脊髓型颈椎病MRI髓内信号改变与节段性椎间不稳的相关性研究

脊髓型颈椎病(cervical spondylotic myelopathy，CSM)是由椎间盘退变突出、黄韧带增生肥厚钙化、椎体后缘骨赘形成等压迫颈脊髓引起机体神经功能障碍的退行性疾病。MRI可反映颈脊髓的受压程度及受压脊髓的髓内变化情况[1-3]，是目前最重要的影像学检查手段。近年来，对CSM患者颈脊髓MRI髓内信号的研究较多，研究者大多从T2WI髓内高信号变化情况与临床疗效进行探讨[4-6]。MRI髓内信号的类型较多，但对于产生的具体原因研究甚少。本研究收集蚌埠医学院第二附属医院脊柱外科2012年7月至2016年10月住院治疗的63例CSM患者的临床资料，探讨CSM患者MRI髓内T2WI信号变化与节段性椎间不稳的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集蚌埠医学院第二附属医院脊柱外科2012年7月至2016年10月住院治疗的CSM患者63例临床资料。其中，男性39例，女性24例；年龄41～65岁，平均(52.48±10.20)岁；病程1个月～6年，平均(17.11±18.08)月。脊髓受压迫最严重的节段：C4/5 37例，C5/6 26例。主要临床表现：颈肩部不适、颈部活动受限，四肢不灵活、肌力减低，四肢及躯干浅感觉异常，行走时有踩棉花感，肌腱反射异常，肌张力增高及肢体肌肉萎缩等。影像学检查显示：受累椎间盘退变突出、椎体不稳，椎体后缘骨质增生等。排除标准：神经根型、椎动脉型等其他类型颈椎病，椎管内肿瘤占位性病变，颈椎或脊髓畸形变，颈椎有外伤手术病史，颈椎患有感染性疾病等患者。

1.2 MRI及颈椎动力位X线片检查 MRI检查采用Sigal 1.5T超导核磁共振仪。方法：患者取仰卧位，颈椎扫描采用表面线圈，扫描参数：T1WI使用自旋回波序列，T2WI使用快速自旋回波序列；层厚3 mm，间隔1 mm，采集矩阵320×160；序列参数：T1WI TP 500 ms、TE 10 ms，T2WI TP 3 000 ms、TE 107 ms。颈椎X线片检查：患者双肩自然下垂，身体无前倾及后仰，X线机中心线对准C5椎体，投照距离约1.0 m。过屈位要求患者颈部屈曲，下颌尽量向胸前贴近，身体无前倾，不含胸，双肩不上提；过伸位要求患者颈部后伸，枕部尽量靠近项背部，身体不后仰，仍保持双肩平。

1.3 分组 根据髓内信号类型将患者分为3组：T1WI等信号/T2WI等信号为Ⅰ组(28例)，T1WI等信号/T2WI高信号为Ⅱ组(24例)，T1WI低信号/T2WI高信号为Ⅲ组(11例)[7]。

1.4 观察指标 记录3组患者的年龄、性别、病程、术前日本骨科协会脊髓功能评分(Japanese Orthopaedic Association Scores，JOA)、术前脊髓受压最严重节段脊髓压迫率、颈椎生理曲度、颈椎最大活动度及责任椎间隙活动度(range of motion，ROM)。脊髓压迫率的测定：T2WI横断面上受压最重节段脊髓矢状径(D1)和横径(D0)的比值，即D1/D0×100%。颈椎生理曲度：C2椎体后缘平行线与C7椎体后缘平行线的夹角(α)，颈椎最大活动度为此夹角在过伸位片和过屈位片上测量角度之和。ROM：过伸位时椎间隙的角度(β1)与过曲位时椎间隙的角度(β2)的差值。详见图1。

图1 各角度测量示意图

2 结果

C4/5与C5/6患者的年龄、性别、病程、术前JOA评分、脊髓压迫率、颈椎生理曲度、颈椎最大活动度及ROM差异均无统计学意义(P>0.05)，详见表1。3组髓内不同信号类型患者病程及ROM差异有统计学意义(P<0.05)，Ⅲ组患者病程长于Ⅰ组及Ⅱ组(P<0.05)，Ⅰ组与Ⅱ组病程差异无统计学意义(P>0.05)；Ⅲ组ROM大于Ⅰ组和Ⅱ组，Ⅱ组ROM大于Ⅰ组(P<0.05)，详见表2、3。病程与ROM无相关性(r=0.057，P>0.05)，见图2。

