秦海松
(湖北省红安县人民医院CT&MR室湖北黄冈438400)
【摘要】目的:探讨颈椎动态MRI扫描在颈椎病中的椎管管径及脊髓受压的动态变化机制及临床价值。方法:回顾性分析68例经临床确诊为颈椎病患者的影像学资料。68例患者均先做中立位MRI检查,然后分别在头、颈或/和背后部用自制定位海绵垫,将颈椎固定于过伸或过屈位,接受线圈均用颈后脊椎成像相控阵线圈,静态地分别进行自然位、前屈位、后伸位的矢状位扫描,然后对比观察多个体位的静态图像。结果:图像质量优良率达97%。结论:颈椎动态MRI扫描直观地显示前屈、后伸状态下导致椎管狭窄的动态因素,为临床提供了中立位扫描所不能揭示的致病机制。后伸位颈椎功能性受压与颈椎退变阶段及椎管矢径密切相关,当中立位MRI显示黄韧带肥厚,或椎关节僵硬伴发椎管矢径≤10mm时,建议行动态MRI扫描。前屈位虽然可以减轻脊髓受压,但持久前屈会促使或加重颈椎病的发生。
【关键词】颈椎病动力位磁共振成像
【中图分类号】R653【文献标识码】B【文章编号】1007-8231(2011)09-1219-02
MRI扫描以多方位成像、具有较高的组织分辨率、无辐射及损伤等特点明显优于X线平片、脊髓造影和CT,成为颈椎影像检查的最主要方法,但目前采取的中立仰卧位扫描对于活动度较大的颈段脊柱而言显然忽略了颈椎的动态致压因素。如果采用颈椎多角度动态MRI扫描,则能够显示椎管内诸结构的动态改变。2008年1月-2011年1月,笔者在0.2T永磁型磁共振成像仪上,应用脊椎线圈和常规成像序列,在完成颈椎常规检查的基础上,对颈椎进行动力位成像,获得了理想的图像质量与动态效果,方法简易可行,现报道如下。
1临床资料
1.1一般资料上述时期共对68例颈椎病患者进行颈椎动力位MRI检查,其中男40例,女28例,年龄19-72岁。动力位MRI检查均经患者自愿同意,并先用常规(中立位)MRI检查排除有颈椎动力位检查禁忌的患者。
1.2方法使用GE公司生产signa0.2T永磁型双梯度磁共振成像仪。每例患者均先做中立位MRI检查,分别在头、颈或/和背后部用自制定位海绵垫,将颈椎固定于过伸或过屈位,伸或屈角度尽可能大(过伸≥15度,过屈≥30度),且患者无明显不适,能良好地配合检查。如患者在伸或屈时发生左右偏斜,及时调整至与中立位一致。接受线圈均仅用颈后脊椎成像相控阵线圈。颈椎常规检查(0度)序列包括:矢状位SET1WI500/15ms(TR/TE),FSET2WI4000/90ms(TR/TE),横轴位FSET2WI4000/90ms(TR/TE)。过伸、过屈检查序列为:矢状FSET2WI4000/90ms(TR/TE),横轴位FSET2WI4000/90ms(TR/TE)。68例患者图像均由2组有经验医师分别做出评价,意见有出入者,一起讨论取得一致。
1.3图像质量判断标准以中立位图像为判断标准,评价动力位MRI检查的图像质量,动力位图像质量与中立位一致,且无明显伪影者定为优;动力位图像质量比中立位差或有伪影,但仍能清楚显示脊髓、脑脊液及韧带满足诊断需求者定为良;图像不能满足诊断要求者定为差。
2结果
图像质量优44例,良22例,差2例,图像质量优良率达97%。35例(35/68)过伸位MRI显示硬膜囊(伴或不伴颈髓)受压加重,8例(8/68)过屈位MRI显示硬膜囊(伴或不伴颈髓)受压加重,12例(12/68)过屈位MRI显示硬膜囊(伴或不伴颈髓)受压减轻,11例(11/68)过伸位MRI显示颈椎不稳而中立位MRI显示阴性。
3讨论
3.1颈椎动态MRI检查方法
