兒童無骨折脫位型脊髓損傷的MRI特征

程華，劉寧瑤，伍妘，段曉岷，彭蕓

無骨折脫位型脊髓損傷（spinal cord injury without radiologic abnormality，SCIWORA）由Pang和Wilberger在1982年首次提出，指脊髓損傷伴有神經系統癥狀但X線檢查無陽性發現，即脊柱X線片、脊髓造影和脊柱CT檢查未發現脊柱損傷，本病約占兒童創傷性脊髓病的19%～34%[1]。定義中的脊髓損傷不包括電擊傷、產科并發癥、先天性脊柱異常或脊髓穿通傷[2]。也有學者認為采用無放射學外傷證據的脊髓損 傷（spinal cord injury without radiographic evidenceoftrauma，SCIWORET）來定義此類脊髓損傷更為恰當[3]。MRI技術出現以后，SCIWORA不再是一種無影像學異常的疾病狀態，包括神經損傷和非神經性軟組織損傷。本文回顧性分析兒童SCIWORA的MRI表現及臨床資料，旨在提高對本病的認識。

材料與方法

1.病例資料

2004年4月-2011年10月在我院診斷為SCIWORA的患者10例，女9例，男1例，年齡3.1～7.9歲，平均5.6歲。患者均于出現癥狀后2～10d（平均5d）行脊柱MRI檢查，并于癥狀出現后11～40d復查脊柱MRI。所有患者的脊柱X線或CT檢查未發現異常。

2.MRI檢查方法

脊柱MRI掃描使用Philip Intera 1.5T或Philip 3.0TTX超導MR成像系統，全脊柱線圈，常規行橫軸面和矢狀面掃描，掃描序列及參數：SE T1WI，TR 500ms，TE 13ms；TSE T2WI，TR 2500～3500ms，TE 115ms；T2-FFE序列，TR 391ms，TE 16ms；橫斷面掃描，層厚4mm，層間距0.4mm，視野22.5cm×22.5cm；矢狀面掃描，層厚3mm，層間距0.3mm，視野36.5cm×36.5cm，矩陣416×416，激勵次數5。

結 果

1.臨床表現

10例中車禍傷腰腹部碾壓1例，外力打擊腰部2例，舞蹈練習時下腰動作中損傷脊柱7例。傷后立即出現癥狀的8例，10～20min后出現癥狀的2例，此時患者的主要臨床表現為雙下肢無力4例，單側下肢無力1例，腰部、臀部和（或）下肢疼痛3例，雙下肢麻木1例，腹痛1例。癥狀高峰時間10min～3d（中位時間3.5h），此時患者出現下肢癱瘓，隨后癥狀穩定不再進展，此時的主要臨床表現為雙下肢無力、感覺消失和尿潴留。入院時體檢：雙下肢肌力0級，肌張力減低，感覺喪失，腹壁反射未引出，出現感覺平面，跟、膝腱反射未引出。治療1個月后，雙下肢肌力＞0且≤1級者2例，0級8例。

2.脊髓MRI表現

本組患者多次MRI檢查的相關結果見表1。

首次脊柱MRI檢查的時間為傷后2～10d，平均5d；病變累及全脊髓者1例，累及下頸段、胸段和腰段者1例，累及胸、腰段者6例，僅累及胸段者2例。主要MRI表現：①脊髓水腫4例，呈長T2長T1信號（圖1）；②脊髓水腫伴出血6例，出血灶為短T1、稍短T2信號，T2-FFE序列上呈低信號（圖2、3a～b）。

行MRI復查一次者10例，復查時間為外傷后11～18d，平均13d，主要表現：病變范圍較前增大2例，減小1例，無明顯變化7例；4例首次檢查未發現髓內出血者，第一次復查時發現出血3例，僅表現為水腫1例。復查兩次者4例，第二次復查時間為外傷后32～42d；4例MRI表現為脊髓萎縮（圖3c），其中1例可見局限性中央管擴張。本組中合并非神經性軟組織損傷者1例，病例3合并前縱韌帶損傷及前縱韌帶下少量積液。

