脊柱肿瘤学
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第三节 影像学检查

一、X线检查

X线片较简单、低廉,仍是目前发现脊柱骨肿瘤最基本和首选的常规检查,能发现大部分脊柱肿瘤。疑有颈椎、胸椎、腰椎和骶椎肿瘤的患者应分别摄颈椎、胸椎、腰椎或骶椎正、侧位片。若是寰枢椎还要做斜位和张口位片,认真观察枕骨及寰枢椎的解剖形态和相对关系有无异常,了解有无寰枕和寰枢关节脱位,并测量AO间距、C1~2及C2~3移位和成角的大小。为了解脊柱,特别是寰枢关节的稳定程度,可让患者在不施加外力的情况下,自己作过伸过屈位时动态位摄片。脊柱骨肿瘤来源复杂,种类繁多,在阅读X线片时,应着重观察:

1.肿瘤边界

绝大多数良性肿瘤,均有完整的骨壳,边缘清晰,周围有硬化新生骨(图7-3-1、图7-3-2)。恶性肿瘤骨质破坏无明显边界,周围常无硬化新骨包绕,边界模糊不清。

2.反应骨

是分化正常的骨,具有骨小梁结构,但比正常骨小梁密集和增粗。

图7-3-1 颈椎X线示C7椎左侧骨软骨瘤

图7-3-2 X线片见T2椎右侧骨软骨瘤

3.骨膜反应

良性骨肿瘤一般无骨膜反应,仅少数有少量整齐的骨膜反应。恶性肿瘤如骨肉瘤可有不规则的骨膜反应,软骨肉瘤可见环状或云雾状钙化。

4.软组织肿块

良性骨肿瘤多无软组织肿块,肿瘤局限于骨内生长并有完整的骨壳。当囊状,皂泡样膨胀性改变明显时,部分肿瘤包壳不完整,可有软组织肿块突出,如骨巨细胞瘤的软组织肿块呈圆形,边缘清晰光滑,与周围组织之间界限分明,不呈浸润状。恶性骨肿瘤发展迅速,皮质极易突破,侵入四周软组织内,形成肿瘤性软组织肿块,肿块与周围的分界不清。

5.骨质破坏

有30%~50%患者出现X线片改变以前椎骨就有破坏,轻微的椎骨破坏X线片不能显示,如果X线片显示椎骨有破坏时,椎骨已有30%以上被破坏,分为溶骨性(图7-3-3)、成骨性或混合性。椎骨恶性肿瘤主要表现为虫蚀状、筛孔状或斑点状等低密度骨破坏区,边缘模糊不清(图7-3-4)。多数脊柱转移瘤主要表现为溶骨性破坏。

图7-3-3 C3浆细胞骨髓瘤的溶骨性破坏X线片表现

图7-3-4 L1椎骨巨细胞瘤呈偏心性破坏,累及椎弓根

图7-3-5 颈椎CT平扫显示C7椎左侧骨软骨瘤

图7-3-6 CT三维重建可见T2椎右侧骨软骨瘤

二、CT检查

分为平扫和增强扫描。增强扫描可提高病变组织同正常组织间的密度对比,扫描图像具有较高的密度分辨率,可直接显示X线片无法显示的部位和病变(图7-3-5~图7-3-9),是显示椎骨破坏最好的方法,是诊断脊柱肿瘤的重要手段。

1.能较X线片更清晰、更早期地显示肿瘤对皮质骨侵蚀破坏所形成的溶骨缺损低密度区、向髓腔内侵蚀破坏形成的较高密度区和肿瘤突破皮质形成肿瘤性软组织肿块。

2.较X线片更清晰地显示脊椎部的解剖位置变化,早期发现颈、胸、腰、骶移位,特别是寰枢椎关节或寰枕关节脱位。

图7-3-7 CT示L2椎体骨巨细胞瘤的溶骨性破坏并有分隔,肿瘤累及椎弓根

图7-3-8 CT显示L3神经鞘瘤

图7-3-9 CT显示C4椎动脉孔溶骨性破坏

3.能通过窗宽、窗位的调整同时观察骨肿瘤的大小并进行CT值的测量和分析,初步判断肿瘤的性质。

4.能显示脊柱横断面结构,能较平片更充分地显示肿瘤与肌肉、血管、脊髓和神经根之间的关系。

三、MRI检查

MRI是诊断脊柱肿瘤的重要手段。其主要的优点:

1.分辨率较X线片和CT片高,而且没有骨伪影。T1加权像能提供清晰的解剖图像。T2加权像可达到脊髓造影的效果,能显示脊髓水肿、出血、胶质增生、肿瘤和炎症等。能清晰地显示肿瘤的界面、侵犯范围,对手术方式的选择,手术范围的确定,放、化疗后的疗效观察均有帮助。

2.能用T1和T2加权的横断面、矢状面及冠状面图像,必要时三维立体成像以充分显示病变,全面观察肿瘤,做到空间立体定位。大多数肿瘤病灶在T1加权像上为减弱的信号强度影像,在T2加权像上为增强的信号强度影像。

