腰骶丛神经断裂伤3T MRI分型诊断

闫瑞雪，陈　新，孙雪园，牛琰鑫

（第二炮兵总医院医学影像科，北京　100088）

腰骶丛神经断裂伤3T MRI分型诊断

闫瑞雪，陈新，孙雪园，牛琰鑫

（第二炮兵总医院医学影像科，北京100088）

目的：探讨腰骶丛神经精细解剖结构及腰骶丛神经断裂伤的MRI分型。材料与方法：对21例腰骶丛神经断裂伤患者行常规扫描序列、3D-STIR序列增强扫描，观察所得图像。结果：21例患者行3D-STIR序列增强扫描可清楚显示腰骶丛神经的构成、走行、连续性、形态、信号及腰骶丛神经断裂伤的各种征象，其中神经根断裂型4例、神经丛断裂型11例及神经干断裂型6例。结论：3D-STIR序列增强扫描可以清楚地显示腰骶丛神经解剖结构并为腰骶丛断裂性损伤的诊断提供重要临床依据。

腰骶丛；创伤和损伤；磁共振成像

腰骶丛神经解剖结构复杂，由支配大部分骨盆及双下肢结构的感觉神经和运动神经错综排列交织呈网状。腰椎间盘突出压迫、外伤性损伤、炎性、代谢性及肿瘤性疾病等易损伤腰骶丛神经，均可导致腰骶丛病，引起下肢障碍甚至终身残疾。腰骶丛病的传统诊断方法主要依赖于询问病史、临床检查及肌电图等，随着MRI影像技术的发展，在外周神经显示中起到了重要的作用[1]。磁共振神经成像（MRN）[2]已应用于外周神经的临床诊断，但对腰骶丛神经解剖的显示及神经断裂伤形态及分型的研究仍显不足。本文利用三维短恢复时间反转恢复（3D-STIR）序列增强扫描详尽描述了腰骶丛神经的精细解剖结构并对腰骶丛神经断裂伤MRI分型及临床应用价值进行探讨。

1　资料与方法

1.1研究对象

2013年 11月—2015年 2月共完成腰骶丛MRI检查46例。其中21例经手术探查证实为不同类型腰骶丛断裂。其中男15例，女6例，年龄9～63岁，损伤时间15～378 d不等。

1.2MR扫描方法

MR扫描采用Skyra 3.0T超导型核磁共振扫描仪（Siemens），线圈选择体部矩阵线圈及腹部线圈。受检者取仰卧位，头先进，腰骶椎呈常规体位，不垫高腰部，嘱受检者平静呼吸。所有受检者均行腰骶丛MRI以下扫描序列，包括：快速自旋回波序列T2WI压脂冠状位：TR 3 900ms，TE 112ms，翻转角150°，层厚4mm，层间距0.8 mm，视野（FOV）400，矩阵320×320，使用GRAPPA并行采集技术，iPAT因子为2，采用dixon压脂技术；快速自旋回波序列T2WI横轴位：TR 3 900ms，TE 112ms，翻转角150°，层厚4mm，层间距0.8mm，FOV 400，矩阵320×320，采用tirm压脂技术；静脉注射Gd-DTPA（0.2mL/kg体质量）3min后行3D-STIR序列冠状位：TR 4000ms，TE 151ms，层厚1.0mm，层间距0，采用短TI时间抑脂技术，TI 220ms，FOV 400或根据被试情况调整，矩阵256×256，保持三维体素大小为1mm×1mm×1mm，采用并行采集技术（iPAT），iPAT因子为2。冠状位扫描定位范围：采用头足相位，以矢状位和横轴位为定位像，矢状位上界为L2椎体上缘，下界尽量多包含，前缘平行腰椎椎体前缘，后缘临近S2椎体后缘，横轴上根据神经走行方向包含腰骶丛神经。横轴位扫描定位范围：采用前后相位，以矢状位和冠状位为定位像，尽量包含病变部位。

