腰椎滑脱中全腰椎间盘的CT与MRI表现

2017-12-01 09:24:58林志艳施乐年徐世伟王学香
中国中西医结合影像学杂志 2017年6期
关键词:终板脊椎节段

王 琳 ,林志艳 ,施乐年 ,徐世伟 ,王学香 ,哈 伟

(1.甘肃中医药大学附属医院放射科,甘肃 兰州 730020;2.甘肃中医药大学临床医学院,甘肃 兰州 730020)

腰椎滑脱中全腰椎间盘的CT与MRI表现

王 琳1,2,林志艳2,施乐年1,徐世伟1,王学香1,哈 伟1

(1.甘肃中医药大学附属医院放射科,甘肃 兰州 730020;2.甘肃中医药大学临床医学院,甘肃 兰州 730020)

目的:了解脊椎滑脱中全腰椎间盘的CT与MRI表现,提高对脊椎滑脱与椎间盘退变关系的认识。方法:回顾性分析112例腰椎滑脱患者的CT、MRI资料。观察椎间盘的Pfirrmann分级、软骨终板的Modic改变、突出或膨出、真空征、许莫氏结节及钙化情况。结果:L3、L4、L5滑脱段椎间盘的形态变化和信号分级较其他节段变化程度显著(均P<0.05);L3、L4滑脱段椎间盘以下节段较以上节段形态变化与信号分级程度更明显;L3、L4、L5滑脱近节段椎间盘较远节段形态变化与信号分级程度更明显。结论CT与MRI两者结合对腰椎滑脱中的腰椎间盘退变诊治有重要指导作用。

椎间盘退变;脊椎滑脱;磁共振成像;体层摄影术,X线计算机

1854年Killian首先提出脊椎滑脱的名称,定义为某一椎体的全部或部分相对于下位稳定椎体的向前或向后滑动[1]。1955年Newman认为该病大多伴椎间盘和椎小关节的退行性改变,并首次提出退变性脊椎滑脱的概念[2]。退变性脊椎滑脱是中老年人下腰痛的常见病因,与椎间盘病变、椎间关节、韧带肌肉病变等关系密切。CT、MRI对显示腰椎滑脱平面的椎间盘和相邻椎体的关系改变有一定优势。本文分析了112例腰椎滑脱的CT和MRI表现,以期提高对该病的认识。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2015年10月至2017年3月甘肃中医药大学附属医院收治的112例腰椎滑脱患者,分别行CT与MRI检查,其中男44例,女68例;年龄35~71岁,平均56.6岁。排除腰椎肿瘤、结核、感染、外伤及既往有腰椎手术史者。

1.2 仪器与方法

1.2.1 CT检查 使用Siemens 64排螺旋CT扫描机。 扫描参数:130 kV,250mAs,层厚 3.0mm,层距0.55mm,FOV 270mm×270mm,矩阵 512×512。

1.2.2 MRI检查 采用联影1.5 T超导MRI扫描仪,腰椎表面线圈。患者取仰卧位,行腰椎常规扫描。扫描序列及参数:矢状位SE T1WI TR 622ms,TE 9.5 ms,层厚 4.0 mm,层距 10 mm,NEX 2;矢状位FSE T2WI TR 3 000ms,TE 95ms,层厚 4.0mm,层距 10mm,NEX 2;横轴位 FSE T2WI TR 3 000ms,TE 95ms,层厚 3.5mm,层距 10mm,NEX 2。

1.3 图像分析及观测指标 CT采用软组织窗(窗宽360 HU,窗位 60 HU)和骨窗(窗宽 2 000 HU,窗位800HU)观察椎间盘真空征、钙化和骨质增生改变。MRI观察终板Modic改变、椎间盘Pfirrmann分级和许莫氏结节。

腰椎滑脱的诊断与程度判断标准[3]:以相邻椎体的后缘移位程度作为诊断依据,滑脱方向以下位椎体为基准,沿上下位椎体的后上缘及后下缘各划一条直线,测量直线间距离,>2mm为有诊断意义,>3mm为绝对滑脱。同时采用Meyerding 4度分类法,将下位椎体的上缘分为4等份,上位椎体每移位(包括前移、后移和侧方移位)1等份为增加Ⅰ度,依次类推分为Ⅱ~Ⅳ度。