图2 病程与椎间隙活动度的散点图

表1 不同节段患者各指标比较

表2 髓内不同信号类型患者一般资料比较

表3 髓内不同信号类型患者性别、病变椎间隙的情况

3 讨论

3.1 CSM患者MRI髓内异常信号产生的病理机制及其与临床预后的关系 颈椎MRI检查，髓内常可见异常信号，而T2WI髓内高信号被多数学者认为是非特异性脊髓水肿、缺血、脊髓软化及神经细胞坏死等病理改变[8-9]。但有关T2WI髓内高信号是否与患者年龄、病程、脊髓受压迫的程度、脊髓损伤后的恢复能力、手术减压是否彻底等因素有相关性,一直存在争议。Yasutsugu等[10]认为T2WI髓内高信号与患者病情、脊髓受压迫程度成正比，且在脊髓受损严重的患者中多见，是临床预后差的表现。一些学者[11]发现，部分术前T2WI髓内高信号的患者，术后神经功能仍有较大的改善，这类患者年龄小、发病时间短，比T2WI髓内无高信号的患者改善的可能性更大，可能是因其病理变化具有可逆性。

还有学者[12-14]将术前MRI髓内信号分为T1WI等信号/T2WI等信号、T1WI等信号/T2WI高信号、T1WI低信号/T2WI高信号，并认为T1WI低信号/T2WI高信号患者临床愈后较差。相关研究[7]已报道，单纯T2WI高信号在脊髓受压早期预示着脊髓水肿和神经胶质过多症，认为是可逆的病理改变,而T1WI低信号代表脊髓软化和坏死，被认为是不可逆的病理改变。

3.2 CSM患者颈椎MRI 髓内异常信号发生改变的相关影响因素分析 笔者通过本研究对63例CSM患者MRI髓内信号的变化进行系统分析发现，T2WI髓内高信号的产生与ROM具有一定相关关系，T2WI高信号组的ROM与T2WI低信号组及等信号组的ROM相比存在差异，即高信号组ROM值大于其余两组，ROM值越大，T2WI髓内越易出现高信号，且随着ROM的增大及病程的延长容易产生T1WI低信号。分析原因：正常颈脊髓在屈伸活动过程中由于不具有压迫物的刺激，过伸时，因颈脊髓自由漂浮于脑脊液中，颈脊髓前移，且颈脊髓具有一定的伸缩性可以被有限拉长；过屈时，颈脊髓向后方自由移动，因此不会引起颈脊髓的损伤及进一步的病理改变。当颈脊髓出现椎间节段性不稳及受压迫时，颈椎屈伸时脊髓会受到病变节段的椎间盘、骨赘等反复摩擦，引起脊髓微小创伤而导致脊髓病理性损害，且节段性不稳定造成的椎间关节活动度增加，可刺激小关节、纤维环及其周围韧带内的交感神经末梢，通过窦椎神经的反射引起脊髓周围营养血管的痉挛，最终导致脊髓局部缺血。所以，颈脊髓受到压迫后，节段不稳定的异常活动可导致脊髓发生一过性缺血，如此频繁、持续，可导致脊髓型颈椎病。此外，当颈脊髓持续长时间受到压迫后，颈脊髓营养血管反复痉挛、局部缺血与再灌注，可导致氧自由基大量产生，对脊髓造成严重损伤，故T2WI出现高信号变化，严重者伴有T1WI低信号[15-16]。

本研究选取C4/5、C5/6椎间隙，是基于正常C4/5与C5/6椎间隙活动度相似，且较其他椎间隙活动稍大[17-18]，可减少误差。另外，本研究还发现，3组患者虽然存在ROM(即单个节段椎间隙)的差异，但颈椎整体最大活动度差异并不明显，这可能与颈椎单个节段椎间失稳后其他节段代偿性活动减小有关。

综上所述，颈椎MRI髓内信号异常变化是颈脊髓一种病理改变，而ROM是颈椎MRI髓内信号发生变化的重要影响因素，对评估MRI髓内信号改变及颈脊髓的损伤程度具有参考价值。本研究采用单因素分析，且样本量局限，需进一步采用多中心、大样本及多因素研究分析，才能得出更加客观的结论。

[1] 魏磊鑫,田野,华东方，等.多节段脊髓型颈椎病伴髓内MRI T2WI高信号改变患者的手术入路选择及疗效分析[J].中国脊柱脊髓杂志,2016,26(2):101-107.

