椎体骨质疏松性骨折MRI研究进展

作者：郭威，熊玉超，彭丽君，暨南大学第一临床医学院；曾旭文，梁治平，广州市红十字会医院·暨南大学医学院附属广州红十字会医院放射科

 

骨质疏松症是由成骨细胞分化失衡、骨髓内脂肪浸润，导致骨组织细微结构破坏、骨强度下降及骨脆性增加的全身性疾病，在全世界范围内其发病率已跃居常见病的第7位，严重危害公共健康。骨质疏松症严重时可导致骨质疏松性骨折，其中49%发生于椎体。椎体骨质疏松性骨折（osteoporotic vertebral fractures,OCVF）的治疗方式因其程度和类型不同而异。近年来MR检查已成为全面评价OCVF的重要手段，可为临床选择治疗方案提供影像学依据。本文对MRI在OCVF中的研究进展进行综述。

 

1.OCVF概述

 

骨质疏松症患者骨承受力较弱，可无明显外伤或轻微外力作用下发生骨折。Katoh等发现骨质疏松首先发生于脊柱的松质骨如胸椎及腰椎，可能因其为脊柱负重最大及活动度较多的部位，过度前屈或负重易导致压缩性骨折。OCVF包括椎体爆裂骨折和压缩性骨折。

 

爆裂骨折椎体内可见多条骨折线，骨折片向周围爆裂，神经和脊髓损伤概率较高。椎体压缩性骨折主要分为5型：①楔形骨折，临床最为多见，表现为椎体前缘骨皮质骨折，上方骨终板向前倾斜，椎体呈前低后高状；②双凹样骨折，指椎体上下终板中部发生骨折，并向椎体松质骨凹陷；③混合型，为楔形骨折与双凹样骨折合并出现；④骨折脱位，此型临床上常伴有下肢症状，为椎间盘受脱位椎体挤压的表现；⑤隐匿性骨折，指椎体松质骨骨折而软骨和皮质骨正常，椎体形态无明显改变。

 

OCVF各时期病理改变均有所不同。骨质疏松椎体骨小梁稀疏，血管丰富，新鲜骨折时椎体内部分小血管在外力作用下断裂，导致椎体内出血；同时椎体内小血管管壁受压，骨内微循环阻滞，可致水肿、充血及静脉回流受阻，进一步加重骨缺血，形成恶性循环。随骨折时间延长，骨折逐渐修复，皮质骨主要通过形成骨痂进行修复。

 

松质骨主要有2种修复方式，包括①成骨细胞和毛细血管增生直接修复；②在断裂间隙内堆积新骨形成骨小梁，同时椎体内水肿、充血逐渐吸收：骨折6个月后，椎体内水肿、充血完全吸收，随着钙质沉着，血供逐渐恢复正常；2个月后，椎体重建及修复过程完成，椎体稳定，此时称为陈旧性骨折。

 

2.常规MR诊断OCVF

 

2.1MRI表现

 

骨质疏松症患者的椎体明显黄髓化，T1WI及T2WI呈高信号。发生骨折时，椎体内水肿呈长T1、长T2信号，水肿信号在骨质疏松T2WI呈高信号的背景下显示欠佳。多项研究提示，显示OCVF的最佳序列为脂肪抑制T2W，可抑制骨髓内脂肪信号，突出显示水肿的高信号。

 

OCVF的MRI表现如下：①骨折线，骨皮质及骨小梁断裂，表现为线样T1WI稍低信号及T2WI低信号，随着骨折修复，骨折线逐渐模糊；②骨折线周围骨髓水肿，新鲜骨折时表现为混杂信号，骨髓水肿呈不规则斑片状或条状长T1稍长T2信号，脂肪抑制T2WI呈明显高信号；③骨髓内出血，表现为T1WI高信号、T2WI高信号，随骨折时间延长、水肿逐渐消退、出血逐渐吸收，椎体高信号逐渐减低；当椎体信号恢复正常时，提示修复完成，演变为陈旧性骨折；④脊髓及神经损伤，MR可见骨碎片或变形椎体向后压迫脊髓及神经，导致部分水肿增粗和出血，T1WI呈高/低信号，脂肪抑制T2WI呈高信号，随病程延长，信号逐渐恢复正常。

