脊柱脊髓肿瘤的MR表现
作者：张挽时
单位：张挽时(空军总医院磁共振科 100036 北京市阜成路)
关键词：
中国脊柱脊髓杂志000236 中图分类号：R445.2 文献标识码：C 文章编号：1004-406X(2000)-02-0126-03
MR作为检查脊柱、椎管及其内容物的最佳手段已经得到广泛的认同。其可进行多层面、多方位断层，特别是矢状面的检查，可直接观察到脊髓、蛛网膜下腔，不需要造影剂，无放射损伤。
MR对各种病变有很高的敏感性，明显高于CT，而且没有骨伪影，尤其在颈胸交界部位。用MR检查脊椎病变的技术仍在不断改进：如新的脊柱相阵控线圈的应用，不需移动病人或更换线圈，可以一次完成全脊柱的检查；硬件和软件的改善，如高梯度场23～40mT，切换率提高可达150mT/M/ms或更高；快速自旋回波序列的应用，可以在较短时间内完成全脊柱T2加权像，使图像的空间分辨率和对比率都有很大提高。
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T1加权像具有很好的软组织对比分辨率，无骨伪影，提供了清晰的解剖图像，可从多个层面、横断位、矢状位及冠状位直接观察到形态异常。T2加权像和T2*像可达到脊髓造影的效果，对显示髓内病变有明显的优势，如水肿、出血、胶质增生、肿瘤、炎症等。
磁共振对比剂，钆的螯合物——Gadolinium DTPA，可增加受检病变的敏感性和特异性。它能缩短组织T1和T2弛豫时间，常用于T1加权像，增加正常组织和病变的对比，还可以提供病变的血供状况。
MR检查的缺点是：特异性仍然受到限制，有些病人，如带有心脏起搏器、幽闭症等不能进入MR扫描机；其次是费用昂贵。
1 骨肿瘤
正常脊柱骨髓的MR表现随病人的年龄和检查序列的不同而不同。在生长发育过程中，一般是从红骨髓向黄骨髓的转换，前者为造血活跃细胞，后者造血停滞，主要是脂肪细胞。因此，黄骨髓的T1和T2加权像呈高信号，与皮下脂肪相近，而高于肌肉的信号。红骨髓的T1加权像信号低于黄骨髓的T1加权像，而稍高于正常肌肉的信号。T2加权像与黄骨髓相近。随年龄增加，红骨髓向黄骨髓的转换很慢。注射Gd以后，脊柱骨髓不增强。
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骨髓被肿瘤替代后，信号强度发生变化，在T1加权像为中至低信号(图1)。在T1加权像所见的骨髓呈弥漫性信号减低包括：黄骨髓向红骨髓的再翻转、弥漫性骨髓浸润、铁过度负载(含铁血黄素沉积症、多次输血、溶血性贫血、艾滋病等)及慢性肾病。非钙化肿瘤在自旋回波和梯度回波T2加权像表现为高信号(图2)。钙化或硬化性病变在T1和T2加权像表现为低信号，而皮质骨的侵犯在T1和T2加权像表现为高信号。MR显示软组织病变很清楚，如肿瘤范围、水肿和出血。水肿和肿瘤组织在T1和T2加权像可能表现相似的信号，不易区分。Gd增强可能有帮助，能鉴别可强化的肿瘤与水肿，并且可区别肿瘤的坏死和存活肿瘤部分。压脂肪技术加上Gd增强，可抑制脂肪信号，增强病变的对比性。如未采用压脂肪技术，则增强的病灶与脂肪的高信号不易区分。
图1 L2椎体肿瘤，骨髓被肿瘤替代，在T1加权像呈低信号
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图2 胸椎椎体多发转移瘤，T2加权像呈高信号
骨肿瘤的MR信号的变化并不总是能反映出其良性和恶性，大多数肿瘤在T1加权像为低至中信号，在T2加权像为高信号。虽然信号不均匀、边缘不清楚、无钙化常常是恶性，但不肯定是恶性。而一个膨胀性改变的病灶、有锐利的低信号边缘、与邻近的正常骨髓分界清楚通常是良性的。