1.3图像后处理及评价

将3D-STIR序列增强扫描所得原始图像行最大信号强度投影（MIP）、多平面重组（MPR）处理，沿神经走行方向分别建立斜冠状及斜矢状图像，在冠状位上沿神经走向定斜矢状图像，斜矢状位上沿神经走向定斜冠状图像，必要时行曲面重组（CPR）处理，使其在1帧图像上尽量完整的显示腰骶丛神经。由两位放射科医师对所得影像资料进行分析。内容包括：3D-STIR增强序列对正常腰骶丛神经的显示；损伤腰骶丛神经断裂伤的分型：①神经根断裂型：指神经根在椎间孔或椎间孔以上水平断裂；②神经丛断裂型：指神经根出椎间孔后至形成主要分支前水平，即这一节段内椎间孔外神经及相互交叉神经分支；③神经干断裂型：指诸神经根交叉融合形成的坐骨神经及股神经近端断裂。

2　结果

3D-STIR序列增强扫描，21例患者均可显示腰骶丛椎管外神经根及神经远段的主要构成、走行及形态，较好的抑制了成像范围内的血管及淋巴管的干扰，其中3例因膀胱内尿液高信号存在与部分S2、S3神经影像重叠，影响神经丛显示的完整性。在斜冠状位1帧图像上可分别显示：腰丛L2、L3、L4神经及组合成的股神经（图1）。

由于构成腰丛神经的T12、L1分支较纤细，仅5例图像薄层可浅淡显示；骶丛L5、S1、S2神经及组合形成的坐骨神经，其中18例可较清晰的显示构成腰骶干神经的L4前支，与L5、S1、S2神经共同形成骶丛神经（图2）。

参与坐骨神经构成的S3神经由于角度问题未能在1帧图像上同时显示。在斜矢状位显示坐骨神经组成更加直观清晰（图3）。

另有2例在1帧图像上可见信号强度较弱的股外侧皮神经同时显示。

本组21例腰骶丛及其主要神经干不同程度断裂的患者，MRI图像均能显示损伤部位、程度及其周围组织情况，达到诊断要求。其中，①神经根断裂型4例：2例为左侧L2、L4断裂，椎间孔外未见神经根结构显示，相应区可见间接征象假性囊肿形成，远端可见断裂神经，左侧股神经周围可见软组织高信号改变（图1）；1例为左侧S2、S3断裂；1例为左侧S1断裂，椎间孔外未见神经根结构显示，相应区域可见假囊肿显示，远端神经未见确切显示，左侧骶骨骨折，邻近软组织呈高信号。②神经丛断裂型11例：左侧L3断裂2例，表现为神经连续性欠完整，近端神经增粗，远端神经移位；左侧L2、L3断裂2例，L2、L3神经部分连续性中断，L2近端神经显示不清，远端神经显示较对侧增粗、移位，L3、L4神经及股神经较对侧增粗（图4）。左侧S1断裂者3例，其中1例斜冠状位双侧对称显示神经结构，右侧正常神经连续性完整，信号均匀，左侧两断端显示清晰，两断端神经呈散在增粗样改变，周围软组织呈高信号（图5）。左侧L5、S1、S2、S3均断裂者2例，斜冠状位可见神经连续性不完整，L5、S1神经断裂远端显示清晰并可见张力减低，S2、S3近端可见较短神经存在，可见椎间孔区域假囊肿形成（图6）。斜矢状位显示神经两侧断端更直观、清晰；右侧S2断裂2例，神经连续性中断，可见两端断裂神经显示，其中1例右侧L5、S1神经受压，相应坐骨神经干较对侧增粗（图7）。③神经干断裂型6例：左侧股神经干近端断裂3例，斜冠状位显示神经较对侧增粗，远侧断端见高信号软组织结构遮蔽，神经显示欠清，对侧股神经显示较好（图8）；坐骨神经干断裂3例，表现为神经连续性中断，两断端可清晰显示，近侧断端神经增粗呈纺锤样改变，远端神经显示清，周围软组织呈高信号，斜矢状位更直观的显示断裂两端（图9）。

