腰椎間盤突出癥的神經根三維磁共振選擇性水激勵脂肪抑制技術成像特征分析

李麗艷，周順科，郭云志，郭 薇，高 陽

腰椎間盤突出癥(lumbar disc herniation，LDH)常引發相應的神經癥狀，而如何直觀清晰地顯示腰部脊神經根一直是影像學的難題。磁共振(MR)選擇性水激勵脂肪抑制技術(principle of selective excitation technique，PROSET)將頻率及空間選擇性脈沖應用于三維快速梯度回波，從而獲得高質量的神經根影像。本研究應用MR PROSET對正常者和LDH患者的腰神經根進行冠狀位成像，并結合最大信號強度投影(maximum intensity projection，MIP)、容積再現(volume rendering，VR)等三維重組技術，以顯示脊神經根及相鄰結構情況，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2012年3—9月在本院行脊神經根MR PROSET成像者47例，年齡25～55歲。其中正常者20例，男10例，女10例。LDH患者27例，男16例，女11例；主要臨床癥狀：腰痛伴放射痛13例，單純腰痛7例，下肢麻木5例，下肢無力并感覺減退2例；患者均進行外科手術治療，排除合并腰椎滑脫、骨折、腫瘤、結核者。

表1 各型LDH患者的MR PROSET圖像特征(個)

1.2 方法 采用Philips Achieva 3.0T TX MR對所有受檢者在常規磁共振成像(MRI)腰椎檢查后，采用三維PROSET行冠狀位腰神經根成像，掃描參數：重復時間8.6 ms，回波時間4.6 ms，視野270 mm×270 mm，翻轉角8°，激勵6次，層厚1 mm，層間距0 mm，矩陣256×256。掃描后圖像傳入Philips中央工作站進行圖像后處理。

2 結果

2.1 正常者腰神經根MR PROSET圖像特征 20例健康者MR PROSET圖像均清晰地顯示出硬膜囊、脊膜套袖的外形，脊神經根的節內段、神經節和節后段的走行，周圍脂肪組織的信號被抑制成為低信號背景，硬膜囊和脊神經根鞘呈高信號(見圖1)。MIP、VR三維重組圖像可以直觀地觀察到神經根立體影像，與原始圖像對照，增加了對神經根及其周圍結構的識別能力(見圖2、3)。

2.2 LDH患者MR PROSET圖像特征 27例LDH患者中，24例為單個椎間盤突出，3例為同時2個椎間盤突出，共計30個椎間盤突出；中央型16個，側旁型11個，椎間孔型3個。

1個中央型為雙側下位神經根同時受累、稍向后推移，其余15個中央型椎間盤突出僅見硬膜囊受壓，而無神經根受累(見圖4～6)；11個側旁型僅單根神經根受累，累及下位神經根(見圖7～9)；3個椎間孔型為同側2根神經根同時受累，同節段上位神經根向外上推移，下位神經根稍向內側推移(見圖10～12，見表1)。

3 討論

LDH是引起坐骨神經痛最常見的原因，慢性或反復發作的腰痛嚴重影響患者的生活質量，患者因長期病痛多伴有不同程度的心理健康問題[1]。椎間盤髓核摘除術可以明顯緩解腰腿痛，提高患者的生活質量，其手術療效與椎間盤突出節段和類型相關[2]。內鏡輔助下髓核摘除術等微創脊柱外科新技術與傳統椎板開窗椎間盤切除術比較，創傷更小，住院時間更短，更易為患者所接受，但與胸腔鏡、腹腔鏡、椎間孔鏡等復雜的經皮通道技術一樣，其應用初期陡峭的學習曲線及相關問題應引起關注，操作通道定位不佳、適應證選擇不當、神經根走行變異等均是微創手術失敗的原因[3-6]。因此，術前影像學檢查對腰椎間盤突出節段、分型、腰神經根走向及受壓情況的全面顯示，對術前病例的合理選擇及微創手術操作通道定位至關重要。

脊神經根經上關節突旁溝、側隱窩、盤黃間隙至椎間管外口的這段狹窄的骨纖維性通道稱為脊神經通道，分為神經根管和椎間管兩段，其內有神經根及其伴隨動、靜脈通過。周輝等[7]提出腰神經通道腔隙與內容物正常的空間比例關系發生改變，就會使腰神經根在通道的某一部位受到卡壓，造成神經內毛細血管通透性增高，導致水腫形成，影響神經根的營養輸送，造成淤血或缺血。椎間盤突出對腰神經根的機械性壓迫和髓核突出物質的致炎作用是導致椎間盤源性神經根性疼痛的主要原因[8-9]。然而腰椎X線椎管造影、CT脊髓造影、MR脊髓造影等傳統的影像學方法主要側重于觀察脊髓及椎管內脊神經的形態，椎間盤造影可以顯示纖維環斷裂，用于判斷盤源性腰痛[10]，但不能顯示神經根受壓情況。常規CT、MRI亦難以顯示腰神經根走行全貌[11]，因此無法為臨床微創手術提供無創、快速、全面的信息。PROSET采用的頻率及空間選擇性激勵脈沖是為分離水與脂肪的磁化向量而設計的層選二項式射頻脈沖，利用水和脂肪進動的頻率差達到選擇性激勵的效果，只有水產生MR信號，而脂肪被抑制。本組47例腰神經根PROSET冠狀位掃描原始圖像結合MIP、VR三維重組處理，可以全程、直觀地顯示硬膜囊、脊膜套袖外形及脊神經根的節前段、神經節和節后段走行，并能清晰顯示脊神經通道情況，圖像特征為脂肪和椎體呈低信號，硬膜囊、神經根、小靜脈、椎間盤、腰大肌等呈強度不等的高信號。

