梨状肌出口综合征的多模态MRI 研究现状

张双晶，张凤翔，卢东霞，杨金花

（1.包头医学院，内蒙古 包头 014040；2.内蒙古鄂尔多斯市中心医院影像科，内蒙古 鄂尔多斯 017000）

梨状肌出口综合征（piriformis syndrome，PS）是指因急慢性损伤或解剖变异等原因导致梨状肌发生充血、水肿、肥厚及痉挛挤压邻近肌肉和坐骨神经的营养血管，致其局部血液循环受阻、刺激和挤压坐骨神经产生坐骨神经痛，其中以臀部、腿部疼痛为主要临床症状，伴或不伴下肢放射性疼痛等。近几年，有学者［1］发现PS 相关解剖结构复杂，而梨状肌、坐骨神经位于盆腔出口区，此处空间位置狭小，引起PS的病因及与其相鉴别的疾病种类繁多，因此该病诊断较困难。多模态MRI 操作简便，对PS 定位定性准确率高、发现及时，可为PS 的诊断提供多方面解剖信息，在其鉴别诊断中也有不可替代的作用。

1 梨状肌与坐骨神经解剖结构

1.1 梨状肌解剖结构 梨状肌位于臀部深层，是髋关节外旋肌之一，主要作用是使髋关节外展、外旋，形状似扁椎体形，起自S2～4前侧缘，坐骨大切迹上缘，从坐骨大孔出骨盆，止于股骨大转子的外上缘，将坐骨大孔分为梨状肌上孔、梨状肌下孔。梨状肌上缘与坐骨大孔下缘围成梨状肌上孔，梨状肌上缘与臀中肌及臀小肌下缘围成梨状肌上间隙，梨状肌上孔与上间隙通过的结构由外向内依次为臀上神经、臀上动脉及静脉；梨状肌下缘与坐骨大孔下缘围成梨状肌下孔，其后外下方有梨状肌下缘与上孖肌上缘围成的梨状肌下间隙，梨状肌下孔与下间隙通过的结构由外向内依次为坐骨神经、股后皮神经、臀下神经、臀下动脉与静脉，以及阴部内动脉、静脉与阴部神经［2］。

1.2 坐骨神经解剖结构 坐骨神经从梨状肌下孔出骨盆，是全身最粗和最长的神经。由腰神经（L4～5）和骶神经（S1～3）组成，直径1 cm 左右。从梨状肌下孔穿出后，到达臀部，沿大腿后方下行至足，在腘窝上方分为胫神经、腓总神经［3］。

2 PS 的病因

有研究［4-6］发现，PS 病因种类繁多，简单分为主要原因与次要原因2 种。

2.1 主要原因 外伤、劳损及梨状肌与坐骨神经解剖变异是引起PS 的主要病因，患者多有外伤史，如有闪、扭、外旋、由蹲位变站位及负重行走等情况。根据1937 年BEATON 等［7-10］报道，可将解剖变异类型归纳为6 型：Ⅰ型为坐骨神经总干走行在梨状肌下缘；Ⅱ型为坐骨神经在骨盆内分为2 支，腓总神经从梨状肌肌间穿出，胫神经走行在梨状肌下缘；Ⅲ型为坐骨神经在骨盆内分为胫神经和腓总神经，前者走行在梨状肌下缘，后者走行在梨状肌上缘；Ⅳ型为坐骨神经总干从梨状肌肌间穿出；Ⅴ型为坐骨神经分为2 支，腓总神经走行在梨状肌上缘，胫神经从梨状肌肌间穿出；Ⅵ型为坐骨神经总干从梨状肌上缘穿出，Ⅵ型有2 块梨状肌，其中1 块称为副梨状肌（AP），坐神经总干从副梨状肌肌间穿出。其中Ⅰ型最常见，为正常型，其他5 型均属变异型。

2.2 次要原因 较常见的如妇科占位性病变、骶髂关节炎及盆腔肿瘤放化疗后等，波及梨状肌，致使梨状肌发生充血、水肿、增厚或萎缩，挤压从梨状肌下孔穿出的坐骨神经，产生坐骨神经痛等症状。