3　讨论

3.1MRN

由于腰骶丛神经走行迂曲，并且周围有大量的动静脉、淋巴组织干扰，神经组织与周围组织信号对比较小，以影像学手段对腰骶丛进行完整展示有一定难度。1992年Filler等[3-4]首先报道了MRN，在这里程碑式的报道基础上，诸多学者对MRN做了有益的研究。随着更多学者的研究和改进，MRN对腰骶丛神经的显示有了进一步的飞跃，如Viallon等[5]研究采用STIR抑脂、回波平面成像（EPI）快速扫描、敏感编码并行采集（SENSE）等多技术结合的3D STIR-EPI方法，使脊神经显示为高信号，能获得高分辨率的神经束图像[6]。Takahara等[7]的背景信号抑制扩散加权体部成像技术（DWIBS）；吕银章等[8]研究3D-STIR序列Gd-DTPA增强扫描应用于腰骶丛神经成像技术等。本文采用3D-STIR序列结合STIR抑脂、三维高分辨成像、重T2水成像、SENSE、Gd-DTPA增强等技术，由于神经鞘内液性成分在T2WI上神经、小血管、淋巴等呈高信号，利用Gd-DTPA增强技术，缩短了血管及淋巴等的T2时间，使其呈低信号，更好的抑制了其成像范围内含水丰富的组织。另外，笔者认为检查前嘱受检者尽量排空膀胱及大肠内容物，使其呈低信号，更有利于厚层MIP图像在1帧图像上尽量完整的显示腰骶丛神经。本文21例患者检查效果均达到诊断要求，对于椎管外神经根及神经远段显示清晰，但该序列对于椎管内神经根及神经节显示欠佳，本文通过采用快速自旋回波序列T2WI压脂冠状位的扫描弥补了这一缺陷。除此之外，该技术仍存在一定的局限性：①由于腰骶丛分支较多、较细小，对腰骶丛小分支的显示效果欠佳，这也是腰骶丛神经影像学成像的局限性；②软组织损伤导致的高信号存在易遮蔽神经的显示，不利于诊断。

图1　男，19岁。1年前车祸伤导致左侧骨盆骨折、股骨干骨折。3D-STIR序列斜冠状位显示右侧L2、L3、L4形成股神经；左侧L2、L4椎间孔外水平未见神经根显示，并可见假囊肿形成，远端神经增粗、移位。　图2　病史同图1。L4前支（AL4）、L5、S1、S2形成骶丛神经，左侧L5神经丛断裂，可见动力源神经存在。　图3　男，62岁。半年前刀伤病史。3D-STIR序列斜矢状位显示健侧AL4、L5、S1、S2神经共同形成坐骨神经。　图4　病史同图3。3DSTIR序列斜冠状位显示左侧L2、L3神经断裂。　图5　女，36岁。半年前锐器伤病史。3D-STIR序列斜冠状位显示左侧S1神经断裂，1、2可显示两断端神经。　图6　男，35岁。1年前车祸伤病史。3D-STIR序列斜冠状位显示左侧L5、S1神经断裂，S2、S3近端可见较短神经存在，并可见椎间孔区域假囊肿形成。　图7　男，31岁。半年前外伤史。3D-STIR序列斜冠状位显示右侧S2神经断裂，右侧L5、S1神经受压，相应坐骨神经干较对侧增粗。　图8　男，25岁。1年前车祸伤病史。3D-STIR序列斜冠状位显示左侧股神经干近端断裂，远侧断端见高信号软组织结构遮蔽（*），神经显示欠清。　图9　女，46岁。4月前刀伤病史。3D-STIR序列斜矢状位显示坐骨神经干断裂，两断端可清晰显示，近侧断端神经增粗呈纺锤样改变，远端神经显示清，周围软组织呈高信号。Figure 1.　Male,19 years old.Injury from traffic accident one year ago with pelvic and femoral fractures. Oblique coronary 3D-STIR shows that the femoral nerve is consisted by L2,L3,L4.There is not any root of nerve at L2,L4foramen intervertebrale,but a pseudo-cyst,thickening and displacement of distal end nerve.Figure 2.　Male,19 years old.Injury from traffic accident one year ago with pelvic and femoral fractures.Oblique coronary 3D-STIR shows that the sacral plexus nerve is consisted by L4,L5,S1,S2.The left L5is rupture.Figure 3.　Male,62 years old,knife wound half year ago.Oblique sagittal 3D-STIR shows that the sciatic nerve is consisted by anterior branch of L4,L5,S1,S2.Figure 4.　Male,62 years old,knife wound half year ago.Oblique coronary 3D-STIR shows that the rupture of left L2and L3nerve.Figure 5.　Female,36 years old.Sharp instrument half year ago.Oblique coronary 3D-STIR shows rupture of S1nerve.The two broken endsare showed as 1 and 2.Figure 6.　Male,35 years old.Injury from traffic accident one year ago.Oblique coronary 3D-STIR shows rupture of left L5and S1nerve.There are some short nerves at the near end of S2and S3,and the pseudocyst at intervertebral foramen.Figure 7.　Male,31 years old.Injured half year ago.Oblique coronary 3D-STIR shows rupture of right S2nerve.The right L5and S1nerve are compressed,and the right sciatic nerve trunk is thicker than contralateral.Figure 8.　Male,25 years old.Injury from traffic accident one year ago.Oblique coronary 3D-STIR shows rupture of left femoral nerve trunk.The distal end(*)is covered by high signal soft tissue and showed unclearly.Figure 9.Female,46 years old.Knife wound 4 months ago.Oblique sagittal 3DSTIR shows rupture of sciatic nerve trunk.The two broken ends show clearly,with spindle-like enlargement of near end and unclear far end.Surrounding soft tissue shows high signal.