LDH是腰部好發疾病，北美脊柱協會將其分為椎間盤膨出、椎間盤突出、椎間盤脫出及游離型。突出又以椎間盤疝出物突出的方向分為：中央型、側旁型及椎間孔型，各型有不同程度壓迫神經根的臨床癥狀。常規CT或MRI對中央型、側旁型的顯示有其優勢，但都不能直觀顯示脊神經通道、提供神經根受壓移位的全貌，因此對椎間孔型的診斷受到限制。本組27例LDH患者的MR PROSET冠狀位圖像能清晰顯示腰神經通道局部狹窄及神經根鞘受壓推移，椎旁小靜脈增粗迂曲等表現，據此明確責任椎間盤病變對脊神經根壓迫的情況，尤其對椎間孔型更有優勢。椎間孔型可見髓核突入椎間管，椎間管相對狹窄，同側相應節段神經根向外側推移變形、張力增高、水腫增粗，呈“蟹螯”狀，與其內下方突出的髓核緊貼，則呈現特征性的“腋下網球征”；突出的髓核壓迫神經根的同時，亦壓迫椎間管內伴行的動靜脈，致使同節段椎旁小靜脈迂曲增粗；如果髓核突入盤黃間隙，則可伴有下位神經根向內側推移。側旁型可見椎間盤突出的球形髓核，突入腰神經根管，主要向內后推移同側下位神經根，致使下位神經根水腫，不累及椎間管，因此不影響同節段神經根，椎旁小靜脈無明顯增粗迂曲。中央型突出一般僅有硬膜囊壓跡，重者可向后推移雙側下位神經根或馬尾，突出的髓核不侵及神經根通道，因此不影響同節段神經根，椎旁小靜脈無增粗迂曲。此外，MR PROSET成像還可除外神經根本身存在的變異、病變，黃韌帶肥厚、小關節及椎體緣骨質增生、脊神經通道內腫瘤等導致的神經根壓迫、變形[12-13]，有利于解釋臨床癥狀與常規CT、MRI等影像學表現不符現象，能為微創手術提供直觀的影像學依據，具有廣闊的應用前景。

圖1 正常神經根PROSET原始圖像圖2 正常神經根PROSET MIP圖像

Figure1 Coronal PROSET original image of normal nerve rootFigure2 Coronal PROSET MIP image of normal nerve root

圖3 正常神經根PROSET VR圖像

Figure3 PROSET VR image of normal nerve root

圖4 中央型LDH患者PROSET原始圖像見L5～S1椎間盤向后突入椎管，神經根未見明顯受壓推移征象

Figure4 Coronal PROSET original image of the central type LDH shows L5～S1segment nucleus pulposus protruded into vertebral canal but nerve root was not compressed

圖5 中央型LDH患者PROSET MIP圖像示椎旁小靜脈正常

Figure5 Coronal PROSET MIP image shows radicular vein near normal of the central type LDH

圖6 中央型LDH患者T2WI圖像顯示椎間盤輪廓異常，局部顯著向后突入椎管

Figure6 Axial T2-weighted MR image shows prominent focal eccentricity of disk contour in vertebral canal of the central type LDH

圖7 側旁型LDH患者PROSET原始圖像見L3～L4的髓核突入左側腰神經根管，同側硬膜囊及下位神經根受壓

Figure7 Coronal PROSET original image of the lateral side type LDH shows L3～L4segment nucleus pulposus protruded into the left side of lumbar nerve root canal and ipsilateral inferiority nerve root was compressed

圖8 側旁型LDH患者PROSET MIP圖像示椎旁小靜脈正常

Figure8 Coronal PROSET MIP image shows radicular vein near normal of the lateral side type LDH

圖9 側旁型LDH患者T2WI圖像顯示椎間盤輪廓異常，局部突入左側隱窩

Figure9 Axial T2-weighted MR image shows prominent focal eccentricity of disk contour in left lateral recess of the lateral side type LDH

圖10 椎間孔型LDH患者PROSET原始圖像見L3～L4髓核突入右側椎間管并累及盤黃間隙，同節段上位神經根受壓上抬、水腫增粗，下位神經根局部輕度內移

Figure10 Coronal PROSET original image of the intraforaminal type LDH shows L3～L4segment right intervertebral nucleus pulposus protrude into intervertebral canal and ligamentum flavum-disc gap,result in pushing outward the ipsilateral upper nerve root and pushing inward inferiority nerve root

圖11 椎間孔型LDH患者PROSET MIP圖像示L3～L4右側椎旁小靜脈迂曲增粗

Figure11 Coronal PROSET MIP image shows the L3～L4segment right radicular vein enlargement of circuity of the intraforaminal type LDH

圖12 椎間孔型LDH患者T2WI圖像顯示椎間盤輪廓異常，局限性突入右側椎間孔

Figure12 Axial T2-weighted MR image shows prominent focal eccentricity of disk contour in right foraminal zones of the intraforaminal type LDH

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