頸椎動力位MRI在頸椎病臨床診治中的作用

徐瑞達，陳 濱，倪鵬文，劉祖德

有記載的動態MRI最早于1988年用于髕股關節面運動異常的研究［1］，之后用于顳下頜關節、踝關節、肩關節、腕關節及頸腰椎的研究，旨在發現潛在的異常，為常規MRI提供補充信息［2］。頸椎動力位MRI能發現在某個位置上頸椎椎管、硬膜囊及頸髓本身的變化，以及黃韌帶、椎間盤膨出、骨贅等引起的脊髓受壓情況，可以顯示早期的潛在的壓迫性因素，故對頸椎病的早期診斷、探討發病機制，及治療方式、手術方式的選擇也有極大幫助［3-5］。

1 材料和方法

1.1 一般資料

本研究選取了2009年3～9月因各種頸椎病相關癥狀至本院就診并且愿意接受頸椎動力位MRI檢查的15例患者(男7例，女8例)，年齡為42～77歲，平均57.8歲。其中診斷為脊髓型頸椎病(cervi-cal spondylotic myelopathy，CSM)的有9例，以雙上肢麻木乏力、雙下肢乏力腳踩棉花感為主要表現;5例以頸項不適(包括僵硬感、酸脹、疼痛等)為主要表現，診斷為頸型頸椎病(cervical type cervical spondylopathy，CTCS)，其中2例伴頭暈;1例為神經根型，以上肢放射痛為主要表現。除1例神經根型的患者外，對所有其他患者進行日本骨科學會(Japanese Orthopaedic Association，JOA)評分［6］。

1.2 影像觀察與測量

拍攝頸椎正側位X線片，測量Pavlov比值，當其＜0.75認為有椎管狹窄［7］。行頸椎動力位(過屈位、中立位、過伸位)MRI，包括 T2WI和 T1WI矢狀面和T2WI橫斷面掃描。測量范圍包括C2～7各間隙。根據T2WI矢狀位切面行腹背側蛛網膜下腔狹窄分級［5］(見圖1):0級，頸髓腹、背側蛛下腔無變窄;1級，部分變窄;2級，完全變窄，但無頸髓受壓;3級，頸髓前和/或后緣不同程度受壓。椎間盤水平測量包括:①蛛下腔正中矢狀徑;②脊髓正中矢狀徑;③脊髓腹背側蛛下腔矢狀徑;④脊髓及蛛下腔橫截面積，即在同一平面上分別測量脊髓及蛛下腔的橫截面積(見圖2)。X線及 MRI測量均在 Kodak carestream diagnostic workstation軟件上測量，結果分別精確到0.01 mm及0.01 mm2，由2名醫生分別測量取平均值。

圖1 蛛網膜下腔狹窄程度分級 圖2 脊髓面積及蛛下腔面積的測量Fig.1 Grading of stenosis of subarachnoid space Fig.2 Measurement of areas of cross-sectional spinal cord and cross-sectional subarachnoid space

1.3 JOA評分與相關指標的相關性

分別將每位患者的JOA評分對應患者所有節段中最小Pavlov比值、最大脊髓矢狀徑/蛛下腔矢狀徑比值、最大脊髓橫截面積/蛛下腔橫截面積進行相關性分析。分別反映臨床癥狀與最狹窄水平的骨性椎管情況、最小緩沖間隙水平情況的相關性。

2 結 果

2.1 臨床JOA評分

除1例神經根型頸椎病患者，其余14位被檢查者均進行JOA評分。評分為10～17分，平均14.6分;其中17分4例(29%)，16分2例(14%)，15分3例(21%)，14分 1例(7%)，12分2例(14%)，11 分1例(7%)，10分1例(7%)。JOA評分10分患者為本組年齡最大患者77歲，伴有排尿躊躇感，其余患者均無膀胱功能影響。

