腰椎黃韌帶肥厚骨化的影像學研究現狀

孫瑞芬 于靜紅 李志軍

1.內蒙古醫科大學第二附屬醫院影像科，內蒙古呼和浩特 010030；2.內蒙古醫科大學解剖教研室，內蒙古呼和浩特 010059

腰椎黃韌帶肥厚骨化是黃韌帶肥厚及鈣鹽沉著為特征的退行性改變，是引起椎管狹窄的重要因素，可導致一系列脊髓或馬尾神經壓迫癥狀如腰腿痛、間歇性跛行等，給患者帶來巨大痛苦[1]，因此對于黃韌帶的研究一直不曾間斷，分別有黃韌帶肥厚的解剖、病理機制、病因以及組織生物力學測定等[2-7]。隨著醫學影像學的發展，對黃韌帶肥厚、骨化的各種影像學研究也不斷深入，現對其作一綜述。

1 普通影像學研究現狀

1.1 普通X線平片與X線脊髓造影

因黃韌帶為軟組織密度，X線上與椎體骨性密度及椎管內其它軟組織影重疊不易區分，普通X線平片對非骨化的黃韌帶不能顯示，只有當黃韌帶外側部骨化嚴重或者突入椎管內[8]，可在側位X線片上看到黃韌帶部位有高密度骨性影，傳統在腰椎側位X線片上測量骨性腰椎管矢狀徑來衡量有無椎管狹窄，一般認為正常18 mm，15～18 mm為相對狹窄，小于15 mm為狹窄[9]，但這種測量方法不能反映非骨性椎管狹窄的致病情況，普通X線平片對黃韌帶有無肥厚及程度無法評價。X線脊髓造影（X-ray myelography）可間接反應間盤突出與黃韌帶增厚等對椎管內容物的壓迫，因黃韌帶肥厚程度及側別不同，椎管造影可顯示出不同的形態，如一側肥厚時造影表現為殘根征；雙側肥厚時造影表現為束腰型；局限嵴狀增厚造影表現為壓跡型；廣泛雙側增厚表現為節段充盈缺損；雙側黃韌帶增厚伴椎板彌漫增厚表現為長柱型；伴間盤膨出時表現為串珠型[10]。

椎管伸屈動態造影是蛛網膜下腔注入造影劑后，在脊柱側臥中立位、屈曲位、伸展位三種體位下拍攝X光片，觀察硬膜囊矢狀面影像的動態變化。因肥厚的黃韌帶在脊柱過伸、過屈時分別處于增厚皺縮和拉長變薄狀態，通過觀察比較不同狀態下硬膜囊形態變化及造影劑通過性來間接評價黃韌帶肥厚及椎管狹窄的嚴重程度，當硬膜囊下腔隨體位（中立、屈曲、伸展）變化呈現阻斷-流通-再阻斷的動態影像學表現，是黃韌帶肥厚等所致非骨性椎管狹窄的特征性改變，對鑒別如黃韌帶肥厚造成的繼發性腰椎管狹窄與骨性椎管狹窄具有獨特的價值[11-12]。而且椎管伸屈動態造影可以反映出其它靜態影像條件下難以發現的病理變化，如動態造影可以發現黃韌帶與硬膜囊是否粘連，可以為外科手術計劃椎板減壓切除骨化的黃韌帶提供依據，避免術后腦脊液、神經麻痹等并發癥[13]。

1.2 計算機斷層掃描及脊髓造影術

由于計算機斷層掃描（（computed tomography））的空間分辨率及密度分辨率較X線明顯提高，不僅可以顯示骨性椎管橫斷面形狀，直接測量其矢徑、橫徑及面積，還可以直接看到軟組織密度的椎間盤、硬膜囊、黃韌帶，并可測量其厚度[14-16]，而且CT對黃韌帶鈣化及骨化非常敏感，可以準確顯示韌帶骨化的類型和大小[17-18]，指導外科醫生決定椎板減壓范圍[17]。CT上正常腰段黃韌帶厚為2～4 mm，若＞4～5 mm，則診斷為黃韌帶肥 厚[1，6，10，20-21]；但 L2～L5黃 韌帶 厚度不同，L4～L5黃韌帶最厚[19]。有報道退變性腰椎管狹窄疾病中黃韌帶厚度最厚可以達到10 mm[1，10]。用這個標準來衡量黃韌帶是否肥厚，絕大多數與臨床癥狀是相符的，但有時由于人體骨性椎管的個體差異，部分黃韌帶雖然明顯增厚，但椎管有效空間較大，可無臨床癥狀；相反部分黃韌帶雖然增厚不明顯，由于椎管有效空間較小，可早期出現神經根壓迫癥狀[1，20-21]，于是有人提出采用黃韌帶厚度與椎管斜徑的比值來反映黃韌帶增厚占椎管容積的比例，衡量椎管的有效空間，體現黃韌帶肥厚對硬膜囊的壓迫態勢，可以提高黃韌帶肥厚致椎管狹窄的程度與臨床診斷的符合率[20-21]。