在少见病例，某些特别类型的肿瘤的 MR表现有特征性。如：液-液平面常见于动脉瘤样骨囊肿；而圆形、边缘清楚、在T1和T2加权像均为高信号，见于无症状脊柱血管瘤；T1加权像呈低信号，T2加权像为高信号，Gd增强，而且凸向硬膜外和脊柱旁，见于有症状的脊柱血管瘤(图3)。
图3 T6椎体可见园形病灶，边界清楚，T1和T2加权像均呈高信号，为脊柱血管瘤
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在成人，转移瘤是最常见的，MR检查优于骨扫描，并且可以精确显示累及硬膜外和脊柱旁的软组织块及脊髓受压状况。典型的转移瘤在T1加权像呈低信号，在T2加权像呈高信号。用梯度回波的T2加权像显示较快速自旋回波更清楚。Gd造影剂并不是常规应用于脊柱转移瘤，其增强的程度和类型有所不同。有些转移瘤增强后变成等信号，反而不易检出，除非加用压脂肪技术。MR可以鉴别出良性的压缩性骨折，如是由于骨质疏松所致，还是病理性骨折，如转移癌或TB等。前者多为单个椎体的变形，注射造影剂后，均匀一致增强，与正常椎体呈等信号；后者除椎体变形，常伴有椎旁的软组织影，增强后病变椎体呈不均匀改变，加用压脂肪技术则更明显(图4、图5)。硬膜外原发骨肿瘤可见于脊索瘤、骨肉瘤、多发骨髓瘤及淋巴瘤等，在MR图像均有很好的显示。
图4 外伤后椎体压缩性骨折，增强后椎体信号与正常椎体相同，脊髓受压，有软化灶形成
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图5 转移瘤所致椎体病理性骨折，L2椎体变形，增强后呈不均质改变，椎体后缘可见增强的软组织影
MR可以清楚显示骨髓及其微小的髓质骨变化。因此，可用MR检查原发性骨髓病变，如白血病、淋巴瘤等。
需强调，X线片、CT和同位素骨扫描，对诊断脊椎肿瘤仍然有很大帮助。
发病部位，如椎体、椎弓，病变范围，病人年龄、性别，发病率，影像学所见，如硬化、溶解、膨胀、是否带蒂或广基、血管状况等是诊断骨肿瘤的基本特征。最常见的良性骨肿瘤：血管瘤、骨样骨瘤、骨母细胞瘤、巨细胞瘤、骨软骨瘤和动脉瘤样骨囊肿，MR对其定位和定性诊断有重要帮助。
骨肿瘤与脊柱骨髓炎通常可以鉴别，但有时两者的骨信号变化相似，鉴别困难。肿瘤一般不侵犯椎间隙的间盘组织，化脓性脊柱炎(葡萄球菌感染常见)、肉芽肿脊柱炎(结核杆菌常见)随着免疫抑制剂的应用增加，其发病率亦增加。结核性脊柱炎常沿韧带下和硬膜外播散。椎间盘变性伴椎体终板(endplate)损伤所造成的信号改变必须与感染和肿瘤相鉴别。
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2 脊髓肿瘤
2.1 髓内肿瘤
对于脊髓占位病变，MR是首选的检查。90%～95%的脊髓肿瘤是胶质瘤，其中95%为室管膜瘤和低度恶性胶质瘤。二者在T1加权像均为脊髓肿大，呈等信号或低信号，在T2加权像呈高信号。如病变范围广泛，发生在年轻病人，多为星形细胞瘤(图6)；病变相对局限，T1加权像是等信号或混杂信号，而T2加权像呈高信号则可能为室管膜瘤，它常伴有出血，主要位于圆锥、终丝和颈段，可伴有骨性椎管的塑膜样(remodel)扩张。位于终丝的肿瘤不易与神经纤维瘤区分。上述两类肿瘤注射造影剂均有增强。有几点需特别说明：(1)低度恶性肿瘤可能有明显强化；(2)在胶质瘤增强的部分不一定与肿瘤的实际范围一致，而是反映了肿瘤的活性部分，有利于活检；(3)MR可证实脊髓肿瘤浸润有脊髓空洞、囊腔样改变。(4)几乎所有脊髓肿瘤用Gd后都增强，但脊髓局灶性增强不一定是肿瘤。