3.2腰骶丛神经断裂伤分型的临床意义

近年来随着外伤性腰骶丛损伤患者的增多，引起了越来越多学者的重视。自1955年Noisk首次报告腰骶丛损伤后，已有50多年的历史，但至今对腰骶丛损伤的认识仍远落后于臂丛损伤[9]的研究。此前尚未见更好的方法可以术前直接显示腰骶丛神经断裂及断裂类型，3D-STIR序列增强扫描可清晰显示腰骶丛主要神经椎管外神经根、神经丛、神经干的走行、形态及断裂两断端形态（图9）。在临床治疗中部分腰骶丛神经损伤的患者经骨折复位，牢固内固定，恢复骨盆后环的解剖学结构等治疗可自行恢复神经功能，也有部分患者需在原有神经解剖和功能的基础上对受损神经进行再生修补、重塑等神经修复类手术治疗。神经根撕脱型患者椎管外无动力源神经存在，目前尚无有效的治疗方法，但对于探查明确的神经根断裂者可行神经缝合或移植术[10]。不同部位的骶丛神经损伤在临床上有相似的症状体征，如可在术前对受损神经精确定位诊断，对不同部位的神经损伤采用不同的针对性手术，才能取得理想的手术疗效。对于骶管内神经损伤属于本文所提神经根断裂型，应采用Denis提出的椎板减压术，对于坐骨神经损伤属于本文所提神经干断裂型，应采用盆腔出口坐骨神经松解术，而对于骶神经管及骶前孔处神经损伤属于本文所提神经丛断裂型，应在局部后路进行手术[11]。另外，由于神经干或神经分支的创伤引起远端和一定距离的近心端神经轴索变性消失、神经膜细胞和神经内膜细胞的增生，继而近心端的神经轴索不断增生而延长，但由于创伤部位原有的神经膜细胞的细胞索已经紊乱或消失，新生的轴索和神经鞘也就失去了正常的排列方向，只能在创伤局部与增生的纤维结缔组织盘缠在一起形成局部的肿块，称假神经瘤或神经的增生性瘢痕形成[12]。MRN可显示断裂神经断端神经瘤形成[1]（图9），如有明显神经瘤形成，应切除神经瘤再进行游离两断端手术。

本文采用3T MRI 3D-STIR序列及增强扫描背景抑制技术三维立体的显示腰骶丛主要神经正常解剖结构及准确地判定神经断裂伤的类型。在伤口已愈合，局部无明显感染及瘢痕组织的患者，可以根据MRN显示的神经断裂部位、不同类型、断端显示情况及周围组织情况对是否有必要手术及手术方法的选择起到重要作用，对选择合理的治疗方案、改善预后有明显的指导意义。

[1]Soldatos T,Andreisek G,Thawait GK,et al.High-resolution 3-T MRneurography of the lumbosacral plexus[J].RadioGraphics, 2013,33(4):967-987.