2.2 影像學觀察和測量

根據X線測量所得的Pavlov比值，15例患者中有8例(53%)伴有骨性椎管狹窄，均確診為CSM。

腹背側蛛下腔狹窄分度:根據T2WI矢狀位圖像，對腹背側蛛網膜下腔狹窄度分級(見表1，2)。考慮到靜力因素(骨性椎管狹窄)與動力因素相互作用，將不含椎管狹窄的5例CTCS患者與CSM患者分組進行統計比較。狹窄度變化情況見表3，4。在過屈位和過伸位均有差異(P＜0.05)。值得一提的是，雖然在過伸位時有相當一部分節段的狹窄分級是保持不變的，但包括了部分在中立位狹窄度已為3級的節段，其中腹側有14個(14/45個)，背側6個(6/45個)，這些節段在過伸位上即使實質上狹窄程度更加嚴重，分級已無法體現出其差別。

其他各測量結果見表5～8，SNK值分別代表各體位在α=0.05水平間的均數對比，相同字母代表各體位間差異無統計學意義，不同字母代表差異存在統計學意義。

2.3 JOA評分與相關指標的相關性

將JOA評分與Pavlov比值、脊髓矢狀徑/蛛下腔矢狀徑比值、脊髓橫截面積/蛛下腔橫截面積進行相關性分析(結果見表9)。結果顯示JOA評分與Pavlov比值正相關(r=0.62，P＜0.05)，骨性椎管越寬，JOA評分越高。JOA評分與矢狀徑比之間無明顯相關性(r= －0.42，P＞0.05)。JOA 評分與面積比呈負相關(r= －0.58，P＜0.05)，面積比越大，緩沖間隙越小，JOA評分越低。

表1 CSM患者蛛下腔各級狹窄節段數量Tab.1 Segment number of different grade of stenosis at subarachnoid space in CSM patients

表2 CTCS患者蛛網膜下腔各級狹窄節段數量Tab.2 Segment number of different grade of stenosis at subarachnoid space in CTCS patients

表3 CSM患者蛛下腔狹窄程度在不同體位時的變化Tab.3 Changes of stenosis at subarachnoid space of CSM patients in different positions

表4 CTCS患者蛛下腔狹窄程度在不同體位時的變化Tab.4 Changes of stenosis at subarachnoid space of CTCS patients in different positions

表5 CSM患者不同體位間各指標的比較Tab.5 Comparison of various items of CSM patients in different positions

表6 CTCS患者不同體位間各指標的比較Tab.6 Comparison of various items of CTCS patients in different positions

表7 CSM患者各體位脊髓與蛛下腔的矢狀徑比及面積比Tab.7 Comparison of ratios of sagittal diameter and area of spinal cord and subarachnoid space of CSM patients in different positions

表8 CTCS患者各體位脊髓與蛛下腔的矢狀徑比及面積比Tab.8 Comparison of ratios of sagittal diameter and area of spinal cord and subarachnoid space of CTCS patients in different positions

2.4 手術情況

15例被檢查者中有8例(男5例，女3例)共13個節段接受手術治療，均為頸前路手術，椎體次全切相鄰雙節段減壓固定融合術5例，單節段減壓內固定融合術2例，頸椎椎間盤置換1例。

3 討 論

頸椎是脊柱中活動度最大的節段［8］，其各部分結構，如椎管、硬膜囊、脊髓等也隨著運動發生著變化。骨性椎管的長度伸位時其長度縮短，屈曲位時變長［9］，由此也帶來了硬膜囊、脊髓等的變化。硬膜囊矢狀徑過屈位＞中立位＞過伸位［10-11］，脊髓正中矢狀徑過屈位 ＜ 中立位 ＜ 過伸位［4，9，11］。椎間隙水平脊髓面積過屈位＜中立位＜過伸位，說明脊髓在過屈位時變細而在過伸位時變粗。硬膜囊面積在過屈位＜中立位＜過伸位［9］。

表9 14位患者JOA評分、最小Pavlov比值、最大矢狀徑比和最大面積比情況Tab.9 JOA score，minimal Pavlov ratio，maximal ratio of diameter and maximal ratio of area of 14 patients

