腰椎间盘突出症的神经根三维磁共振选择性水激励脂肪抑制技术成像特征分析

李丽艳，周顺科，郭云志，郭 薇，高 阳

腰椎间盘突出症(lumbar disc herniation，LDH)常引发相应的神经症状，而如何直观清晰地显示腰部脊神经根一直是影像学的难题。磁共振(MR)选择性水激励脂肪抑制技术(principle of selective excitation technique，PROSET)将频率及空间选择性脉冲应用于三维快速梯度回波，从而获得高质量的神经根影像。本研究应用MR PROSET对正常者和LDH患者的腰神经根进行冠状位成像，并结合最大信号强度投影(maximum intensity projection，MIP)、容积再现(volume rendering，VR)等三维重组技术，以显示脊神经根及相邻结构情况，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2012年3—9月在本院行脊神经根MR PROSET成像者47例，年龄25～55岁。其中正常者20例，男10例，女10例。LDH患者27例，男16例，女11例；主要临床症状：腰痛伴放射痛13例，单纯腰痛7例，下肢麻木5例，下肢无力并感觉减退2例；患者均进行外科手术治疗，排除合并腰椎滑脱、骨折、肿瘤、结核者。

表1 各型LDH患者的MR PROSET图像特征(个)

1.2 方法 采用Philips Achieva 3.0T TX MR对所有受检者在常规磁共振成像(MRI)腰椎检查后，采用三维PROSET行冠状位腰神经根成像，扫描参数：重复时间8.6 ms，回波时间4.6 ms，视野270 mm×270 mm，翻转角8°，激励6次，层厚1 mm，层间距0 mm，矩阵256×256。扫描后图像传入Philips中央工作站进行图像后处理。

2 结果

2.1 正常者腰神经根MR PROSET图像特征 20例健康者MR PROSET图像均清晰地显示出硬膜囊、脊膜套袖的外形，脊神经根的节内段、神经节和节后段的走行，周围脂肪组织的信号被抑制成为低信号背景，硬膜囊和脊神经根鞘呈高信号(见图1)。MIP、VR三维重组图像可以直观地观察到神经根立体影像，与原始图像对照，增加了对神经根及其周围结构的识别能力(见图2、3)。

2.2 LDH患者MR PROSET图像特征 27例LDH患者中，24例为单个椎间盘突出，3例为同时2个椎间盘突出，共计30个椎间盘突出；中央型16个，侧旁型11个，椎间孔型3个。

1个中央型为双侧下位神经根同时受累、稍向后推移，其余15个中央型椎间盘突出仅见硬膜囊受压，而无神经根受累(见图4～6)；11个侧旁型仅单根神经根受累，累及下位神经根(见图7～9)；3个椎间孔型为同侧2根神经根同时受累，同节段上位神经根向外上推移，下位神经根稍向内侧推移(见图10～12，见表1)。

3 讨论

LDH是引起坐骨神经痛最常见的原因，慢性或反复发作的腰痛严重影响患者的生活质量，患者因长期病痛多伴有不同程度的心理健康问题[1]。椎间盘髓核摘除术可以明显缓解腰腿痛，提高患者的生活质量，其手术疗效与椎间盘突出节段和类型相关[2]。内镜辅助下髓核摘除术等微创脊柱外科新技术与传统椎板开窗椎间盘切除术比较，创伤更小，住院时间更短，更易为患者所接受，但与胸腔镜、腹腔镜、椎间孔镜等复杂的经皮通道技术一样，其应用初期陡峭的学习曲线及相关问题应引起关注，操作通道定位不佳、适应证选择不当、神经根走行变异等均是微创手术失败的原因[3-6]。因此，术前影像学检查对腰椎间盘突出节段、分型、腰神经根走向及受压情况的全面显示，对术前病例的合理选择及微创手术操作通道定位至关重要。