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图6 颈髓星形细胞瘤，病变广泛，脊髓肿大，累及延髓
血管母细胞瘤是少见的病例，占髓内占位的2%～4%，可伴较大的空洞样囊腔，甚至被误认为脊髓空洞症，偏心分布的小的瘤结节均匀性增强，在蛛网膜下腔可见扩张、迂曲的血管，髓内囊变都有利于支持这一诊断(图7)。它可合并von Hippel-Lindau，单发或多发，常见于颈段。
图7 颈段髓内血管母细胞瘤，增强明显，可见粗大的引流血管和伴发的空洞样改变
髓内脂肪瘤主要位于软膜下，被认为是先天性畸形，有典型的 MR特征，常合并椎管闭合不全。
由于各种感染造成的局灶或弥漫性的脊髓变化，可能与髓内肿瘤相似，其中包括感染性(所谓的脊髓炎)和非感染性(所谓的脊髓病)以及脊髓空洞-积水症。
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在脊髓炎中，脱髓鞘病和病毒感染是最常见的。多发性硬化(MS)主要影响颈胸段脊髓，急性期可见脊髓肿大，有增强，有时与肿瘤鉴别困难。随访时，病变消失或伴有脑内硬化灶有助于诊断。急性横断性脊髓炎、与爱滋病相关脊髓病变及放射性脊髓病都可能与髓内肿瘤相似。
在血管性脊髓病中，最常见的是脊髓硬膜动静脉瘘，它伴有髓周的引流静脉。 MR可以显示蛛网膜下腔中的扩张血管，胸髓中、下段的脊髓肿大，T2加权像呈高信号，这是由于静脉充血所致。应该做脊髓的X线血管造影，以显示硬膜引流血管并做栓塞治疗。海绵状血管瘤在 MR显示很清楚，由于反复出血，在T1加权像和T2加权像为混杂信号。
2.2 髓外硬膜下肿瘤
神经源性肿瘤，包括神经纤维瘤和神经鞘瘤，是最常见的髓外硬膜下肿瘤，占50%，其次为脊膜瘤，占40%。神经源性肿瘤常表现为靶征，在T2加权像，中心呈高信号，周边呈低信号。在T1加权像可增强。T2加权像所见的高信号或混杂信号是由于囊变、出血或者变性、坏死，其中16%通过椎间孔向硬膜外椎旁突出，即所谓的哑铃型(图8)。脊膜瘤常见于中年妇女，位于胸段，多在脊髓背侧。在T1和T2加权像与脊髓呈等信号，中等程度增强。在某些病例可见硬膜尾征，或见到肿瘤边缘线性低信号带，反映了其钙化成份。脑转移瘤如髓母细胞瘤、胶母细胞瘤、室管膜瘤、松果体生殖细胞瘤的蛛网膜下腔播散多见于儿童，而非神经系统来源的肿瘤，如肺癌、乳腺癌、黑色素瘤的蛛网膜下腔转移常发生在成人。对于转移细胞瘤在T1加权像注射Gd以后，可见蛛网膜下腔的肿瘤呈结节样增强，分散在脊髓表面或马尾神经。
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图8 髓外硬膜下神经纤维瘤，通过扩大的神经孔向外延伸，呈“哑铃状“改变
脂肪瘤在T1和T2加权像为高信号，与邻近的骨髓和脂肪信号相似，边缘清楚。一般不造成脊髓压迫、变形，可能为偶然发现。如果很大，也可引起症状。
2.3 硬膜外肿瘤
硬膜外肿瘤最常见为转移瘤，占90%。肿瘤的直接浸润可以来自椎旁肿瘤，如神经母细胞瘤，或骨肿瘤如骨肉瘤、脊索瘤，以及淋巴瘤等。增强CT和CT脊髓造影对显示硬膜外侵犯有重要作用。但增强后的MR检查则可能是更好的选择，可显示脊髓受压的水平、范围和程度。鉴别诊断包括硬膜外和硬膜下脓肿。
收稿日期：2000-02-16, http://www.100md.com
单位：张挽时(空军总医院磁共振科 100036 北京市阜成路)