动态检查有三种方法:①多角度分次扫描:国外常采用专用颈部运动支架(可作任意多角度调整)静态地分别进行自然位、前屈位、后伸位的矢状位扫描,然后对比观察多个体位的静态图像;②关节运动扫描:选用MRI特殊的关节运动成像序列,扫描结束后用动态回放功能显示连续的颈椎矢状位图像;③MRI透视扫描:选用MRI快速实时动态透视扫描功能进行矢状位成像,扫描中患者作连贯的来回伸屈运动从而得到基本实时真正意义的动态图像,但目前MRI透视扫描图像信噪比欠佳[1]。由于条件有限,我科使用GE公司生产signa0.2T永磁型磁共振成像仪,采用分别在受检者头颈下及肩下垫高的方法使患者尽可能的前屈、后伸,然后比较3个矢状位的图像,此法虽简单但易引起运动伪影,所以设法固定头颈部很重要。
3.2颈椎椎管内结构的动态致压机制及动态MRI表现
3.2.1椎间盘
椎间盘也是人体最早、最易随年龄增长而发生退行性改变的组织,退变椎间盘含水量少,并且逐渐失去弹性和韧性及支撑重量的作用,在伸屈活动中均较中立位突出程度加重,因为主动前屈时髓核内压有明显的增高,椎间间隙的内压应力加大,髓核易向后推移;后伸位时变性的纤维环松弛,使纤维环和髓核也易向后突出[1]。动态MRI可以直观的显示椎间盘突出、腹侧蛛网膜下腔变窄或脊髓受压程度加重,以T2WI明显,退变的椎间盘呈低信号,伴或不伴相应椎间隙的狭窄。
3.2.2后纵韧带
成年后,后纵韧带随着机体的退变而逐渐出现硬化性改变,炎性、慢性劳损和外伤等可引起后纵韧带的钙化和骨化,导致椎管矢径缩小,并压迫和刺激脊髓、脊膜本身及其滋养血管。后纵韧带骨化的MRI表现取决于骨化块的厚度、形状及侵占椎管致椎管狭窄的程度,脊髓前方呈半圆形或弧形压迹,间断或连续,表面光滑或粗糙,T1WI及T2WI后纵韧带本身呈低信号;脊髓受压变细,并根据受损程度不同在T2WI可见不同程度高信号影,T1WI呈稍低或低信号[2]。MRI显示其动态性压迫主要体现在前屈位上。
3.2.3黄韧带
黄韧带富有弹性,前屈位时伸长、变薄,在后伸时缩短、增厚,正常情况下不会皱折造成脊髓背侧挤压,如发生变性、纤维化、或增厚等退变,弹性明显下降,表现为后伸时不易缩短而发生折曲,突入椎管压迫脊髓,故黄韧带是脊髓型颈椎病后方的主要压迫因素,并可与脊髓前方致压因素(突出椎间盘组织、骨赘和肥厚的后纵韧带)共同构成对脊髓前后方的“钳夹效应”[3]。黄韧带的后伸折曲凸入椎管压迫征象在动态MRI中可很好的显示出来,T2WI尤为明显,表现为局部背侧蛛网膜下腔或(和)脊髓背侧受压加重。
3.2.4骨性椎管
骨性椎管各解剖结构的发育以及退变性因素均可以造成一个或多个水平不同程度的管腔狭窄。现已公认发育性颈椎管狭窄与颈椎病的发病和发展密切相关,但是单纯发育性椎管狭窄一般不致产生脊髓及脊神经根病变,只有在原有椎管先天性狭小的基础上附加有其他病变,使管腔进一步的狭小时,才产生神经系统的症状。原有的管腔越狭窄,引起脊髓和神经根压迫的发生较早,症状也出现快而重。X线平片测量椎管中矢径与椎体中矢径的比值≤0.75,为发育性椎管狭窄。MRI在反映骨性椎管方面有不足,但是在描述椎管内结构变化与颈髓受压状态方面较其它方法优越,特征性表现为颈髓的代偿空间—蛛网膜下腔的消失,伴或不伴有脊髓的受压变形及髓内信号改变,可以间接地反应骨性椎管的情况。动态MRI显示前屈时脊柱椎体后缘连线弧度加大、后凸,如伴有椎体退变增生,后凸的增生骨赘则可能压迫或加重压迫脊髓;后伸时,上椎体的后下缘向下位椎体的椎管方向移位,并突入椎管使椎管矢径减少,而增生骨赘也可以使脊髓受到挤压,故脊髓型颈椎病后伸时症状加重。当伴发颈椎骨性椎管狭窄时,蛛网膜下腔变窄或脊髓受压的征象加重。
3.2.5椎体不稳
颈椎失稳是指颈椎结构不能维持其自身的生理平衡而导致椎体位移超出其重量限度。各种先天性缺陷、外伤性、病理性因素均可引起颈椎失稳,但绝大多数是在退行性变的基础上发生的。文献统计结果显示颈椎不稳与脊髓型颈椎病的发生相关,其与发育性椎管狭窄并存时,具有致病作用。伸屈运动时相对骨性椎管矢径发生进一步的体位性狭窄,更加重了这种压迫机制[4-5]。石志才等报道[6],与对照组相比,动态霍夫曼征阳性组有明显椎节不稳,即椎节不稳易于造成颈椎伸屈运动对脊髓的功能性压迫。MRI运动扫描可清楚显示动态性椎体滑移以及由此形成的动态性脊髓受压。
