Acute myelopathy：compressive vs inflammatory vs ischemic workflow

00Overview

急診面對急性脊髓病變（acute myelopathy）的影像判讀，核心任務是進行決定性的外科分流（surgical triage）。這不是一個單純尋找病灶的過程，而是一個有嚴格優先順序的排除法：第一步，必須立刻回答「是否存在需要緊急減壓的 compressive lesion（如 epidural abscess、hematoma 或 tumor）？」因為延遲減壓將導致不可逆的神經壞死。

當影像排除了 compressive etiology 後，診斷框架會立刻切換至 intrinsic cord lesions 的鑑別。此時的挑戰在於區分 inflammatory / demyelinating（如 transverse myelitis、MS、NMO）與 ischemic（spinal cord infarction）病變。這兩者的處置路徑完全相反（高劑量類固醇 / 血漿置換 vs 尋找 vascular source / 維持血壓）。

這個主題最容易出錯的地方在於：第一，忽略了脊髓缺血的可能性，將急性發作的 T2 hyperintensity 自動歸類為 transverse myelitis；第二，未能在非特異性的脊髓水腫中辨識出 spinal dural arteriovenous fistula（dAVF）的 flow voids，導致給予類固醇而使病情惡化；第三，急診 MRI protocol 若缺少 contrast 或 DWI，將大幅降低區分 tumor、infection 與 ischemia 的準確度。建立以 pattern 為基礎的判讀邏輯，結合病灶長度、軸切面分布與強化特徵，是突破這些陷阱的唯一方法。

01Critical concepts

• 排除 Compressive etiology 是絕對的第一優先：在任何懷疑 acute myelopathy 的患者中，MRI 的首要目標是檢視 epidural space 與 subarachnoid space。任何造成 cord compression 且伴隨神經學症狀的 epidural abscess、epidural hematoma 或 metastatic tumor，都屬於神經外科急症，decompression surgery 的黃金時間通常在症狀發生後 24 小時內。
• 發作時間（Time of onset）是鑑別 intrinsic lesions 的最強臨床線索：Spinal cord infarction 的症狀通常在數分鐘至數小時內達到高峰（apoplectic onset）；而 inflammatory myelopathy（如 MS、NMO、idiopathic transverse myelitis）的進展通常需要數天至數週。若影像表現模稜兩可，務必回頭確認臨床的 symptom progression rate。
• 病灶的縱向長度（Longitudinal length）決定了發炎性病變的分類光譜：Short-segment myelitis（長度 < 2 個椎體節段）強烈指向 Multiple Sclerosis（MS）；而 Longitudinally Extensive Transverse Myelitis (LETM)（長度 ≥ 3 個椎體節段）則必須優先考慮 Neuromyelitis Optica (NMO)、MOG-antibody disease 或 acute disseminated encephalomyelitis (ADEM)。
• 軸切面分布（Axial distribution）暗示了病理機轉：Ischemia 典型侵犯前脊髓動脈（ASA）支配區，即雙側前角（anterior horns），形成對稱的 owl's eye sign；MS 偏好侵犯周邊的白質（特別是 dorsal 與 lateral columns），且常呈不對稱分布；NMO 則傾向於 central gray matter 且常廣泛橫跨整個脊髓截面。
• Contrast enhancement 是區分 tumor 與 myelitis 的關鍵：急性 transverse myelitis 可呈現 patchy 或 nodular enhancement，但通常不會造成顯著的 cord expansion；若發現強烈的 focal enhancement 伴隨 disproportionate cord expansion 或周邊 cyst 形成，必須高度懷疑 primary spinal cord tumor（如 ependymoma 或 astrocytoma）。
• DWI 在脊髓的應用雖然困難但極具價值：儘管脊髓 DWI 容易受到 susceptibility artifact 與 CSF pulsation 影響，但在發病 24 小時內的 acute spinal cord infarction 中，restricted diffusion 是唯一能提供確診證據的影像序列，強烈建議在懷疑缺血時將 sagittal 或 axial DWI 納入 protocol。

01正常 anatomy / 常用 modality

Key anatomy to anchor

• Spinal cord vascular territories：
  • Anterior spinal artery (ASA)：供應脊髓前 2/3，包含 anterior horns（灰質運動神經元）、corticospinal tracts 與 spinothalamic tracts。ASA 系統相對脆弱且側支循環較差，特別是在 thoracic watershed area（T4-T8）。
  • Posterior spinal arteries (PSA)：成對存在，供應脊髓後 1/3，包含 dorsal columns（本體感覺與震動覺）與 posterior horns。因側支循環豐富，PSA infarction 相對罕見。
• Spinal cord compartments：
  • Epidural space：位於 dura mater 與骨性椎管之間，富含脂肪與靜脈叢（Batson venous plexus）。這是 abscess、hematoma 與 metastasis 最常發生的位置。
  • Subdural space / Subarachnoid space：包含 CSF 與神經根。Subarachnoid space 的阻塞（CSF block）是 cord compression 的重要影像徵象。
  • Intramedullary space：脊髓實質，中央為 butterfly-shaped gray matter，周邊為 white matter tracts。
• Artery of Adamkiewicz：人體最大的 radiculomedullary artery，通常起源於左側 T8-L1 之間，是下胸段與腰段脊髓的主要血流來源。其受損（如 aortic aneurysm repair）是 iatrogenic spinal cord infarction 的主因。