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中国脊柱脊髓杂志000236 中图分类号：R445.2 文献标识码：C 文章编号：1004-406X(2000)-02-0126-03
MR作为检查脊柱、椎管及其内容物的最佳手段已经得到广泛的认同。其可进行多层面、多方位断层，特别是矢状面的检查，可直接观察到脊髓、蛛网膜下腔，不需要造影剂，无放射损伤。
MR对各种病变有很高的敏感性，明显高于CT，而且没有骨伪影，尤其在颈胸交界部位。用MR检查脊椎病变的技术仍在不断改进：如新的脊柱相阵控线圈的应用，不需移动病人或更换线圈，可以一次完成全脊柱的检查；硬件和软件的改善，如高梯度场23～40mT，切换率提高可达150mT/M/ms或更高；快速自旋回波序列的应用，可以在较短时间内完成全脊柱T2加权像，使图像的空间分辨率和对比率都有很大提高。
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T1加权像具有很好的软组织对比分辨率，无骨伪影，提供了清晰的解剖图像，可从多个层面、横断位、矢状位及冠状位直接观察到形态异常。T2加权像和T2*像可达到脊髓造影的效果，对显示髓内病变有明显的优势，如水肿、出血、胶质增生、肿瘤、炎症等。
磁共振对比剂，钆的螯合物——Gadolinium DTPA，可增加受检病变的敏感性和特异性。它能缩短组织T1和T2弛豫时间，常用于T1加权像，增加正常组织和病变的对比，还可以提供病变的血供状况。
MR检查的缺点是：特异性仍然受到限制，有些病人，如带有心脏起搏器、幽闭症等不能进入MR扫描机；其次是费用昂贵。
1 骨肿瘤
正常脊柱骨髓的MR表现随病人的年龄和检查序列的不同而不同。在生长发育过程中，一般是从红骨髓向黄骨髓的转换，前者为造血活跃细胞，后者造血停滞，主要是脂肪细胞。因此，黄骨髓的T1和T2加权像呈高信号，与皮下脂肪相近，而高于肌肉的信号。红骨髓的T1加权像信号低于黄骨髓的T1加权像，而稍高于正常肌肉的信号。T2加权像与黄骨髓相近。随年龄增加，红骨髓向黄骨髓的转换很慢。注射Gd以后，脊柱骨髓不增强。
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骨髓被肿瘤替代后，信号强度发生变化，在T1加权像为中至低信号(图1)。在T1加权像所见的骨髓呈弥漫性信号减低包括：黄骨髓向红骨髓的再翻转、弥漫性骨髓浸润、铁过度负载(含铁血黄素沉积症、多次输血、溶血性贫血、艾滋病等)及慢性肾病。非钙化肿瘤在自旋回波和梯度回波T2加权像表现为高信号(图2)。钙化或硬化性病变在T1和T2加权像表现为低信号，而皮质骨的侵犯在T1和T2加权像表现为高信号。MR显示软组织病变很清楚，如肿瘤范围、水肿和出血。水肿和肿瘤组织在T1和T2加权像可能表现相似的信号，不易区分。Gd增强可能有帮助，能鉴别可强化的肿瘤与水肿，并且可区别肿瘤的坏死和存活肿瘤部分。压脂肪技术加上Gd增强，可抑制脂肪信号，增强病变的对比性。如未采用压脂肪技术，则增强的病灶与脂肪的高信号不易区分。
图1 L2椎体肿瘤，骨髓被肿瘤替代，在T1加权像呈低信号
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图2 胸椎椎体多发转移瘤，T2加权像呈高信号
骨肿瘤的MR信号的变化并不总是能反映出其良性和恶性，大多数肿瘤在T1加权像为低至中信号，在T2加权像为高信号。虽然信号不均匀、边缘不清楚、无钙化常常是恶性，但不肯定是恶性。而一个膨胀性改变的病灶、有锐利的低信号边缘、与邻近的正常骨髓分界清楚通常是良性的。