MRI终板 Modic 改变标准分型[4]:0 型,椎体终板信号正常;Ⅰ型,T1WI椎体终板及邻近骨为低信号,T2WI正常终板为高信号;Ⅱ型,T1WI比正常骨髓信号偏高,T2WI升高,但不如 T1WI显著;Ⅲ型,T1WI、T2WI均为低信号。

MRI椎间盘分级采用Pfirrmann分级标准分为5级[5]:Ⅰ级,组织均匀;高信号,与脑脊液等信号;髓核与纤维环界限清楚;高度正常。Ⅱ级,组织不均匀伴或不伴中部水平状低信号带;等信号,与脑脊液等信号;髓核与纤维环界限清楚;高度正常。Ⅲ级,组织不均匀,呈灰色改变;等信号;髓核与纤维环界限不清楚;高度正常至轻度减低。Ⅳ级,组织不均匀,呈灰色至黑色改变;等低信号;髓核与纤维环界限消失;高度正常至中度减低。Ⅴ级,组织不均匀,呈黑色改变;低信号;髓核与纤维环界限消失;高度压缩崩塌。

1.4 统计学分析 应用SPSS 17.0软件进行分析,计数资料行χ2检验,检验水准取α=0.05,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

本组112例腰椎滑脱中:L2滑脱2个;L3滑脱49 个;L4滑脱 83 个;L5滑脱 38 个;其中 L3、L4同时滑脱 30 例;L4、L5同时滑脱 15 例;L3、L4、L5同时滑脱5例;椎弓崩裂2例。腰椎滑脱程度:Ⅰ度109个;Ⅱ度61个;Ⅲ度2个。腰椎间盘560个,其退变的形态和信号变化情况见表1~3,图1,2。本研究发现,L3、L4、L5滑脱段椎间盘的形态变化和信号分级较其他节段的变化程度显著(均 P<0.05);L3、L4滑脱段椎间盘以下的节段较以上的节段形态变化与信号分级程度更明显;L3、L4、L5滑脱近节段间盘比远节段的形态变化与信号分级程度更明显。

表1 L2、L3滑脱腰椎各椎间盘的CT、MRI表现 个

表2 L4滑脱腰椎各椎间盘的CT、MRI表现 个

表3 L5滑脱腰椎各椎间盘的CT、MRI表现 个

3 讨论

脊椎由多个椎体和多组关节构成,由多重肌肉和韧带围绕,存在生理弯曲,以满足脊椎的可动性与坚固性。在生理负荷下,腰椎为维持椎体间的正常位置关系,必须依赖椎间关节完整的椎弓环、椎间盘纤维环、周围韧带与肌肉的收缩力量和正常的脊椎力线;其中椎弓环、纤维环及周围韧带与肌肉这3种对抗剪应力的方式,任何一种组织机制的减弱或丧失,均可导致腰椎失稳,严重时出现腰椎滑脱[6]。日常生活中,腰椎间盘以复杂的方式承担载荷,脊椎活动时各个运动节段在传递载荷的每一瞬间,上下椎体均有一个力的接触点,即瞬时旋转中心[7]。正常情况下,腰椎的瞬时旋转中心位于椎间盘髓核,它随腰椎屈伸活动而变化,因而,小关节和韧带处产生的剪应力较小。若反复的积累性疲劳应力达到或超过椎间盘纤维环组织的承受应力点,则导致纤维环断裂、髓核突出、椎间盘退变。 本研究发现,L3、L4、L5滑脱段椎间盘的形态变化和信号分级较其他节段的变化程度显著(P<0.05);L3、L4滑脱段椎间盘以下的节段较以上的节段形态变化与信号分级程度更明显;L3、L4、L5滑脱近节段间盘比远节段的形态变化与信号分级程度更明显。这表明,腰椎的失稳或滑脱改变了脊椎的生理稳定性,不平衡的脊椎可导致应力和载荷的不协调。由于脊椎生理曲度的存在,重力使腰椎受到水平方向的剪应力大于对椎间盘垂直的压应力。腰椎本能的机体反应会尽量保持相对的稳定,其拮抗剪应力的分布会自滑脱椎体逐步由近及远减弱。由于正常成人腰椎生理曲度以L3为中心前突,L4、L5有向前下移位的倾向,因此,在L3、L4椎体滑脱后会进一步加重下位节段椎间盘的剪应力。椎间盘因应力的改变,瞬时旋转中心的应力点将无限扩大,导致纤维环应力疲劳性断裂,髓核退变加剧致椎间盘突出[8]。同时,正常椎间盘的终板阻止含水分较多的髓核突入邻近的椎体内,同时也吸收了由脊椎机械负荷产生的流体静力压[9]。退变的椎间盘将增加椎体终板所承受的应力,椎体松质骨和终板在较大纵向压力作用下发生结构破坏,导致微骨折或其他形式的损伤,发生终板 Modic 改变[10-11]。