3 PS 的诊断概述

PS 目前无诊断的“金标准”，多依靠病史、临床表现、体格检查或术后确诊，影像学可协助诊断。部分学者［11］采纳以下临床诊断标准：①患者有外伤史、臀腿部疼痛、酸胀感；②梨状肌投影区体格检查有索状或块状物；③直腿抬高试验阳性；④“4”字试验给予外力抵抗可诱发坐骨神经痛；⑤X 线、CT、MRI 排除其他疾病，如结核、肿瘤及腰椎间盘突出症、骶髂关节炎等。

4 PS 的常规MRI（T1WI、抑脂T2WI）表现

梨状肌位于臀部深层，形态饱满，轮廓清晰，从组织细胞学讲，肌细胞与细胞外间隙的水分子是由自由水和结合水组成的，结合水的横向弛豫时间较自由水短，因此肌组织在T2WI 呈等信号。急性损伤时，水分子会发生改变，导致抑脂T2WI 呈高信号。坐骨神经T1WI 上与肌肉信号相似，T2WI 较肌肉信号稍高。有学者［12-14］认为，PS 分为急性损伤期和慢性修复期，前者MRI 示患侧梨状肌较对侧肥大、增厚，并呈炎性改变（T1WI 呈等低信号，T2WI 抑脂呈高信号），周边肌间可见积液；后者MRI 示梨状肌体肌纤维变薄、变细、缩短，体积缩小，邻近组织呈脂肪化等影像改变。常规序列不仅可提供MRI 异常信号信息，还可通过测量轴位T1WI 梨状肌的形态进行定量评估。黄志发等［15］在梨状肌出口综合征病因学研究中，测量梨状肌上孔区域组与梨状肌区域组厚度、面积及体积，并进行统计学分析，结果显示梨状肌区域组患者与对照组以上数据差异均有统计学意义，而梨状肌上孔区域组与对照组数据差异无统计学意义，为进一步研究病因及坐骨神经损伤机制奠定基础。

5 PS 的多模态MRI 表现

fMRI 是目前对骨骼肌病变显示较佳的成像方法，可清晰显示疾病早期形态未发生改变时的MRI表现。其中，DWI、DTI 对肌肉病变具有独特的诊断优势，可反映肌肉及神经损伤后病理、生理微观变化，并可无创、量化分析及客观评估肌肉、神经损伤程度，以及再生修复情况。

5.1 梨状肌的DWI 表现 DWI 通常反映水分子的扩散情况，其受限程度则用ADC 表示。生理状态下自由水中的水分子由于布朗运动在各方向上的运动概率相同，这种扩散方式为各向同性；而水分子在人体中因各种组织的阻碍作用，其运动方向随人体器官、组织结构的变化而变化，这种扩散方式称为各向异性［16-17］，可通过测量至少6 个方向的ADC 值计算各向异性的方向及程度。YANAGISAWA 等［18］研 究人踝关节跖屈收缩小腿肌肉损伤，腓肠肌内侧头中ADC 值在第3 天明显升高，推测因肌肉损伤、肌纤维破坏及细胞屏障破坏，使水分进入细胞间质，导致细胞间质水分增多，弥散受限下降，引起ADC 值升高。FENG 等［19］研究也发现在肌肉损伤早期，ADC 值 明显升高。

5.2 梨状肌的DTI 表现 DTI 是在DWI 基础上发展起来的一种成像技术，为准确分析组织中水分子扩散的各向异性，1994 年BASSER 等［20］第一次提出引入张量及椭圆形球体表示各向异性，在6 个非共线的方向施加敏感梯度，获得描述各向异性的扩散量化参数DTI，在分析水分子特性方面，较DWI 更准确。常用的DTI 参数是各向异性分数（fractional anisotropy，FA）值，代表水分子扩散异性成分占全部扩散张量的比值，FA 值越大，扩散的各向异性越强。ESPOSITO 等［21］研究发现，肌肉损伤时，早期FA值下降，肌细胞不能完成再生及修复，受损区逐渐被脂肪、纤维组织所取代，水分子扩散受限，FA 值升高，因此FA 值可反映肌肉损伤后病理、生理微观结构变化及再生修复过程。此外，DTI 较常用的参数包括本征值（λ1、λ2、λ3）、平均扩散率（mean diffusion，MD）值，前者代表3 个正交方向扩散系数的大小，λ1代表平行纤维方向的扩散系数，λ2代表垂直于纤维束方向的扩散系数；λ3代表水分子总体扩散方向的平均值，MD 值是描述水分子的扩散能力，MD 值越大，水分子扩散能力越强。需注意的是，DTI 扫描时，b 值的选择对图像质量及后处理数据的准确性很重要，FROELING 等［22］研究表明，骨骼肌b 值取400～500 s/mm2时，可获得准确的DTI 参数。梨状肌定量分析对发现PS 中梨状肌早期损伤、临床治疗和预后评估具有指导意义。

