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本综述聚焦感染性脊柱炎,探讨其影像学诊断要点。分析化脓性、结核性及布鲁氏菌、真菌等罕见病原体感染的影像特征,强调 MRI 在评估病变范围及鉴别诊断中的关键作用,为临床精准诊疗提供参考。
感染性脊柱炎是由病原体感染引起的脊柱炎症性疾病,虽不常见但近年发病率因慢性疾病及免疫功能低下人群增加而上升。其临床表现缺乏特异性,易导致诊断和治疗延迟,引发严重后遗症,因此影像学检查在疾病的定性、评估病变范围及指导治疗中至关重要。
命名与流行病学
感染性脊柱炎可累及一个或多个脊柱结构,包括椎体(骨髓炎)、椎间盘(椎间盘炎)或小关节(化脓性关节炎),当感染广泛累及椎体和椎间盘时,称为脊椎椎间盘炎或椎间盘炎 - 骨髓炎,部分文献中这些术语可互换使用。该病好发于老年人群,呈双峰分布,20 岁以下人群及 50-70 岁人群发病率较高,男女比例为 1.5-2:1,60 岁以上男性因合并症较多更易患病。
病理生理学与影像学特征差异
感染多经血行播散,成人与儿童的影像学表现存在差异。在成人中,随着时间推移,椎间盘内吻合支退化,骨内动脉成为终末动脉,感染栓子沉积在此导致椎体终板缺血、梗死,引发骨破坏和塌陷,且成人椎间盘几乎无血管,缺乏抗感染能力,感染易从一个终板扩散至相邻终板,这是感染性脊椎椎间盘炎的特征。而在儿童中,椎间盘内吻合支开放,血供丰富,终板处终末动脉较少,可保护椎体免受感染栓子导致的梗死,椎间盘血管化使其易患原发性椎间盘炎,且感染从终板向相邻椎体扩散的情况较少。7-13 岁时,广泛的骨内血管网络逐渐缩小消失,而老年退行性椎间盘患者可能因纤维环放射状撕裂重新血管化,引发原发性椎间盘炎。
常见病原体感染的影像学特征
- 化脓性脊柱炎:由化脓性细菌引起,金黄色葡萄球菌是最常见病原体,占比超 75%。不同病原体与特定风险因素相关,如链球菌常见于心内膜炎患者,沙门氏菌多见于镰状细胞病或免疫功能低下者等。病变主要累及腰椎(60%),其次为胸椎(30%)和颈椎(10%),多通过动脉途径感染,早期累及椎间盘。症状隐匿且出现早于结核性感染,平片早期敏感性和特异性差,CT 对骨病变显示更清晰,增强 CT 有助于发现硬膜外和椎旁炎症组织及脓肿,MRI 是评估脊柱感染的首选方法,典型表现为椎体和椎间盘在 T1 加权像上低信号、T2 加权像上高信号,提示水肿,终板不规则,还可显示感染向硬膜外或椎旁间隙扩散形成的炎症组织或脓肿,扩散加权成像(DWI)对检测脓肿有价值。需注意与椎间盘退行性改变鉴别,皮质终板侵蚀破坏、异常椎旁软组织及腰大肌 T2 高信号(腰大肌征)等可作为感染的提示。
- 结核性脊柱炎(Pott 病):由结核分枝杆菌引起,好发于胸椎,起病隐匿,症状逐渐出现,常导致晚期诊断。感染可通过动脉或静脉血行播散,动脉播散时感染多起源于椎体前软骨下,沿前或后纵韧带下扩散,累及多个椎体节段;静脉播散时更易累及后部结构。与化脓性脊柱炎不同,结核性脊柱炎缺乏分解椎间盘的蛋白水解酶,早期椎间盘相对保留,典型影像表现包括早期椎间盘保留、后部结构受累、韧带下扩散、椎体不均匀强化、累及三个或更多椎体节段,随病情进展可出现椎体高度广泛丢失、严重后凸成角(驼背畸形)及椎旁、硬膜外脓肿形成,脓肿常较大,壁薄、光滑、环形强化,可钙化,这是与化脓性脓肿的重要鉴别点。此外,前硬膜外脓肿时,前脊膜椎体韧带的保留对结核性脊柱炎具有高敏感性和特异性。