[2] 涂灿,汪健华,廖海波,等.磁共振扩散张量成像与纤维束成像在脊髓型颈椎病中的应用研究[J].中国骨伤,2016,29(3):200-204.

[3] MA L, ZHANG D, CHEN W, et al. Correlation between magnetic resonance T2 image signal intensity ratio and cell apoptosis in a rabbit spinal cord cervical myelopathy model[J]. Chin Med J,2014,127 (2): 305-313.

[4] 雷宇,于淼,刘晓光，等.脊髓型颈椎病患者脊髓MRI T2WI高信号的危险因素[J].中国脊柱脊髓杂志,2016,26(7):585-590.

[5] 刘建恒,毛克亚, 毛克政，等.脊髓型颈椎病患者MRI T2分级的临床意义[J]. 解放军医学院学报,2013,34(3):234-236.

[6] CHATEY A, KUMAR R, JAIN V K, et a1. Effect of spinal cord signal intensity changes on clinical outcome after surgery for cervical spondylotic myelopathy[J]．J Neursurg Spine,2009,11(5):562-567.

[7] AVADHANI A, RAJASEKARAN S, SHETTY A P, et al. Comparison of prognostic value of different MRI classifications of signal intensity change in cervical spondylotic myelopathy[J]. Spine J,2010, 10(6): 475-485.

[8] 张鹏,王培鑫,申勇,等.颈脊髓MRI高信号与神经细胞凋亡的相关性研究[J] .中国矫形外科杂志,2014,22(2):145-150.

[9] 苗宝娟,严晓云,李玉伟,等.脊髓型颈椎病MRI脊髓内异常信号分级系统与预后相关性研究[J].中国现代医药杂志,2014,16(3):19-22.

[10]YASUTSUGU Y, FUMIHIKO K, HISATAKE Y, et a1. MR T2 Image classification in cervical compression myelopathy predictor of surgical outcome[J]. Spine (Phila Pa 1976),2007, 32(15):1675-1678.

[11]MEHALIC T F, PEZZUTI R T, APPLEBAUM B I. Magnetic resonance imaging and cervical spondylotic myelopathy[J]. Neurosurgery,1990, 26(2):217-226.

[12]UCHIDA K, NAKAJIMA H, TAKEURA N, et al. Prognostic value of changes in spinal cord signal intensity on magnetic resonance imaging in patients with cervical compressive myelopathy[J].Spine J, 2014, 14(8):1601-1610.

[13]ARVIN B, KALSIRYAN S, MERCIER D, et al. Preoperative magnetic resonance imaging is associated with baseline neurological status and can predict postoperative recovery in patients with cervical spondylotic myelopathy[J]. Spine J, 2013, 38(14): 1170-1176.

[14]VEDANTAM A, JONATHAN A, HEKHAR V R, et al. Association of magnetic resonance imaging signal changes and outcome prediction after surgery for cervical spondylotic myelopathy[J]. J Neurosurg Spine,2011, 15(12):660-666.

[15]魏威，廖胜辉，韩颖，等.非创伤性生理曲度变直与颈椎退变关系的生物力学研究[J].中华中医药学刊,2011,29(11):2474-2476.

[16]陈仲强,刘忠军,党耕町,等.脊柱外科学[M].北京:人民卫生出版社,2016:219-226.

[17]张晓光，王淑丽，张晓林，等.下段颈椎脊椎功能单位活动度与椎管狭窄程度间相关性分析[J].中国临床医学影像杂志,2012,23(1):25-28.

[18]曹奇,唐晓军,李贵涛,等.围手术期应用甲基强的松龙与地塞米松对脊髓型颈椎病髓内高信号转归及临床意义的比较[J].中国矫形外科杂志,2013，21(3):217-222.