在少见病例，某些特别类型的肿瘤的 MR表现有特征性。如：液-液平面常见于动脉瘤样骨囊肿；而圆形、边缘清楚、在T1和T2加权像均为高信号，见于无症状脊柱血管瘤；T1加权像呈低信号，T2加权像为高信号，Gd增强，而且凸向硬膜外和脊柱旁，见于有症状的脊柱血管瘤(图3)。
图3 T6椎体可见园形病灶，边界清楚，T1和T2加权像均呈高信号，为脊柱血管瘤
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在成人，转移瘤是最常见的，MR检查优于骨扫描，并且可以精确显示累及硬膜外和脊柱旁的软组织块及脊髓受压状况。典型的转移瘤在T1加权像呈低信号，在T2加权像呈高信号。用梯度回波的T2加权像显示较快速自旋回波更清楚。Gd造影剂并不是常规应用于脊柱转移瘤，其增强的程度和类型有所不同。有些转移瘤增强后变成等信号，反而不易检出，除非加用压脂肪技术。MR可以鉴别出良性的压缩性骨折，如是由于骨质疏松所致，还是病理性骨折，如转移癌或TB等。前者多为单个椎体的变形，注射造影剂后，均匀一致增强，与正常椎体呈等信号；后者除椎体变形，常伴有椎旁的软组织影，增强后病变椎体呈不均匀改变，加用压脂肪技术则更明显(图4、图5)。硬膜外原发骨肿瘤可见于脊索瘤、骨肉瘤、多发骨髓瘤及淋巴瘤等，在MR图像均有很好的显示。
图4 外伤后椎体压缩性骨折，增强后椎体信号与正常椎体相同，脊髓受压，有软化灶形成
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图5 转移瘤所致椎体病理性骨折，L2椎体变形，增强后呈不均质改变，椎体后缘可见增强的软组织影
MR可以清楚显示骨髓及其微小的髓质骨变化。因此，可用MR检查原发性骨髓病变，如白血病、淋巴瘤等。
需强调，X线片、CT和同位素骨扫描，对诊断脊椎肿瘤仍然有很大帮助。
发病部位，如椎体、椎弓，病变范围，病人年龄、性别，发病率，影像学所见，如硬化、溶解、膨胀、是否带蒂或广基、血管状况等是诊断骨肿瘤的基本特征。最常见的良性骨肿瘤：血管瘤、骨样骨瘤、骨母细胞瘤、巨细胞瘤、骨软骨瘤和动脉瘤样骨囊肿，MR对其定位和定性诊断有重要帮助。
骨肿瘤与脊柱骨髓炎通常可以鉴别，但有时两者的骨信号变化相似，鉴别困难。肿瘤一般不侵犯椎间隙的间盘组织，化脓性脊柱炎(葡萄球菌感染常见)、肉芽肿脊柱炎(结核杆菌常见)随着免疫抑制剂的应用增加，其发病率亦增加。结核性脊柱炎常沿韧带下和硬膜外播散。椎间盘变性伴椎体终板(endplate)损伤所造成的信号改变必须与感染和肿瘤相鉴别。
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2 脊髓肿瘤
2.1 髓内肿瘤
对于脊髓占位病变，MR是首选的检查。90%～95%的脊髓肿瘤是胶质瘤，其中95%为室管膜瘤和低度恶性胶质瘤。二者在T1加权像均为脊髓肿大，呈等信号或低信号，在T2加权像呈高信号。如病变范围广泛，发生在年轻病人，多为星形细胞瘤(图6)；病变相对局限，T1加权像是等信号或混杂信号，而T2加权像呈高信号则可能为室管膜瘤，它常伴有出血，主要位于圆锥、终丝和颈段，可伴有骨性椎管的塑膜样(remodel)扩张。位于终丝的肿瘤不易与神经纤维瘤区分。上述两类肿瘤注射造影剂均有增强。有几点需特别说明：(1)低度恶性肿瘤可能有明显强化；(2)在胶质瘤增强的部分不一定与肿瘤的实际范围一致，而是反映了肿瘤的活性部分，有利于活检；(3)MR可证实脊髓肿瘤浸润有脊髓空洞、囊腔样改变。(4)几乎所有脊髓肿瘤用Gd后都增强，但脊髓局灶性增强不一定是肿瘤。