討 論

1.SCIWORA的臨床特點及發病機制

SCIWORA的損傷機制與兒童脊柱具有高度延展性的生理和解剖特點密切相關。兒童脊柱含水量高，關節面淺，脊柱韌帶和關節囊彈性大，年幼兒椎體的形狀呈前部較薄之楔形，10歲以下兒童缺乏鉤突[1，4-6]，這些特點決定了在外力作用下，小兒脊柱可發生結構的過度變形，并可回復原位，但并不發生骨質和韌帶的斷裂，表現為X線檢查時無明顯異常改變。與脊柱沿縱軸高度延伸性相比，兒童脊髓僅可拉長0.6cm以下，這二者彈性的差異可導致脊髓損傷[4]。當脊柱發生過度變形時，椎體的壓迫或瞬間移切的作用力可導致脊髓神經軸突、營養血管及細胞膜的直接損傷，這種直接損傷為瞬間發生而且不持續；隨后，在脊髓缺血、水腫、興奮毒性作用、氧自由基的產生及細胞凋亡等因素作用下，出現脊髓繼發性損傷。其中主要原因是氧自由基的作用使神經元、膠質細胞、血管內皮細胞及神經鞘膜的類脂質發生過氧化反應而致破壞，甚至使細胞核溶解，繼發損害在6～8h達高峰且不可逆[6-7]。有學者認為繼發性損害與遲發性神經退化有關[2]。因此，SCIWORA患兒大多在傷后即刻或極短時間內出現癥狀，進展期極短，即而患者癥狀達到高峰，其后癥狀不再進展。本組10例SCIWORA患兒有8例在傷后立即出現癥狀，僅有2例在傷后10～20min時才出現癥狀，達癥狀高峰的時間9例在11h以內，且臨床癥狀達到癥狀高峰后不再進展。

表1 初次檢查及復查脊髓MRI表現

圖1 病例5。a）矢狀面T1WI，示Th4以下脊髓腫脹，其內可見條片狀稍低信號區，灰白質均受累；b）T2WI示脊髓水腫區呈稍高信號；c）T2-FFE圖像示Th4以下脊髓腫脹，其內未見低信號出血灶。

圖2 病例10。a）矢狀面T2WI示下胸段及腰段脊髓內可見稍低信號出血灶（箭）；b）T2-FFE圖像示髓內出血灶呈極低信號（箭）。

圖3 病例1。a）外傷后10d首次MRI檢查，矢狀面T2WI示Th2以下脊髓水腫；b）T1WI示Th10～L2脊髓前部出血（箭）；c）40d后復查，矢狀面T2WI示Th2以下脊髓不同程度變細，提示脊髓萎縮。

國外文獻報道，兒童SCIWORA以頸段脊髓病變多見，發生率可高達76%，其次為胸段（占24%）[1]。但本研究中及國內作者的研究中均以胸段及胸腰段脊髓受損多見[7-8]，本組胸段及胸腰段損傷者8例（80%），頸胸腰段均損傷者2例（20%）。追其原因可能與不同地區的病因不同有關。國外的研究 中車禍傷所占比例為45.0%～54.7%，高處墜落傷27.0%，產傷及兒童虐待15%，運動損 傷13%[4，7]。本 組 中 除1例（10%）為交通事故所致外，其他患者均因舞蹈動作中運動不當（70%）或腰部輕微外傷（20%）所致。與國外病例以車禍傷和高處墜落傷為主要病因明顯不同。盡管胸段脊柱由于肋骨的固定作用不易發生脊柱的過伸或過屈，但因有明確的胸、腰段脊柱過伸運動病史，且脊髓損傷部位與脊柱過度運動的位置相一致，提示脊柱過度運動與脊髓損傷之間的相關性。隨著年齡增長，脊柱發育逐漸完善，穩定性增強，脊柱外傷更易導致X線可見的骨破壞，而非脊髓損傷，SCIWORA發生率也明顯下降[3]。Meta分析顯示，兒童發生SCIWORA的平均年齡為7.4歲（0～18歲），以8歲以下多見[5，9]。本組中患兒的平均年齡為5.6歲，符合國內文獻報道的年齡分布范圍。