罕见病原体感染的影像学特征
- 布鲁氏菌脊柱炎:由布鲁氏菌属革兰氏阴性杆菌引起,是一种人畜共患病,通过食用受污染的奶或肉传播,好发于腰椎,尤其是前上角。其特征是同时出现新骨形成和骨破坏,因此常保留正常椎体结构或仅引起轻度畸形,驼背畸形罕见。平片和 CT 可见椎体前上角骨侵蚀(“Pedro Pons 征”)及椎旁新骨形成,类似前骨赘,呈 “鹦鹉嘴” 样外观。病变可分为 focal 型和 diffuse 型,focal 型主要累及椎体前上缘的椎 - 椎间盘交界处,扩散有限,常伴骨硬化、“鹦鹉嘴” 样改变及小气泡;diffuse 型累及整个椎体,通过韧带和血管连接扩散至相邻椎体,严重时可形成硬膜外和椎旁脓肿,多较小,壁薄且不规则。
- 类鼻疽:由假单胞菌属革兰氏阴性杆菌引起,常见于东南亚、澳大利亚北部等地区,糖尿病、酗酒或免疫功能低下者易感染。其引发的感染性脊柱炎影像学表现常与结核性感染相似,导致诊断和治疗困难,腰椎最常受累,在流行区且有相关风险因素的患者,若影像学表现符合脊柱结核,应考虑类鼻疽感染可能。
- 放线菌病:由放线菌属革兰氏阳性、分支、非抗酸厌氧细菌引起,常见于口咽部和阴道正常菌群,免疫功能正常和低下者均可发病,免疫功能正常者更易发生脊柱脓肿和骨髓炎。脊柱感染罕见,多由邻近软组织感染扩散而来,也可经血行播散。与其他感染性脊柱炎不同,放线菌病通常不累及椎间盘,由于病程缓慢,骨破坏常伴随新骨形成,椎体塌陷和角畸形少见。
- 真菌感染:属于机会性感染,在免疫功能低下人群(如 HIV、糖尿病、移植后、化疗或免疫抑制治疗患者)中逐渐增多,常见病原体为曲霉菌和念珠菌属。其影像学特征缺乏特异性,早期诊断困难,依赖高度怀疑和临床判断。多数研究表明,真菌性脊椎椎间盘炎通常病程隐匿,骨破坏较少,MRI 表现为轻度 T1 低信号、T2 高信号和轻微对比增强,可能与免疫功能低下导致的轻度炎症有关。念珠菌脊柱炎常累及腰椎,后部结构受累,椎间盘保留,若免疫功能低下患者的感染性病变在 T2 加权像上显示低信号的脊柱炎症肿块伴小椎旁脓肿,需考虑念珠菌脊柱炎可能。曲霉菌脊柱炎可表现为椎体终板不规则或锯齿状边缘,软骨下 T2 低信号,这与真菌中的顺磁性和铁磁性元素有关,类似真菌性鼻窦炎的 T2 表现,还可累及多个椎体节段,伴跳跃性病变或韧带下扩散,常被误认为结核性脊柱炎,厚而不规则壁的脓肿有助于与结核性脓肿鉴别,但不同真菌感染的影像学特征可能重叠,鉴别困难。
结论
感染性脊椎椎间盘炎,无论由化脓性细菌、结核杆菌还是其他罕见病原体引起,均存在诊断挑战。尽管不同病原体引起的脊椎椎间盘炎影像学表现常重叠,且实验室或病理确诊仍是金标准,但影像学(尤其是 MRI)在疾病管理中至关重要,可提供准确诊断的线索,需结合临床信息和影像表现指导治疗决策。