为分型标准,未结合神经功能状态及是否进行后凸矫形,对临床治疗指导存在明显缺陷。
二、脊柱结核SMU分型
分析X线片、CT及MRI成像特点,CT及X线片仅能显示骨质破坏较明显的中后期脊柱结核。MRI能够对早期脊柱结核敏感成像,结合临床表现,为临床诊断早期脊椎结核提供较为及时、准确的影像学证据。对于中后期脊柱结核,可清晰显示椎间盘、椎体、椎管内脓肿形成,脊髓受压与否以及椎旁软组织肿胀等改变M]。我们对230例脊柱结核患者的MRI影像学特征进行分析,提出新的SMU分型系统,即信号改变型(I型)、脓肿形成型(Ⅱ型)、椎体破坏型(11I型)、椎管占位型(1V型)和后凸畸形型(V型)共五个类型。关于跳跃型脊柱结核,根据最严重病变部位的MRI特征进行临床分型。脊椎附件结核,由于发病率极低,可根据脓肿大小以及对脊髓压迫程度,归类于相应分型。对于Ⅱ至V型脊柱结核,通过MRI的影像学特征易于诊断。而对于I型脊柱结核,因仅表现为信号改变,除结合临床表现外,在CT引导下穿刺活检成为重要确诊手段。
三、SMU分型对治疗的指导价值
随着脊柱外科技术的成熟及对脊柱结核认识的深入,其手术适应证得到广泛的认可:(1)有较大的寒性脓肿、流注脓肿者;(2)病灶内有较大的死骨和空洞者;(3)窦道经久不愈者;(4)神经功能障碍者;(5)脊柱明显不稳者;(6)脊柱严重或进行性后凸畸形者。结合SMU分型中各型特点,需要手术治疗的为Ⅱb型、Ⅲ型、Ⅳ型和V型脊柱结核。对于I型和Ⅱa型脊柱结核,仅表现为早期病理改变,为非手术治疗的最佳适应证。
四、SMU分型与术式选择
脊柱结核手术方案要根据患者具体情况而制(2)是否出现脊柱后凸畸形和脊柱不稳;(3)神经损害的严重程度;(4)结核菌对药物治疗的敏感性和宿主的免疫状态;(5)术者手术技巧与手术器械。多数万方数据
截瘫应进行急诊手术治疗[7】。
通过SMU分型,指导术式选择如下:对于I型和Ⅱa型脊柱结核,单纯给予合理的化疗方案,即可取得良好的疗效。根据MRI显示脓肿或者巨大流注(椎旁脓肿)形成,无椎体明显破坏、死骨形成,即lIb型结核,可以考虑前入路,行单纯脓肿引流或病灶清除术即可。
Ⅲ型脊柱结核,通常病灶中伴随死骨形成、冷脓肿、椎体破坏较多而引起不稳,必须行前路病灶清除,或因清除病灶后出现骨缺损,引起脊柱失稳,需取自体骨植骨融合,如自体骨短缺,可以结合异体骨、钛网等联合植骨融合,但应特别慎重。对于内固定的使用,结合稳定性破坏的程度、具体侵及的节段及数目决定,通常颈椎、胸椎、胸腰椎及腰椎,局限在三个节段以内,可以行前路病灶清除+植骨融合内固定。而在腰骶段,由于椎体前面或侧面空间、局部器官、血管及神经的局限性,可以考虑行后路椎弓根螺钉内固定+前路病灶清除植骨融合。如累及节段较长,前路无法完成固定,则可以考虑后路固定,前路清除病灶并植骨。
Ⅳ型脊柱结核,往往合并脊髓压迫引起不全瘫痪症状,必须早期手术,重点是椎管减压,通常前路或侧前路减压效果较为彻底,病灶清除、植骨融合及内固定选择同Ⅲ型脊柱结核。
V型脊柱结核,通常由于椎体破坏严重,且前、中及后柱不同的压缩程度(后凸Cobb角>300),而较多合并神经症状;需要病灶清除、椎管减压的同时,进行矫形。对于渗出期结核,前路清除病灶后,通过撑开器纵向撑开,容易制备植骨床,再植入髂骨,重建脊柱稳定性。对于病灶脓肿已消失或陈旧性脊柱结核所致的后凸畸形,前路纵向撑开较困难。在撑开的同时存在对椎体前面血管牵拉损伤的风险,术者往往有较大顾虑,因此前路矫形并不能彻底完成。根据部位不同,可以选择后路矫形,进行椎弓根螺钉内固定。通过提拉、压缩、撑开以及截骨等操作进行最大程度的矫形。同时考虑行前路病灶清除和(或)减压,根据骨缺损情况行植骨融合。以上术后患者均须绝对卧床休息或术后1个月给予支具,保持局部的综上所述,SMU分型方法根据脊柱结核脓肿的大小、椎体破坏严重程度、脊髓受压与否以及是否存在后凸畸形作为分型标准;根据此分型方法制定的治疗预案,为脊柱结核治疗提供理论基础。我们还将
定,需要考虑的问题包括:(I)结核骨性破坏的节段;对脊柱结核治疗持积极态度的学者认为,一旦出现
稳定性。
生堡置叠塞麦堑!!生5且筮≥!卷筮』魍堡垒迪』噬h鲤,丛戥垫!!,y丛1开展多中心临床研究,以便对此分型方法进行修正。
参
Moon
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(本文编辑:万瑜)
万方数据