2.SCIWORA的脊柱MRI影像學表現

SCIWORA的MRI表現多樣，可無明顯異常改變，也可表現為脊髓水腫及出血，甚至出現脊髓完全斷裂等重度損傷的相應改變[4]。MRI不僅能夠顯示脊髓損傷的范圍及程度，而且根據血紅蛋白代謝產物的演變規律，可判斷有無出血及病程等，出血范圍大者預后較差[4]。本組10例患者中首次MRI檢查時，僅可見脊髓水腫的4例，呈長T1長T2信號；表現為脊髓水腫伴出血者6例，出血呈短T1信號，在T2-FFE等磁敏感序列上出血呈極低信號，該序列對出血的顯示較T2WI敏感。Pang[4]建議無論急性期（外傷后0～3d）脊髓MRI是否有異常發現，脊柱MRI復查應于外傷后6～9d進行。由于脊髓水腫通常在外傷后3～4h內形成，可持續數周，因此，從急性期至傷后6～9d，MRI均可良好顯示脊髓水腫，表現為脊髓腫脹、髓內可見長T1長T2信號。而對于外傷所致出血，尤其是小灶性出血，在急性期，出血灶主要成像成分為紅細胞內的脫氧血紅蛋白，在T2WI表現為稍低信號，往往不易被發現直；到外傷3d之后，紅細胞內脫氧血紅蛋白轉化為正鐵血紅蛋白后，在T1WI呈高信號，等信號的脊髓和高信號的出血之間的對比更加明顯；外傷后6～9d，由于溶血作用，紅細胞內正鐵血紅蛋白釋放入組織間隙，使出血灶在T1WI及T2WI上均呈高信號，此階段MRI可清楚顯示脊髓出血的情況，尤其是磁敏感序列如T2-FFE可提高對出血的檢出率。本研究中初次MRI檢查（外傷后2～10d）時發現脊髓出血6例（60%），其檢查時間均在外傷后5d內；其中僅3例在外傷后11～18d復查時可見有出血改變。因此筆者認為將MRI復查時間選擇在外傷后6～9d比較合理，可以更好地顯示脊髓出血。病程慢性期時行MRI檢查主要是觀察有無脊髓中央管積水、瘺管（syrinx formation）形成和脊髓萎縮等。本組中有4例在傷后32～42d復查MRI，均發現脊髓萎縮，其中1例顯示局限性中央管積水。

SCIWORA時常可見非神經性軟組織損傷，包括韌帶損傷、椎間盤損傷、終板損傷及周圍軟組織水腫及出血等，與本病的發生機制相關[1，4，10，11]。MRI不僅可顯示這些非神經性軟組織的形態學改變，還能在數小時內發現組織內出血，但由于出血灶鄰近的筋膜、肌肉和脂肪板在T1WI上也表現為高信號，易掩蓋小的出血灶，因此脂肪抑制T1WI可更有效的顯示軟組織內的小灶性出血[4-5]。此外，脂肪抑制T2WI還可以清晰顯示損傷引起的骨髓水腫及軟組織水腫[4]。本組患者中合并非神經性軟組織損傷1例，病例3合并前縱韌帶損傷及前縱韌帶下少量積液。

兒童SCIWORA應與脊髓梗死進行鑒別，兒童脊髓梗死多有原發病，如心內膜炎、心率失常、卵圓孔未閉、動脈炎或出血性疾病等。此外，本病還應與脊髓炎進行鑒別，病史和病情進展是鑒別診斷的主要依據。脊髓炎多有前驅感染史，多伴有發熱且多在癱瘓前即出現，炎癥過程進展期長；而SCIWORA多有外傷史，外傷后即刻或短期內迅速出現癥狀，并快速進展至癥狀高峰，隨后癥狀不再進展[7，12，13]。僅根據脊髓影像學表現來鑒別兩者比較困難，診斷時需密切結合病史[7]。

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