3.MRI对松质骨的变化尤为灵敏。成人椎体松质骨中以黄骨髓为主,内富含脂肪,故呈高信号,肿瘤侵犯替代后,黄骨髓向红骨髓的再翻转、弥漫性骨髓浸润等均可使骨髓信号减低,或信号消失而产生不正常的信号,因此用MRI很容易发现占据正常骨髓的肿瘤。能较早发现X线片、核素、CT不易检出的肿瘤(图7-3-10~图7-3-12),勾画出瘤灶的分布、数量、大小及是否侵犯邻近组织,能显示肿瘤沿髓腔呈跳跃性转移的瘤灶。受累椎体多呈T1加权像低信号、T2加权呈高信号及高低混杂信号,但信号变化缺乏特异性,不能仅凭信号强度的改变而做出定性诊断,若在信号改变基础上有多发椎体跳跃性受累、椎间盘嵌入征或椎间隙扩大征、椎弓受累等,是脊柱转移瘤诊断依据之一。

图7-3-10 T11转移瘤MRI表现

图7-3-11 MRI显示C5、6椎体浆细胞骨髓瘤突入椎管并压迫脊髓

图7-3-12 T8椎体血管瘤MRI显示脊髓受压

4.增强扫描可显示肿块与重要血管的关系,同时可根据动态扫描病灶内增强情况下信号强度的变化进一步判断大部分肿瘤的良、恶性。平扫T2加权像呈高信号或高低混杂信号,无法区别骨髓水肿、坏死区域及肿瘤活性部分,而增强后显示椎体区域性强化,强化部分相当于有血供部分,即肿瘤组织。有些肿瘤在MRI上有其特殊表现,如脂肪瘤在T1和T2加权像上均表现为高信号;液-气平面常见于动脉瘤样骨囊肿;骨纤维结构不良由于缺乏易感质子而在T1和T2加权像上均表现为明显的低信号;而圆形、边缘清楚、在T1和T2加权像均为高信号,见于无症状椎骨血管瘤; T1加权像呈低信号,T2加权像为高信号,增强后凸向硬膜外和椎旁,见于有症状的椎骨血管瘤。

虽然MRI无放射性,是一种无损伤的检查方法,但仍有一些缺点,其特异性仍然受到限制;带有心脏起搏器的患者、幽闭症患者等不能进入MRI扫描机;对肿瘤的钙化、骨化和骨膜反应的显示图像不如X线片和CT片。

四、核素骨显像

核素骨显像又称为骨SPECT(ECT)显像,对骨与软组织肿瘤的诊断具有高灵敏度和准确度,同时具有安全、简便等优点,临床上把活跃而血运丰富的病变和成骨活动增强的过程都表现为显影剂吸收增高的区域称为“热区”。发展缓慢或静止、血运差的病变和无明显成骨的过程都表现为无放射性增强或放射性减低的区域称为“冷区”。在脊柱肿瘤中以热区阳性显影多见,是诊断脊柱骨肿瘤及随访疗效的一种有力手段。

1.用骨显像来早期发现原发性脊柱骨肿瘤。许多原发恶性脊柱肿瘤早期即可在骨显像上出现改变。骨肉瘤患者的骨显像可见病变部位高度浓集显影剂,热区中可见到冷斑块,骨的轮廓变形。三时相的血管相显示病灶部位血供丰富。

尤文肉瘤骨显像可见病变部位高度浓聚显影剂,放射性呈均匀性增高,少数在热区中可见放射性减低或增高区,三时相显像反映出血供丰富。多发性骨髓瘤有骨广泛破坏时,骨显像可表现为放射性分布稀疏的异常区。脊索瘤可表现为放射性吸收减低呈“冷区”或分布正常。骨巨细胞瘤可见显像剂摄取,为弥漫性增高,也可表现为边缘浓聚而中央稀疏。良性肿瘤或瘤样病变在骨显像上也可出现改变。骨样骨瘤的瘤巢中心由于良性骨母细胞成骨过程活跃,含有丰富的血管而形成一个异常浓聚的“热区”,而周围致密的硬化骨摄取显像剂减少,因此瘤巢边界清晰,形成典型的“双密度”征。其他良性的肿瘤和瘤样病变,如纤维结构不良、内生软骨瘤、骨软骨瘤和软骨母细胞瘤等,骨显像都产生热区病灶。

2.用骨显像来早期发现脊柱转移瘤。骨显像对骨转移瘤的灵敏度高,对怀疑转移瘤的患者应行全身骨显像检查(图7-3-13),在患有骨外恶性肿瘤的患者出现骨痛、身体其他部位发现转移灶、血生化指标异常的情况下,应及时行核素全身显像检查以证实有无骨转移。对恶性骨肿瘤的患者行全身骨显像检查,以判断是否发生远处转移。