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图6 颈髓星形细胞瘤，病变广泛，脊髓肿大，累及延髓
血管母细胞瘤是少见的病例，占髓内占位的2%～4%，可伴较大的空洞样囊腔，甚至被误认为脊髓空洞症，偏心分布的小的瘤结节均匀性增强，在蛛网膜下腔可见扩张、迂曲的血管，髓内囊变都有利于支持这一诊断(图7)。它可合并von Hippel-Lindau，单发或多发，常见于颈段。
图7 颈段髓内血管母细胞瘤，增强明显，可见粗大的引流血管和伴发的空洞样改变
髓内脂肪瘤主要位于软膜下，被认为是先天性畸形，有典型的 MR特征，常合并椎管闭合不全。
由于各种感染造成的局灶或弥漫性的脊髓变化，可能与髓内肿瘤相似，其中包括感染性(所谓的脊髓炎)和非感染性(所谓的脊髓病)以及脊髓空洞-积水症。
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在脊髓炎中，脱髓鞘病和病毒感染是最常见的。多发性硬化(MS)主要影响颈胸段脊髓，急性期可见脊髓肿大，有增强，有时与肿瘤鉴别困难。随访时，病变消失或伴有脑内硬化灶有助于诊断。急性横断性脊髓炎、与爱滋病相关脊髓病变及放射性脊髓病都可能与髓内肿瘤相似。
在血管性脊髓病中，最常见的是脊髓硬膜动静脉瘘，它伴有髓周的引流静脉。 MR可以显示蛛网膜下腔中的扩张血管，胸髓中、下段的脊髓肿大，T2加权像呈高信号，这是由于静脉充血所致。应该做脊髓的X线血管造影，以显示硬膜引流血管并做栓塞治疗。海绵状血管瘤在 MR显示很清楚，由于反复出血，在T1加权像和T2加权像为混杂信号。
2.2 髓外硬膜下肿瘤
神经源性肿瘤，包括神经纤维瘤和神经鞘瘤，是最常见的髓外硬膜下肿瘤，占50%，其次为脊膜瘤，占40%。神经源性肿瘤常表现为靶征，在T2加权像，中心呈高信号，周边呈低信号。在T1加权像可增强。T2加权像所见的高信号或混杂信号是由于囊变、出血或者变性、坏死，其中16%通过椎间孔向硬膜外椎旁突出，即所谓的哑铃型(图8)。脊膜瘤常见于中年妇女，位于胸段，多在脊髓背侧。在T1和T2加权像与脊髓呈等信号，中等程度增强。在某些病例可见硬膜尾征，或见到肿瘤边缘线性低信号带，反映了其钙化成份。脑转移瘤如髓母细胞瘤、胶母细胞瘤、室管膜瘤、松果体生殖细胞瘤的蛛网膜下腔播散多见于儿童，而非神经系统来源的肿瘤，如肺癌、乳腺癌、黑色素瘤的蛛网膜下腔转移常发生在成人。对于转移细胞瘤在T1加权像注射Gd以后，可见蛛网膜下腔的肿瘤呈结节样增强，分散在脊髓表面或马尾神经。
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图8 髓外硬膜下神经纤维瘤，通过扩大的神经孔向外延伸，呈“哑铃状“改变
脂肪瘤在T1和T2加权像为高信号，与邻近的骨髓和脂肪信号相似，边缘清楚。一般不造成脊髓压迫、变形，可能为偶然发现。如果很大，也可引起症状。
2.3 硬膜外肿瘤
硬膜外肿瘤最常见为转移瘤，占90%。肿瘤的直接浸润可以来自椎旁肿瘤，如神经母细胞瘤，或骨肿瘤如骨肉瘤、脊索瘤，以及淋巴瘤等。增强CT和CT脊髓造影对显示硬膜外侵犯有重要作用。但增强后的MR检查则可能是更好的选择，可显示脊髓受压的水平、范围和程度。鉴别诊断包括硬膜外和硬膜下脓肿。
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