化膿性脊椎炎・椎間板炎・椎体炎のMRI画像診断のポイント！

化膿性脊椎炎(pyogenic spondylitis)とは？

化膿性脊椎炎(pyogenic spondylitis),感染性脊椎炎＝脊椎椎体炎(osteomyelitis)+椎間板炎(discitis)、でありほとんどの症例では、両者が同時に起こる。
全骨髄炎の2−4%を占める。
男女比は2：1。
幼児(1-5歳)と高齢者(60-70歳)に多い。
化膿性脊椎炎と結核性脊椎炎では治療法が異なるため、早期に鑑別する必要がある。
原因菌は黄色ブドウ球菌(中でもMRSAは臨床上特に問題となる。)が最多。他、連鎖球菌や、肺炎球菌、サルモネラ菌、グラム陰性桿菌(大腸菌、緑膿菌など)も増えている。しかし半数以上で原因菌が検出できない。
好発部位は腰椎＞胸椎＞頸椎の順。
原因として、脊椎外の感染巣からの敗血症によることが多い。
感染経路は、通常の経動脈性やBatsonの傍脊椎静脈叢を介する経静脈性経路、隣接感染巣からの波及、外傷や穿刺手技からの続発などが考えられている。
1つの椎間板に隣接した上下2椎体に病変が限局することが多い。結核性脊椎炎は3椎体以上の多椎体に信号変化が認められることが多い。
侵襲性が強く、椎間板への浸潤は必発であるが、結核性脊椎炎ではよりおとなしいため、椎間板に浸潤するより前に前縦靭帯下や椎体後部要素へ進展し、椎間板への浸潤が認められる前に診断されることもある。
症状としては、背部痛が多く、発熱、脊髄症、CRP/WBC上昇を来す。
診断までは平均7週と報告されている。

参考）脊椎の血流について

脊椎に分布する動脈の分布は年齢により異なる。
15歳以下では、終動脈は椎体終板を穿通し、椎間腔へ進入する。そのため、動脈からの血行感染では最初に椎間板炎(discitis)を生じる。
成人では椎間板の血行は乏しく、椎体の軟骨下に栄養動脈のネットワークが形成されており、通常、椎体前方の軟骨下から炎症が波及していく。

感染の順序(血行性感染)　

参考）エキスパートのための脊椎脊髄疾患のMRI

化膿性脊椎炎の画像所見（総論）

MRIは非常に有用であり、感度96%、特異度92%、正診率94%とされる。
脂肪抑制T2WIもしくはSTIRが骨髄の浮腫と硬膜外の病変に最も良く、造影後も脂肪抑制が必要である。
症状の変化に対応する画像所見を認めない。臨床経過の改善にも関わらず、異常な骨の造影効果は永く残存する。肉芽腫や線維化を反映していると考えられている。

化膿性脊椎炎のMRI所見

①椎体の信号変化

【原則】

急性期には、浮腫と血流増加を反映して、椎間板および終板近傍の椎体はT1WIで低信号、T2WIやSTIRで高信号となる。
T1WIにおける椎体の低信号域、終板の不明瞭化、皮質の断裂は典型的所見である。

【variant】

椎体がT2で等〜低信号を示すことも珍しくなく、椎体の硬化所見と、骨髄の浮腫の割合によって決まる。
若年者の赤色髄ではT1で正常な椎体の信号が比較的低いため、骨髄の浮腫がマスクされてしまうことがある。

症例　50歳代女性

骨髄や椎間板の炎症、浮腫がT1強調像で低信号、STIRで高信号に描出されており、病変は2椎体であることがわかる典型的な化膿性椎間板炎。

症例　60歳代女性

▶まとめ

②椎間腔の変化

早期に椎間板の信号上昇あり。進行すると椎間腔の狭小化が顕著となり、intranuclear cleft(髄核内裂)の消失により、椎間腔は全体がT2高信号域に置換される。
一方、結核性脊椎炎では、Mycobacteriumが蛋白分解酵素を持たないために、椎間腔が比較的長期にわたり保たれるとされる。しかし、椎間腔の狭小化が見られたとの報告もある。これは、Tbの場合、罹患してからMRIを撮影するまでの期間が長いことも一因だと思われる。

③傍椎体軟部組織の変化

MRIでは傍椎体軟部組織の変化の描出にも優れる。
傍椎体や硬膜外の腫瘤や蜂窩織炎はT1WIで等信号、T2WIで高信号、Gdにて造影される。
腫瘤には全体が造影される炎症性腫瘤と、辺縁がリング状に造影される膿瘍がある。
結核性脊椎炎よりも、傍椎体の異常信号の境界は不明瞭で、膿瘍の壁は厚く不整である。造影効果も強く均一である。
また、後方要素(椎弓、椎弓根、椎間関節周囲、棘突起周囲など)での増強効果所見の頻度が高い。靭帯下炎症性腫瘤の進展は3椎体未満であることが多い。また結核性で見られるskip lesionは化膿性では通常見られない。いずれにしろ、化膿性脊椎炎はTbよりも侵襲性が強いというイメージを持つべし。