5.3 坐骨神经的DTI 和DTI 纤维示踪成像（DTI-FT）表现

5.3.1 坐骨神经DTI DTI 不仅能反映肌肉损伤水分子扩散方向的信息，还能反映早期神经根损伤中水分子扩散方向的改变，BEHRENS 等［23-24］首先证实了DTI 可显示人腰骶神经根损伤微观结构变化。WADA 等［25］用坐骨神经DTI 成像评估梨状肌FA 值及b 值的初步研究结果显示，坐骨神经痛患者坐骨神经的FA 值降低，ADC 值增高。WAKO 等［26］采用3.0 T MRI 对健康志愿者的坐骨神经及股神经行DTI 及DTI-FT 成像，结果发现DTI 可进行坐骨神经的量化及可视化分析，坐骨神经平均FA 值从S1水平向远端逐渐增加，股神经平均FA 值0.565；坐骨神经平均ADC 值从S1水平向远端逐渐降低，股神经平均ADC 值1.439×10-3mm2/s，以上FA 值及ADC 值正常数据变化趋势与WADA 等［25］研究坐骨神经损伤数值变化趋势相反，进一步证实了坐骨神经早期损伤可在DTI 成像中表现为FA 值降低，ADC 值升高，通过分析早期数值变化，使量化分析坐骨神经损伤成为可能。

5.3.2 坐骨神经的DTI-FT 表现 DTI-FT 成像是以本征向量ζ1 的方向代表单位体素内纤维束的主要走行方向，运用相关算法对单位体素内结构进行连续性显示，再通过连续追踪纤维束的分布方法，从而实现纤维束轴面投影的3D 可视化，清晰显示纤维束的走行并进行双侧纤维束对比。DTI-FT 成像中b 值选 择 同 样 重 要，FROELING 等［22］研 究 表 明b 值 在400～500 s/mm2时，可准确测得DTI 参数及纤维束重建结果，并可量化分析坐骨神经，以及通过DTI-FT的3D 效果观察其纤维束形态与走行。DTI-FT 成像在国内已成熟应用在腰骶部神经根损伤疾病中，如腰椎间盘突出症压迫腰骶部神经等，但在确定PS 坐骨神经有无损伤时未见报道。

5.4 PS 的3D FIESTA 技术 腰骶丛神经根周围有许多动、静脉及淋巴结，使得神经根与周围组织的MRI 信号很难区分，不便于观察，另外在实际扫描中还需面临如腰大肌及肠内容物等组织信号的干扰等，因此，平扫获得的神经根信号极易与毗邻的小淋巴结及血流速度较慢的小血管信号相混淆。在显示神经根方面，3D-FIESTA 序列明显优于常规T2WI［27］。静脉注射Gd-DTPA 后，由于细胞外间隙顺磁性物质的存在，引起质子弛豫增强，造成T1和T2弛豫时间缩短，更好地抑制周围复杂背景信号，使得神经与肌肉的信号强度比提高，尤其是血流较慢的血管影消失。通过MPR、MIP 等图像后处理可多角度、直观观察梨状肌形态、坐骨神经的走行及两者的解剖关系，清楚显示盆腔出口区解剖结构。

综上所述，多模态MRI 技术对PS 诊断及分析具有重要价值，其中DTI、DTI-FT 可量化分析梨状肌与坐骨神经的早期损伤微观结构变化，观察神经纤维束情况；FIESTA 序列可更加清晰、直观、多角度显示盆腔出口区的解剖关系及梨状肌的形态，寻找PS的病因，有助于临床诊断、治疗及评估预后。但DTI在PS 的临床应用较少，需进一步研究，为PS 早期诊断、治疗及寻找病因提供有力的指导。