3.2.6硬膜囊及脊髓动态受压
颈椎的屈伸运动中腹、背侧蛛网膜下腔会发生变化:前屈位,颈椎运动轴在其前部,导致颈髓比过伸位拉长,且轴向张力增高,颈髓倾向以最短路径通过椎管而前移,所以腹侧蛛网膜下腔变窄,同时脊髓前方的突出椎间盘、增生骨赘和骨化后纵韧带的压迫征象又较中立位明显,进一步使腹侧蛛网膜下腔变窄,而黄韧带拉直,背侧蛛网膜下腔增宽;后伸位,退变椎体向后滑移,后纵韧带弯曲,加重腹侧蛛网膜下腔狭窄,而后方增厚的椎板、增生的小关节、增厚的黄韧带、折叠的硬脊膜以及增粗后移的颈髓均可导致背侧蛛网膜下腔狭窄加重,颈髓后缘受压。另外,如果伴有颈椎曲度变直、骨桥形成或运动节段固定时,则可导致腹背、侧蛛网膜下腔较明显变窄,颈髓严重受压,甚至钳样受压,引起脊髓型颈椎病的进展。前屈位脊髓变细,并且只有前方压迫因素,而后伸位脊髓增粗,存在前后方压迫因素,许多报道都显示后伸位颈椎椎管狭窄程度增加率明显高于前屈位,所以,后伸位MRI对常规体位的补充价值更大,能更好提示颈椎病的发病机制。
3.3动态MRI扫描的可行性
前屈、后伸位引起椎管管径不同程度的变化,这种改变并不都具有临床意义,只有导致脊髓功能性压迫才对临床具有指导作用;而且MRI扫描时间较长,每个病人都进行动态扫描是不现实的,所以要力图找到在中立位上能预示屈伸位脊髓功能性压迫的指标。Chi等[7]对62位颈椎退行性病人在中立位及前屈、后伸位的颈椎弯曲率、椎管矢径、退变阶段、T2WI髓内高信号、稳定性进行统计分析显示:以上因素都不能预示前屈位脊髓的功能性受压,而后伸位则与颈椎退变阶段及椎管矢径密切相关,其中退变阶段影响最大。当中立位MRI显示黄韧带肥厚,或椎关节僵硬伴发C7椎管矢径≤10mm时,建议行动态MRI扫描。完成颈椎动力位MRI检查,一方面要求检查位置尽可能紧贴线圈,保证图像有足够的信噪比;另一方面要求患者有足够的舒适性,保证在检查过程中不发生轻微运动或颤动,减少运动伪影。
3.4颈椎动态MRI临床应用的优点及缺点
颈椎动态MRI扫描可以为临床提供中立位扫描所不能揭示的致病因素,在屈伸状态下比较明确地显示脊髓前后方椎体后缘、骨赘、前、后纵韧带、黄韧带、增厚椎板的压迫作用,这样,临床医生有可能要重新考虑治疗方案或手术方案的选择。Muhle等报道[8]在没有明显椎管狭窄的椎间盘退变阶段及骨赘形成阶段颈椎动态MRI扫描对临床治疗的影响不大,而颈椎退变稳定阶段及脊髓型颈椎病动态扫描后,分别有64%(7/11)和87%(13/15)的病人需要改变手术方式,前者中3例患者由颈椎前路融合术改为椎板切除术,后者中6例由脊椎融合术改为后路减压术,1例由于动态扫描显示颈椎不稳及脊髓后方功能性受压所致的椎管严重狭窄,需要颈椎前路融合术及后方椎板切除术,而不是简单的前路内固定术。可见,动态MRI扫描对于颈椎病手术方式的选择具有重要的作用。此外,MRI动态扫描也为临床动态Hoffman征提供了影像学依据。同时,也提醒要我们改变不良的工作和生活习惯,预防或减缓颈椎病的发生与发展,减轻患者的压迫症状。
颈椎动态MRI揭示了屈伸状态下脊髓的潜在致压因素,是对常规MRI的进一步完善,但还存在以下不足:①对于颈椎骨性结构的显示不如CT及X线平片;②目前国内外颈椎MRI动态扫描主要采取仰卧位,颈椎负荷较站立位明显减小,椎间盘内压最低,所以不能完全真实的反应日常生活状态下颈椎的负荷情况,但Muhle等认为与动态X线平片相比,在反应颈椎节段性运动方面两者无明显差异,而X线可更好地评价颈椎不稳;③仰卧位不利于伴发严重心、肺疾病的患者检查。
参考文献
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