腰骶部椎间孔狭窄的MRI测量分析及临床意义*

裴小龙，吴洋春（.同济大学附属同济医院，上海200065；2.上海市静安区中心医院200040）

腰椎管狭窄症是近年来脊柱外科常见的退变性疾病，其中75%的腰椎神经根狭窄好发于腰骶部的L5/S1节段[1]。椎间孔作为腰骶部手术的常规路径，一直受到广泛的关注。受影像学技术的限制，过去很多对于椎间孔的认识是基于解剖学的研究。如SHAMJI等[2]通过对标本腰骶部的解剖将椎间孔定义为神经根管中的一个独立的矢状切面或“窗口”。LEE等[3]将椎管分为3个区域，即入口区、中央区、出口区，出口区被描述为环绕椎间孔的区域，但对椎间孔没有给予特定的定义。YAMANAKA等[4]通过椎管造影尝试对侧方型腰椎管狭窄症进行影像学阐述，但腰椎管狭窄的测量和解剖数据均不够全面。同时，由于椎间孔因种族、年龄、性别等存在较大的个体差异，难以对国人起到指导作用。国内也有学者进行了相关研究[5-6]，虽然对椎间孔狭窄有了基本判断标准，但要作为手术路径选择、手术器械改进的数据仍显不足。

表1 2 组间 L5/S1节段各参数比较（±s，mm）

表1 2 组间 L5/S1节段各参数比较（±s，mm）

注：-表示无此项

组别n 椎间孔高度 椎间孔上矢状径椎间孔中矢状径椎间孔下矢状径椎间盘后方高度对照组试验组15 13 t P--17.66±0.62 15.21±1.60 5.119 0.000 8.41±1.51 7.15±1.22 2.310 0.030 5.47±3.70 2.29±1.19 2.840 0.014 8.02±1.81 6.70±1.00 2.221 0.040 4.81±0.83 3.76±0.73 3.356 0.003神经根前到椎体后壁距离2.27±0.62 1.18±1.20 2.882 0.010神经根后缘到黄韧带前方距离3.60±1.40 2.68±1.34 1.683 0.106神经根后缘到上关节突前壁距离3.75±1.49 4.48±1.55-1.207 0.240神经根下缘到下位椎体椎弓根上壁距离7.33±1.99 3.02±2.21 5.060 0.000神经根下缘到下位椎体椎弓根上壁骨皮质距离7.43±2.15 9.12±1.69-1.987 0.045

本课题对采用磁共振成像（MRI）获取成年人、脊柱源性下肢痛患者L5/S1节段横断位、椎弓根旁矢状位腰椎管狭窄的二维影像学资料并进行统计学分析，为选择手术通道、新器械的改进提供新思路和指导依据。

1 资料与方法

1.1 资料

1.1.1 研究对象 研究对象均来自同济大学附属同济医院2016年1—12月病例资料。试验组纳入标准：腰痛伴下肢放射痛患者，排除脊柱侧弯、滑脱、肿瘤、结核、创伤、神经根定位不明确等。试验组13例L5/S1腰椎管狭窄患者，年龄 26～63 岁，中位年龄（47.5±11.8）岁。对照组纳入标准：既往无腰痛及下肢症状人群，排除脊柱侧弯、滑脱、肿瘤、结核、创伤等。对照组共15例，年龄24～57岁，中位年龄（45.6±10.4）岁。

1.1.2 实验设备 仪器：核磁共振仪（西门子3.0T Syngo）。软件包括：IBM SPSS19.0，UniWeb Server，Photoshop CS5。

1.2 方法 采用同济医院影像科西门子3.0T Syngo核磁共振仪进行下腰椎扫描。患者平静状态下取仰卧位。1.2.1 扫描椎弓根水平位 T2W1序列，导航条读出方向大小为220 mm，核磁共振导航条相位方向大小为90.6%。层厚2.0 mm，层数6层，扫描区域，每个区域内连续扫面。

1.2.2 扫描椎弓根冠状位 T2W1序列，导航条读出方向大小为300 mm，核磁共振导航条相位方向大小为100%。层厚2.0 mm，层数15层，连续扫描。

1.2.3 病理状态下神经根各值的测量 分别测得神经根前缘到椎体后壁、神经根后缘到黄韧带前方、神经根后缘到上关节突前壁、神经根上缘到上位椎体椎弓根下壁、神经根下缘到下位椎体椎弓根上壁及神经根下缘到下位椎体椎弓根上壁骨皮质的距离（单位：mm）。该方法可以直观地反映出神经根的狭窄程度。

1.3 统计学处理 应用SPSS19.0统计软件进行数据分析，将参数分为试验组、对照组两大类，在试验组和对照组中按腰椎间孔节段分为L5/S1共2个组，对同节段组间进行比较。符合正态分布的计量资料采用独立样本t检验，不符合正态分布的计量资料采用独立样本非参数检验。数据结果以表示，取95%可信区间。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2组间椎间孔高度，椎间孔上、中、下矢状径，椎间盘后方高度，神经根前缘到椎体后壁的距离，神经根下缘到下位椎体椎弓根上壁的距离，神经根下缘到下位椎体椎弓根上壁骨皮质的距离差值比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）。而2组间椎间孔内神经根后缘与黄韧带前方和上关节突前壁距离的差值分别比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