計算機斷層掃描脊髓造影術（computed tomography myelography，CTM）是椎管內注入造影劑后，進行 CT掃描來觀察硬膜囊形態，測量硬膜囊面積來評價椎管內黃韌帶等結構對椎管容積的影響，在造影劑襯托下，硬膜囊與黃韌帶分界清晰，測量黃韌帶厚度更準確[22]。CTM綜合了CT掃描與脊髓造影的優點，可使診斷準確率提高5%～10%，尤其在CT掃描模棱兩可，或脊髓造影難以確診時，CTM非常有助于診斷。雖然CTM與動態脊髓造影，在椎管狹窄的診斷上優于X線平片與CT，可以提供動態的、容積的顯像，有利于辨認狹窄部位椎管縱向結構，并準確測量硬膜囊前后徑，但當嚴重椎管狹窄時CTM測量的椎管橫截面積及黃韌帶前內側邊界不如MRI準確[22]，且因其為侵入性檢查需做腰穿及放射線照射，因此逐漸被MRI代替，只有當MRI掃描有禁忌癥，或因金屬植入物不適宜CT掃描時使用[22-25]。

2 多層螺旋CT三維重建

現有影像學檢查方法中，多層螺旋CT三維重建（multislice spiral computed tomography threedime，MSCT 3D）具有不可替代的優勢，可以一次性對興趣區進行連續掃描，收集到掃描范圍內的全部容積數據，可在連續層面上清晰顯示黃韌帶肥厚骨化程度，并可顯示不同程度的椎管狹窄，然后利用容積重建椎管三維模型，在任意位置上切割，可以任意角度、多方位觀察觀察不同階段黃韌帶形態、大小、面積或體積及與椎板、硬膜囊的關系等。近年有學者利用3D CT對椎管內后縱韌帶骨化的類型及術前術后骨化生長速度、容積變化等進行了研究，還有學者提出椎管容積的測量及評估能進一步體現椎管的真實變化，減少人為操作誤差及椎管形態不規則、脊柱體位、運動方式等對椎管容積的顯著性影響，可以彌補單純測量椎管內徑線、面積的局限性[26-31]，同時對手術的減壓程度及范圍的判斷具有重要的臨床指導意義。

3 磁共振成像

MRI由于其非侵入性、軟組織分辨力高，可以多角度成像，成為現今黃韌帶肥厚、椎管狹窄最常用的檢查手段。MRI上低信號的黃韌帶與其前方的脂肪及腦脊液在T1、T2上形成良好對比，能夠清晰顯示黃韌帶的大小、形態。當黃韌帶增生肥厚時，可清楚顯示肥厚的程度、形態及相應硬膜囊、馬尾受壓變形情況，同樣也可測量黃韌帶厚度。軸位上增生肥厚的黃韌帶呈“V”形影增厚，在硬膜囊側后方形成明顯局限性壓跡，使椎管前后徑、左右徑變小，嚴重時硬膜囊呈狹小三角狀，矢狀位旁正中層面黃韌帶呈局限、連續或多節段跳躍式低信號[8，24]。臨床常用MR矢狀面對黃韌帶肥厚骨化等造成的整體椎管形態的改變進行術前評估，并制定手術方案。Tadanori等[31]使用NIH（國立衛生研究院）圖像軟件測量關節突水平MR的T1軸位加權像上L2～S1各水平黃韌帶的厚度和年齡的相關性，發現隨年齡增加，L3～L4、L4～L5水平黃韌帶厚度增加更常見[32-33]，且增厚量大于L2～L3、L5～S1水平；若多水平黃韌帶肥厚，L2～3水平黃韌帶常大于3 mm，并以L2～L3水平黃韌帶厚度大于3 mm作為椎管多段狹窄的提示。但由于黃韌帶的低信號與其附著處椎板的低信號在MRI的任何序列上均不能區分，因此MR對黃韌帶肥厚的評估并不完全準確；另外，因MR對鈣化和骨化不敏感，不能區分黃韌帶有無骨化。因此臨床醫生更習慣用核磁聯合矢狀位CT影像重建來建立一個準確的診斷和術前計劃去指導手術減壓操作范圍[34]。

4 計算機輔助三維重建軟件技術

隨著計算機軟件技術的發展，計算機輔助三維重建軟件技術正廣泛應用于醫學領域，它可以借助CT或MRI連續二維薄層圖像取值的基礎上進行三維重建，并可從任意角度、方向上觀察三維立體解剖結構，為臨床提供立體直觀的解剖學診斷依據，極大地促進了臨床診療技術的發展，特別在骨關節、脊柱領域的應用已經非常多，尤其對脊柱頸段、腰段主要結構及其毗鄰關系進行的三維可視化研究[34]。有學者用計算機軟件重建骨性椎管容積來反應椎管體積變化[28]，還有學者利用 CT、MRI圖像將椎管內韌帶利用計算機軟件在計算機中重建出來觀察其體積變化，來評價骨化的韌帶對椎管體積的影響[27，37]。鑒于以上研究，黃韌帶也屬于椎管內韌帶的一部分，當其肥厚骨化時是否也可以用體積增長速度來形容其對椎管容積的影響。 但是由于黃韌帶CT閾值低，在計算機后重建軟件中采用閾值法提取困難，所以尚未見詳細報道研究黃韌帶肥厚骨化導致椎管體積變化的三維可視化研究。

5 展望

綜上所述，普通X線平片由于密度分辨率及結構重疊，對黃韌帶有無肥厚及程度無法評價；脊髓造影對鑒別如黃韌帶肥厚造成的繼發性腰椎管狹窄與骨性椎管狹窄具有獨特的價值，但因其為侵入性檢查，逐漸被CT和MRI取代。因此目前評價黃韌帶的手段主要還是CT和MRI。隨著計算機輔助三維重建軟件技術的發展，對黃韌帶的三維可視化研究又將是一種新的嘗試。

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