在頸椎做屈伸運動及其他一些日常活動的時候，頸椎所承受的負荷增加［12］，故頸椎病的發生包含著靜力性因素和動力性因素。其中靜力性因素包括頸椎椎管狹窄、椎間盤突出、黃韌帶增厚、椎體后緣骨贅等;動力性因素主要是指由退變、炎癥或創傷引起的韌帶彈性喪矢、松弛、頸椎半脫位以及頸椎動態下加重脊髓“鉗壓”作用的因素。頸椎病的動力性因素往往與靜力性因素交織在一起，椎間穩定性的下降使椎間活動度超常，進而使椎間連接結構承受更大的應力而加重相應結構組織的退變。這使脊髓的致壓損害進一步加重。一般認為椎間水平的位移達到2.5 mm即可導致脊髓的致壓改變［13］。

動力位MRI對于常規MRI提供了更多的信息，尤其是能體現出在運動狀態、負荷狀態下才出現的潛在病變狀態，從而能夠更早地發現問題所在。故動力位MRI不僅能同時反映靜態及動態致病因素，而且能綜合觀察這些所有致病因素的作用，對頸椎病發病機理的研究提供了無創的研究方法，也從影像學角度證實了頸椎過伸位Hoffmann征的陽性有助于CSM的早期臨床診斷這一觀點［14］。

本研究及國內外其他一些研究都發現過屈位有相當一部分患者前后方的壓迫得到緩解，而在過伸位前后方的壓迫都能體現出來，多數患者在過伸位時椎管狹窄度加重［5、15-16］，故認為過伸位 MRI對常規中立位頸椎MRI檢查的補充價值更大。

Kadanka等［17］研究顯示判斷脊髓壓迫引起臨床癥狀在于最嚴重壓迫處的脊髓面積，50～60 mm2是個關鍵水平，＜50mm2多引起嚴重臨床癥狀。但筆者認為單一的絕對數值容易受個體差異的影響，且還可受體位影響。現已經公認狹窄的骨纖維管道和CSM密切相關，其管道內的硬脊膜、脊髓和內容物收到不同程度的壓迫，因而是反映一個管道和內容物相對關系的概念。本研究亦發現在過伸位脊髓橫截面積基本總是最大，變狹窄的主要是蛛下腔。故有學者選取了脊髓與椎管矢狀徑比值作為研究對象［11］，并認為該比值更能體現椎管與脊髓的關系，具有更高的臨床意義。但筆者認為該相對比仍有其局限性，原因是其測量正中線上的矢狀徑是單一徑線上的測量，而臨床上存在部分患者其椎間盤突出等壓迫最嚴重的地方并不一定在正中線上，可能偏向一側，更或者有部分患者其壓迫只存在于一側，而正中線上并無明顯壓迫的情況，故單一徑線上的測量并不一定能較真實地反應壓迫情況。故在本研究中筆者選用了脊髓/蛛下腔面積的比值來反映這一相對關系。本研究中JOA評分和脊髓/蛛下腔面積比有相關性而與矢狀徑比無明顯相關性，提示脊髓與蛛下腔面積比可能具有更高的臨床診斷價值，這與國內部分學者的觀點一致［18］，尤其在過伸位時。并且面積比在CSM患者中，3種體位間具有顯著的差異，能更敏感地反映出這一相對關系的變化。

在本研究中，動力位MRI幫助確定了手術指征及手術節段，雖然所有手術患者均行前路手術，并無手術入路的改變，但國外有學者報道根據患者的動力位MRI改變了手術的入路［5］，由原本計劃的前路改為后路，或者后路聯合前路手術。原因主要為:①多節段的前后鉗樣壓迫，由前路改為后路手術;②多節段前后均有鉗樣受壓，伴有頸椎曲度不佳及椎體不穩，由前路改為后路椎板切除加前路融合。所以，頸椎動力位MRI對頸椎病診斷治療均有一定的指導意義，但仍需進一步研究完善。

［1］ Shellock FG，Mink JH，Fox JM.Patellofemoral joint:kinematic MR imaging to assess tracking abnormalities.Patellofemoral joint:kinematic MR imaging to assess tracking abnormalities［J］.Radiology，1988，168(2):551-553.