 

2.2鉴别诊断

 

OCVF需与其他原因引起的椎体骨折相鉴别。①外伤性椎体骨折：外伤史明显，可见于任何年龄，而OCVF MRI可见骨质疏松的背景；②肿瘤性骨折：转移瘤及骨髓瘤等所致肿瘤性骨折MRI多表现为骨折椎体前后缘中部膨隆、椎弓根受累及椎旁软组织肿块，而OCVF椎体内可见残留的正常疏松骨髓信号，椎体后缘上下角向硬膜嚢突出，无软组织肿块；③椎体结核所致骨折：椎体破坏常累及终板及椎间盘，可伴有椎旁脓肿。

 

3.MRI新技术在OCVF中的应用

 

3.1MRS

 

不同物质在MRS谱线上表现为特定频率的谱峰，波峰内面积代表该物质的含量，由此可分辨不同物质的成分和含量。水与脂肪在1.5TMR中的共振频率相差约225Hz，以此可区分水与脂肪；MRS通过测量脂肪含量使诊断骨质疏松成为可能。Schellinger等发现骨密度值与椎体内骨髓脂肪含量（bone marrow fat，BMF）呈负相关，且可用脂肪含量/骨密度值评价骨质疏松症。Patsch等采用MRS分析骨质疏松性骨折患者的BMF，并将患者分为骨质疏松并骨折组与非骨折组，发现2组BMF差异有统计学意义（P<>MRS通过测量骨髓中脂肪与水的含量，可能成为诊断骨质疏松症及预测骨质疏松性骨折的新手段。

 

3.2DWI

 

DWI是目前唯一可检测活体组织内水分子扩散运动的无创检查技术，可反映骨髓中由于脂肪成分改变导致的水分子扩散受限情况，从而间接评价骨组织中骨质量的改变，使DWI间接诊断骨质疏松成为可能。张恒等发现女性腰椎ADC值与骨密度测值呈线性相关，与年龄呈负相关。尚伟等发现椎体ADC值随年龄增大呈逐步减低趋势，骨质疏松椎体骨折患者平均ADC值低于正常椎体者。尽管DWI对评价椎体骨质疏松症及骨质疏松性骨折有一定价值，但影响因素较多，临床应用价值受限。

 

3.3T2 mapping序列

 

T2mapping序列可定量检测组织水分子微小变化，T2值可直接反映组织中氢质子含量的变化。不同组织氢质子含量不同，T2值可用于监测骨髓中各种成分的改变。Dooms等发现T1值和T2值等可定量监测不同年龄和性别患者骨髓成分的变化。姚晓龙等采用T2mapping序列测量骨髓T2值的变化，从而识别强直性脊柱炎患者骶髂关节的早期病变。Selby等发现骨髓T2值可反映骨小梁网状结构的特点，故可用于检测早期骨质疏松。

 

4.小结

 

OCVF临床治疗方案多样，需根据不同骨折类型做出恰当选择。①椎体爆裂骨折：对无神经压迫症状者宜采取非手术治疗，有神经压迫则宜手术治疗；②椎体压缩性骨折：压缩程度较小（小于1/3）及疼痛不剧烈时宜采取非手术治疗，而对于无神经系统合并损伤的新鲜骨折、陈旧性骨折、严重后凸畸形伴骨折所致顽固性腰背痛、椎体压缩程度明显（30%椎体丢失<>

 

X线及CT仅能诊断骨丢失>35%的骨质疏松。X线空间分辨率低，多数隐性骨折或无明显移位的骨折显示不清；CT空间分辨率高，多平面重建可更好地显示骨折，但受限于部分容积效应及扫描层厚等。

 

MRI可一次性全面评估骨折类型、是否伴有脊髓和神经损伤、椎体压缩程度、骨折新旧程度、骨折累及范围及骨折椎体后壁是否完整等，还可减少患者转运的痛苦，为临床选择合理的治疗方案提供依据。MR与X线及CT检查相互配合，可准确、全面评估椎体骨折，指导临床个性化诊疗和随访观察。

 

来源：郭威,曾旭文,梁治平,熊玉超,彭丽君.椎体骨质疏松性骨折MRI研究进展[J].中国介入影像与治疗学,2018,15(02):119-122.