在腰椎滑脱的检查过程中,MSCT以扫描速度快、覆盖范围大和扫描时间短的优势广泛应用。更重要的是,其可提供更薄层、更高分辨力的三维信息和容积数据,使任意角度的MPR切面均与原始的扫描图像质量相同,获得所有腰椎间盘图像、所有椎体和椎弓横断面图像、斜横断面图像和矢状位图像等多组图像。MRI更有助于判定椎间盘退变程度和软骨终板Modic改变的程度。了解Modic改变所产生的组织病理学变化,可指导临床手术刮除退变的软骨终板,促进骨性终板与植骨粒间的融合,阻止压力负荷对病变终板的进一步损伤。

综上所述,术前联合应用CT与MRI充分评估脊椎滑脱和椎间盘退变程度,对临床手术治疗选择正确的术式具有重要指导意义。

图1 男,71岁 图1a,1b 矢状位T1WI及T2WI像,示L3轻度后滑脱,L4轻度前滑脱,椎间隙狭窄,多个椎间盘突出,硬膜囊受压。L3~4、L4~5椎间盘Pfirrmann为Ⅳ级,终板Modic呈Ⅱ型。L1~2、L2~3、L5~S1椎间盘Pfirrmann分级Ⅲ级,Modic呈Ⅰ型

图2 女,77岁 图2a~2c 分别为CT矢状位、 T1WI及 T2WI像,显示 L4、L5轻度前滑脱,椎间隙狭窄,多个椎间盘突出;多个椎间盘见真空征;L2~3、L3~4、L4~5、L5~S1椎间盘 Pfirrmann 分级为Ⅳ级,终板Modic呈Ⅱ型,边缘毛糙

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Com parative study and clinical significance of CT and MRI in lumbar intervertebral disc degeneration w ith spondylolisthesis

WANG Lin,LIN Zhiyan,SHI Lenian,XU Shiwei,WANG Xuexiang,HA Wei.
Department of Radiology,Affiliated Hospital of Gansu University of Chinese Medicine,Lanzhou,730020,China.

Objective:To comparatively study the CT and MRI changes of intervertebral disc degeneration in spondylolisthesis.MethodsCT and MRI data of 112 patients with lumbar spondylolisthesis were retrospectively analyzed.The Pfirrmann scale,Modic changes of cartilage endplate,disc herniation,disc vacuum syndrome,Schmorl’s node and calcification were observed.ResultsThe study was found that the form and signal of slippage of intervertebral disc L3,L4and L5were varies significantly than others (all P<0.05).That the form and signal of the following section of slippage of intervertebral disc L3and L4were varies significantly than the above section of them.That the form and signal of the section of the distance of slippage of intervertebral disc L3,L4and L5were varies significantly than the section of the closer of them.ConclusionThe combination of CT and MRI has an important guiding role in diagnosing spondylolisthesis.

Intervertebral disc degeneration;Spondylolisthesis;Magnetic resonance imaging;Tomography,X-ray computed

10.3969/j.issn.1672-0512.2017.06.014

甘肃省卫生行业科研管理项目(GWGL2014-41);甘肃中医药大学中青年科研基金项目(ZQ2014-30)。

王琳,E-mail:wlcxy828@126.com。

2017-04-28)

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