［2］ Shellock FG.Functional assessment of the joints using kinematic magnetic resonance imaging［J］.Semin Musculoskelet Radiol，2003，7(4):249-276.

［3］ Shimomura T，Sumi M，Nishida K，et al.Prognostic factors for deterioration of patients with cervical spondylotic myelopathy after nonsurgical treatment［J］.Spine(Phila Pa 1976)，2007，32(22):2474-2479.

［4］ Muhle C，Wiskirchen J，Weinert D，et al.Biomechanical aspects of the subarachnoid space and cervical cord in healthy individuals examined with kinematic magnetic resonance imaging［J］.Spine(Phila Pa 1976)，1998，23(5):556-567.

［5］ Muhle C，Metzner J，Weinert D，et al.Classification system based on kinematic MR imaging in cervical spondylitic myelopathy［J］.AJNR Am J Neuroradiol，1998，19(9):1763-1771.

［6］ Yonenobu K，Wada E，Tanaka T，et al.Japanese Orthopaedic Association Cervical Myelopathy Evaluation Questionnaire(JOACMEQ):Part 2.Endorsement of the alternative item［J］.J Orthop Sci，2007，12(3):241-248.

［7］ 康輝，賈連順，顧曉民，等.頸椎后縱韌帶骨化癥伴發育性椎管狹窄的臨床特點及治療［J］.中國矯形外科雜志，2007，15(23):1761-1764.

［8］ 李振平，焦海霞，楊彩琴，等.頸椎過屈過伸X線檢查在頸椎病診斷中的應用［J］.醫學影像學雜志，2006，16(9):957-959.

［9］ Kuwazawa Y，Bashir W，Pope MH，et al.Biomechanical aspects of the cervical cord:effects of postural changes in healthy volunteers using positional magnetic resonance imaging［J］.J Spinal Disord Tech，2006，19(5):348-352.

［10］ 賈連順，陳德玉，陳友興，等.頸椎硬膜囊伸屈動態研究［J］.中華骨科雜志，1990，10(1):37-40.

［11］ 朱杏莉，周圍，全顯躍.正常人頸椎動態變化的MRI測量［J］.中國醫學影像學雜志，2009，17(2):97-99.

［12］ Morishita Y，Hida S，Miyazaki M，et al.The effects of the degenerative changes in the functional spinal unit on the kinematics of the cervical spine［J］.Spine(Phila Pa 1976)，2008，33(6):E178-182.

［13］ Ebara S，Harada T，Yamazaki Y，et al.Unstable cervical spine in athetoid cerebral palsy［J］.Spine(Phila Pa 1976)，1989，14(11):1154-1159.

［14］ Denno JJ，Meadows GR.Early diagnosis of cervical spondylotic myelopathy.A useful clinical sign［J］.Spine(Phila Pa 1976)，1991，16(12):1353-1355.

［15］ Muhle C，Weinert D，Falliner A，et al.Dynamic changes of the spinal canal in patients with cervical spondylosis at flexion and extension using magnetic resonance imaging［J］.Invest Radiol，1998，33(8):444-449.

［16］ 朱杏莉，全顯躍，黃凡衡，等.頸椎病屈伸位動態MRI檢查評價椎管的變化［J］.廣東醫學，2006，27(3):368-369.

［17］ Kadanka Z，Kerkovsky M，Bednarik J，et al.Cross-sectional transverse area and hyperintensities on magnetic resonance imaging in relation to the clinical picture in cervical spondylotic myelopathy［J］.Spine(Phila Pa 1976)，2007，32(23):2573-2577.

［18］ 祝建光，汪波，常時新，等.頸椎脊髓腦脊液柱椎管面積的MRI測量及其意義［J］.脊柱外科雜志，2006，4(2):87-90.