Core modalities

• MRI Whole Spine without and with contrast：評估 acute myelopathy 的絕對金標準。Sagittal T1/T2 可快速掃視整體結構與病灶長度；Axial T2 是定位病灶位於灰白質或特定 vascular territory 的核心；Post-contrast T1 用於尋找 epidural abscess 的 rim enhancement、tumor 的 solid enhancement 或 active demyelination 的 blood-cord barrier breakdown。
• MRI DWI / ADC：在 acute spinal cord infarction 的早期階段，T2WI 可能呈現正常，此時 restricted diffusion 是唯一的陽性發現。需使用 targeted field-of-view 減少 artifact。
• CT Myelography：僅保留給有 MRI 絕對禁忌症（如舊型心律調節器）且高度懷疑 compressive myelopathy 的患者。可顯示 subarachnoid space 的 block，但對 intramedullary lesions 的評估能力極差。
• Spinal Angiography (DSA)：當 MRI 高度懷疑 vascular malformation（如 dAVF 呈現 perimedullary flow voids）時，DSA 是確診與介入治療的最終工具。

02常見 pattern 分類

03Top common diagnoses

• Spondylotic myelopathy：最常見的慢性/亞急性壓迫性病變，常因急性外傷（如 hyperextension injury）導致急性惡化（central cord syndrome）。
• Epidural metastasis with cord compression：惡性腫瘤患者最常見的脊髓急症，好發於胸椎，常伴隨椎體破壞。
• Epidural abscess：常發生於免疫低下、糖尿病或 IV drug users，典型表現為 back pain、fever 與 neurological deficits 的 triad。
• Multiple Sclerosis (MS)：年輕成人最常見的 demyelinating disease，典型表現為短節段、不對稱的周邊白質病灶。
• Neuromyelitis Optica (NMO)：表現為 LETM，常伴隨嚴重的視神經炎，T2 病灶常呈現 bright spotty lesions。
• Spinal cord infarction：相對罕見但致命，常與主動脈病變、嚴重低血壓或血管內介入治療有關。

04Cannot-miss diagnosis / emergency

05高頻 mimics 與 discriminators

06Next step / protocol / appropriateness

面對 Acute Myelopathy，影像檢查的流程與要求應如下：

• 第一線檢查 (First-line)：Urgent MRI Whole Spine without and with contrast。
  • 必須包含 Sagittal T1, T2, STIR 以快速篩檢整體脊柱。
  • 必須包含病灶區域的 Axial T2 與 T1+C，以定義 compartment 與 vascular territory。
  • 若懷疑 ischemia，必須強烈要求加入 Sagittal / Axial DWI。
• 若 MRI 禁忌 (If MRI contraindicated)：安排 CT Myelography 評估 subarachnoid space patency，排除 compressive lesions。單純的 Non-contrast CT 只能看骨頭破壞或明顯的 epidural hematoma，對 intrinsic cord lesions 無能為力。
• 後續進階檢查 (Advanced workup)：
  • 若懷疑 dAVF：安排 MRA spine 或直接進行 DSA (Spinal angiography)。
  • 若懷疑 MS/NMO：安排 Brain MRI with contrast 與 Orbit MRI 評估是否有 dissemination in space，並抽取 CSF 檢驗 oligoclonal bands，抽血檢驗 AQP4 / MOG antibodies。

07Pitfalls / normal variants

• CSF flow artifact 被誤認為 dorsal cord lesion：在胸段脊髓的 T2WI 上，CSF 的脈動（pulsation）常會在脊髓背側產生假性的高或低訊號。鑑別方法：artifact 通常不會在多個切面上維持一致的解剖位置，且在 T1WI 或 STIR 上看不見。
• 過度解讀 Central canal dilatation 為 Syrinx：微小（< 2 mm）、邊緣平滑的 central canal dilatation 常是無症狀的退化性改變或 normal variant。真正的 syringomyelia 通常較寬、有張力感，且常伴隨 Chiari malformation 或舊傷。
• 漏看微小的 Epidural abscess：早期的 SEA 可能只表現為薄薄一層的 epidural enhancement，沒有明顯的 mass effect。在有 fever 與 back pain 的患者中，必須仔細檢視 post-contrast T1 fat-sat 影像上的 epidural space。
• 忽略了退化性脊椎病變導致的靜脈鬱血：極嚴重的頸椎或胸椎退化性狹窄（spondylotic stenosis）除了直接壓迫外，也可能阻礙靜脈回流，造成脊髓內部的 T2 hyperintensity，這被稱為 "spondylotic myelopathy with venous congestion"，不應與發炎性 myelitis 混淆。
• 未能在發病極早期的 Infarction 抓到異常：Spinal cord infarction 在發病前幾小時的 T2WI 可以完全正常。若臨床高度懷疑，即使 T2 正常，也必須依賴 DWI 或建議 24 小時後 follow-up MRI。
• 只看脊髓而忽略了骨頭與椎旁組織：Metastasis 或 spondylodiscitis 造成的壓迫，其源頭往往在椎體或椎旁肌肉中。只盯著 spinal cord 看會漏掉關鍵的 primary source。