3 讨 论

腰椎间孔是由关节突、椎弓根、椎体等包绕而成的管型结构，内含神经根、脂肪、血管、椎间孔韧带等组织。腰椎间孔垂直直径为20～23 mm，矢状径8～10 mm，椎间孔面积为40～160 m2[7]。腰椎间孔的上缘位于椎体的椎弓根下缘，下缘位于椎体椎弓根上缘，前缘则由上位椎体的后缘、下位椎体的后缘、椎间盘的后缘组成，后缘为上、下关节突关节和黄韧带及部分椎管构成。随着外科技术的不断提高，对腰椎间孔狭窄的治疗手段也越来越成熟。周跃等[8]用经皮椎间孔成形术治疗21例L5/S1神经根狭窄症患者取得较好疗效。导致腰椎间孔狭窄的因素有很多，主要是椎间盘突出、腰椎滑脱、椎间孔韧带变性、关节突关节退变等。L5/S1节段腰椎间孔在矢状位从上到下依次变小，而腰神经根和背根神经节的横断面积却不断增大，且L5/S1椎间孔较长，腰神经根在经过椎间孔时更容易受到挤压。有学者研究表明，S1神经根在腰椎管狭窄症的受累率达76%，明显高于其他节段的神经根，是最容易发生腰椎间孔狭窄的部位。如果2个相邻椎体的椎间盘高度下降，则椎间孔的宽度和高度也会明显减少。本研究，通过比较试验组和对照组神经根上缘到上位椎体椎弓根下壁的距离，结果具有显著意义，证实了椎体高度的减少是导致L5/S1椎管狭窄的主要因素之一。

影像学检查是判断L5/S1狭窄和狭窄程度最重要的指标[9]。GILES 等[10]通过解剖尸体 L3～5节段发现，连接神经根和椎间孔周围的椎间孔韧带在腰椎间孔狭窄中起着重要作用。当椎间孔韧带发生退变时，占椎间孔面积30%的椎间孔韧带会直接导致椎间孔狭窄，进而卡压神经根。本研究通过测量发现，2组在神经根与黄韧带距离上没有明显差异，这可能提示在L5/S1节段，由于腰骶部韧带等外部韧带的作用，椎间孔韧带不是造成椎间孔狭窄的主要原因。然而，常规的腰椎侧位和动态屈伸X线片虽能显现L5/S1的腰椎椎间孔，但对椎间孔内的神经和韧带、椎间盘等软组织不显影，难以判断L5神经根卡压情况。普通CT侧位片检查通过软组织窗和骨窗观察骨质结构的细节或小的骨结构缺损还不够理想，且所提供的是二维平面信息，不能形成三维立体图像和显示病变与周围的空间关系。GILES等[10]研究发现，椎管造影对诊断中央型椎管狭窄有很大辅助作用，然而，对侧方型椎管狭窄的诊断却非常有限。MRI借助其高度的对比性和多角度立体成像及对软组织的敏感性等特点，逐渐成为诊断腰椎管狭窄和狭窄程度最有效的方法之一。目前，应用较为广泛的是WILDERMUTH等[11]的胸腰椎间孔狭窄MRI分级系统：0级为正常，椎间孔呈椭圆形或泪滴形；1级为轻度椎间孔狭窄，脂肪有缺失，但仍能完整包绕神经根；2级为中度椎间孔狭窄，脂肪缺失明显，仅部分包绕神经根；3级为重度椎间孔狭窄，神经根周围脂肪消失。该分级在形态上对椎间孔狭窄具有一定的评级作用，但缺少客观的定量分析，且冠状位没有深度分析，所以对手术的选择和路径比较有限。周辉等[12]利用MRI对L5/S1椎间孔在垂直径、上位矢状径、椎孔比例上测得的数据量化指标对评价腰椎管狭窄症有很好的指导意义。

通常认为，连接神经根和椎间孔周围的黄韧带在腰椎间孔狭窄中扮演重要角色。当黄韧带蜕变或前方积压的软组织体积超出黄韧带前方空间容纳能力时，软组织会向椎间孔前部移动，进而推动神经根在水平位上向前方移动。HASEGAWA等[13]通过标本实验证明，当椎间盘后缘高度小于或等于4 mm、椎间孔高度小于或等于15 mm时，神经根受压情况可能比较严重。这一结果在本研究中也得到验证，通过测量2组L5/S1椎体后部高度和椎间孔高度，发现试验组与对照组比较，差异有统计学意义（P＜0.05），提示二者之间具有一定关联。此外，试验组神经根至椎体后壁距离较对照组变短，椎间孔上、中、下矢状径之间与对照组比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）。因此，作者认为，L5/S1发生椎间孔狭窄的主要机制是：椎间盘突出导致椎间孔有效空间减小，神经受压。本研究通过对2组L5/S1神经根下缘到下位椎体椎弓根上壁骨皮质距离的比较，作者认为，L5/S1节段的神经根下方存在恒定的直径大于7 mm的操作空间，这或许能成为新的手术通路，但由于该区域下方为下位体椎弓根上缘，要避免术中损伤，应引起重视。

总之，本研究通过MRI对L5/S1进行了多角度的测量分析并获得重要客观数据，经统计学分析明确具有组间差异的敏感数据，证实了L5/S1节段神经根与其椎间孔各方向的关系，进而为临床腰骶部手术入路的探索、器械改进提供了部分理论依据。