脊柱转移瘤以多发常见。由于骨转移瘤的破坏常常是骨性,或溶骨与成骨的混合性,并常伴有病理性骨折,转移瘤病灶多表现为异常放射性浓聚(热区),而冷区较少。因此,脊柱骨显像中表现为多个“热区”时几乎可判断为脊柱转移瘤(图7-3-14)。如果转移瘤未达到足够的成骨反应,但病灶的大小达到了显像设备的分辨标准时,骨显像可表现为“冷区”。有2%~10%的转移瘤表现为“冷区”,最多见于肾癌和黑色素瘤的脊柱转移。

在骨显像中,骨转移灶、Paget病、骨创伤、骨感染都会导致明显的显影剂吸收增多。因此对于单个孤立病灶,是否为骨转移灶,或为良性代谢性疾病,必须慎重鉴别。应详细询问有无创伤史,结合X线片、CT和MRI检查。如仍有疑问,可于2~3个月后重复骨显像或病变区活检以明确诊断。

图7-3-13 胸腰椎多发性转移瘤

A.T12和L4椎体有明显转移病灶; B.除T12和L4椎体外,L1-3椎体有微小病灶

图7-3-14 乳腺癌全身骨广泛转移

3.用骨显像来评价骨转移瘤的疗效,是一种较为客观、准确的方法。将转移瘤患者治疗后与治疗前的骨显像相比较,转移灶缩小或数目减少,常常意味着治疗有效(图7-3-15);相反,瘤灶扩大或数目增多说明肿瘤在继续发展。

图7-3-15 用放射性药物89SrCl2治疗骨转移的疗效比较

A.治疗前骨SPECT(ECT)显像提示右肩胛骨、肋骨和胸椎有骨转移; B.用89SrCl2777MBq治疗后20个月复查ECT,原转移灶基本消失

(邓候富)

五、PET/CT检查

PET是正电子发射计算机断层显像(positron emission computed tomography)是一种分子功能影像设备。采用正电子核素作为示踪剂,通过病灶部位对示踪剂的摄取了解病灶功能代谢状态,从而对病灶做出定性诊断。CT即计算机体层扫描,它可以清晰地显示病变的大小、位置、形态等解剖学特征,但对病变的性质判断有时较困难。PET/CT即是将PET和CT两个设备有机结合起来,使用同一个检查床和同一个图像处理工作站。PET/CT同时兼具PET和CT的功能,二者优势互补,PET可以显示病灶的病理生理特征,有助于早期发现病灶和定性; CT可以显示病灶结构变化,有助于精确定位。

图7-3-16 PET/CT显示肺癌胸椎转移

区分一种骨肿瘤病变是良性、中间型、恶性,对病理医师来讲要比放射医师复杂得多。脊柱的肿瘤同其他部位的骨肿瘤一样,在做出正确的病理诊断前,需全面了解临床、影像和手术所见资料。由于受到各种取材局限,如小块组织活检、穿刺活检、术中冰冻活检等,病变的代表性受到影响,仅凭显微镜下的组织学图像作诊断是非常危险的。比如,骨肉瘤中X线表现为骨密质日光放射状成骨反应的区域在显微镜下为增生活跃的反应性新生骨,如果仅取到这些部位,很可能把骨肉瘤低诊断为良性病变;同样,良性的骨肿瘤或囊肿由于有病理性骨折,出现旺炽性反应性新生骨,取材局限于这些区域,显微镜下貌似骨肉瘤,容易导致过诊断;或者,在软骨肉瘤中,没有取到X线上浸润性溶骨性病变区域,可能漏掉去分化软骨肉瘤成分而大大低估了肿瘤的恶性程度。因此,只有骨科医师、放射医师和病理医师在复习病史、X线表现和活检材料后,紧密合作,才能对脊柱肿瘤作出正确诊断。PET/CT除了具有PET和CT各自的功能外,其独特的融合图像,将PET图像和CT图像同机融合,可以同时反映病灶的病理生理变化及形态结构变化,显著提高了诊断的准确性(图7-3-16)。当然,PET/CT也有假阳性和假阴性发生,其总的诊断准确率在90%左右。

PET/CT在脊柱肿瘤的诊断、治疗决策与预后评估方面具有以下优点:①鉴别肿瘤的良恶性:经PET/CT检查,若肿瘤的代谢活性不高,提示良性肿瘤的可能性大;若肿瘤代谢活性增高,尤其是延迟相摄取明显增强,提示恶性可能。②帮助恶性骨肿瘤的临床分期: PET/CT全身显像可了解全身器官有无转移,有利于对脊柱恶性骨肿瘤进行精确的临床分期,指导治疗决策。③搜索转移瘤原发灶:脊柱转移瘤患者,可通过PET/CT搜寻原发灶。④帮助制订脊柱骨肿瘤的放疗计划: PET/CT能够帮助放射治疗人员勾画更为合理的生物靶区,指导放疗计划的制订。⑤评估脊柱骨肿瘤的疗效:可鉴别骨肿瘤治疗后坏死、纤维化与残留或复发,判断手术和放化疗的疗效,指导治疗方案的调整。

(田蓉)