脊神经根经上关节突旁沟、侧隐窝、盘黄间隙至椎间管外口的这段狭窄的骨纤维性通道称为脊神经通道，分为神经根管和椎间管两段，其内有神经根及其伴随动、静脉通过。周辉等[7]提出腰神经通道腔隙与内容物正常的空间比例关系发生改变，就会使腰神经根在通道的某一部位受到卡压，造成神经内毛细血管通透性增高，导致水肿形成，影响神经根的营养输送，造成淤血或缺血。椎间盘突出对腰神经根的机械性压迫和髓核突出物质的致炎作用是导致椎间盘源性神经根性疼痛的主要原因[8-9]。然而腰椎X线椎管造影、CT脊髓造影、MR脊髓造影等传统的影像学方法主要侧重于观察脊髓及椎管内脊神经的形态，椎间盘造影可以显示纤维环断裂，用于判断盘源性腰痛[10]，但不能显示神经根受压情况。常规CT、MRI亦难以显示腰神经根走行全貌[11]，因此无法为临床微创手术提供无创、快速、全面的信息。PROSET采用的频率及空间选择性激励脉冲是为分离水与脂肪的磁化向量而设计的层选二项式射频脉冲，利用水和脂肪进动的频率差达到选择性激励的效果，只有水产生MR信号，而脂肪被抑制。本组47例腰神经根PROSET冠状位扫描原始图像结合MIP、VR三维重组处理，可以全程、直观地显示硬膜囊、脊膜套袖外形及脊神经根的节前段、神经节和节后段走行，并能清晰显示脊神经通道情况，图像特征为脂肪和椎体呈低信号，硬膜囊、神经根、小静脉、椎间盘、腰大肌等呈强度不等的高信号。

LDH是腰部好发疾病，北美脊柱协会将其分为椎间盘膨出、椎间盘突出、椎间盘脱出及游离型。突出又以椎间盘疝出物突出的方向分为：中央型、侧旁型及椎间孔型，各型有不同程度压迫神经根的临床症状。常规CT或MRI对中央型、侧旁型的显示有其优势，但都不能直观显示脊神经通道、提供神经根受压移位的全貌，因此对椎间孔型的诊断受到限制。本组27例LDH患者的MR PROSET冠状位图像能清晰显示腰神经通道局部狭窄及神经根鞘受压推移，椎旁小静脉增粗迂曲等表现，据此明确责任椎间盘病变对脊神经根压迫的情况，尤其对椎间孔型更有优势。椎间孔型可见髓核突入椎间管，椎间管相对狭窄，同侧相应节段神经根向外侧推移变形、张力增高、水肿增粗，呈“蟹螯”状，与其内下方突出的髓核紧贴，则呈现特征性的“腋下网球征”；突出的髓核压迫神经根的同时，亦压迫椎间管内伴行的动静脉，致使同节段椎旁小静脉迂曲增粗；如果髓核突入盘黄间隙，则可伴有下位神经根向内侧推移。侧旁型可见椎间盘突出的球形髓核，突入腰神经根管，主要向内后推移同侧下位神经根，致使下位神经根水肿，不累及椎间管，因此不影响同节段神经根，椎旁小静脉无明显增粗迂曲。中央型突出一般仅有硬膜囊压迹，重者可向后推移双侧下位神经根或马尾，突出的髓核不侵及神经根通道，因此不影响同节段神经根，椎旁小静脉无增粗迂曲。此外，MR PROSET成像还可除外神经根本身存在的变异、病变，黄韧带肥厚、小关节及椎体缘骨质增生、脊神经通道内肿瘤等导致的神经根压迫、变形[12-13]，有利于解释临床症状与常规CT、MRI等影像学表现不符现象，能为微创手术提供直观的影像学依据，具有广阔的应用前景。

图1 正常神经根PROSET原始图像图2 正常神经根PROSET MIP图像

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

图3 正常神经根PROSET VR图像

Figure3 PROSET VR image of normal nerve root

图4 中央型LDH患者PROSET原始图像见L5～S1椎间盘向后突入椎管，神经根未见明显受压推移征象

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

图5 中央型LDH患者PROSET MIP图像示椎旁小静脉正常

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

图6 中央型LDH患者T2WI图像显示椎间盘轮廓异常，局部显著向后突入椎管

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

图7 侧旁型LDH患者PROSET原始图像见L3～L4的髓核突入左侧腰神经根管，同侧硬膜囊及下位神经根受压

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

图8 侧旁型LDH患者PROSET MIP图像示椎旁小静脉正常

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

图9 侧旁型LDH患者T2WI图像显示椎间盘轮廓异常，局部突入左侧隐窝

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

图10 椎间孔型LDH患者PROSET原始图像见L3～L4髓核突入右侧椎间管并累及盘黄间隙，同节段上位神经根受压上抬、水肿增粗，下位神经根局部轻度内移

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

图11 椎间孔型LDH患者PROSET MIP图像示L3～L4右侧椎旁小静脉迂曲增粗

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

图12 椎间孔型LDH患者T2WI图像显示椎间盘轮廓异常，局限性突入右侧椎间孔

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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