[2]Filler AG,Maravilla KR,Tsuruda JS.MR neurography and muscle MRimaging for image diagnosis of disorders affecting the peripheral nerves and musculature[J].Neurol Clin,2004,22(3): 643-682.

[3]Howe FA,Filler AG,Bell BA,et al.Magnetic resonance neurography[J].Magn Reson Med,1992,28(2):328-338.

[4]Filler AG,Howe FA,Hayes CE,et al.Magnetic resonance neurography[J].Lancet,1993,341(8846):659-661.

[5]Viallon M,Vargas MI,Jlassi H,et al.High-resolution and functional magnetic resonance imaging of the brachial plexus using an isotropic 3D T2STIR(short term inversion recovery)SPACE sequence and diffusion tensor imaging[J].Eur Radiol,2008,18 (5):1018-1023.

[6]张中伟，孟悛非，罗柏宁，等.回波平面成像显示臂丛神经的初步研究[J].中华放射学杂志，2006，40（6）：634-637.

[7]Takahara T,Imai Y,Yamashta T,et al.Diffusion weighted whole body imaging with background body signal suppression(DWIBS): technical improvement using free breathing,STIR and high resolution 3D display[J].Radiat Med,2004,22(4):275-282.

[8]吕银章，孔祥泉，刘定西，等.3D-STIR序列增强扫描在腰骶丛神经成像中的应用研究[J].临床放射学杂志，2011，30（2）：231-234.

[9]陈新，刘伟，王从颖，等.平衡式稳态自由进动序列成像正常椎管内臂丛神经根解剖研究[J].中国临床医学影像杂志，2011，22（3）：178-180.

[10]顾立强，张景僚，王钢，等.骨盆骨折合并腰骶丛损伤的诊治[J].中华创伤骨科杂志，2002，4（3）：174-177.

[11]田征，白靖平，锡林宝勒日，等.骶骨骨折合并骶神经损伤的MRI诊断及临床应用[J].中国修复重建外科杂志，2008，22（9）：1096-1099.

[12]陈忠年，沈铭昌，郭慕依.实用外科病理学[M].上海：上海医科大学出版社，1997：660-661.

Classification diagnosis of lumbosacral p lexus injuries with 3T MRI

YAN Rui-xue,CHEN Xin,SUN Xue-yuan,NIU Yan-xin
(Department of Radiology,General Hospital of Missile Army of PLA,Beijing 100088,China)

Objective:To investigate the lumbosacral plexus anatomical structure and lumbosacral plexus injuries classification at MRI.M aterials and Methods:Twenty-one patients with lumbosacral plexus injuries underwent normal and 3DSTIR MR scan.All of the images were analyzed.Results:Twenty-one patients with lumbosacral plexus injuries underwent 3D-STIR MR scan.Not only the formation,direction,continuity,shape,signal of lumbosacral plexus but also the sign of injuries could be showed clearly,including 4 cases of nerve root rupture,11 cases of nerve plexus rupture and 6 cases of nerve trunk rupture.Conclusion:The anatomical structure of lumbosacral plexus can be showed clearly by 3D-STIR.It is also an important method for diagnosis of lumbosacral plexus injuries.

Lumbosacral plexus;Wounds and injuries;Magnetic resonance imaging

R681.57；R445.2；R641

A

1008-1062（2015）11-0816-04

2015-04-20；

2015-06-05

闫瑞雪（1990-），女，河北衡水人，医师。

陈新，第二炮兵总医院医学影像科，100088。