腰椎间盘MRI 局限性高信号对下腰痛诊断的临床意义

何永忠，刘爽，张文俊

临床下腰痛患者较多见，常需要MRI 检查来诊断有无椎间盘盘膨出、突出，有时临床症状较明显，临床手术发现椎间盘纤维环断裂，即使未发现明确椎间盘突出，MRI 显示腰椎间盘局限性高信号区（high-intensity zone，HIZ），即在矢状位MRI T2WI 中见椎间盘后缘出现小而圆的局限性高信号区，提示纤维环破裂，是诊断椎间盘源性腰痛的重要MRI 征象［1，2］。近些年来国内外文献也逐渐报道了该征象，笔者回顾性35例下腰痛患者伴有腰椎间盘MRI 局限性高信号区的影像学表现特征进行分析、诊断，以提高该征象对临床诊断的意见。

1 资料与方法

1.1 一般资料

35 例下腰痛患者伴有腰椎间盘MRI 局限性高信号区中，男18 例，女17 例，年龄38～68 岁，平均48.5 岁。在下腰痛患者中，右下肢麻木并疼痛5 例，左下肢麻木并疼痛7 例，下腰痛无下肢症状23 例。

1.2 检查方法

采用Siemen Essenza 1.5T MR 成像设备。体线圈，行腰椎常规SE 序列T1WI、T2WI 及FS-T2WI 矢状位以及T2WI 腰椎间盘横断位成像。T1WI：TR 400 ms，Tellms，3 次信号采集；T2Wl：TR 3500 ms，TEl 20 ms，4 次信号采集。矢状位选择层厚为4.0 mm，间距3 mm；横断位选择层厚为3.0 mm，间距1.0 mm。矩阵均为512 × 512。

1.3 图像分析

安排两位有经验的影像科医师，对每位腰椎间盘MRI 影像资料进行分析、讨论，可采用下列标准：即椎间盘纤维环撕裂征象为在T2Wl 图像上纤维环出现HIZ；椎间盘退变、变性在腰椎间盘MR图像T2Wl 信号降低；椎间盘膨出即椎间盘为向四周均匀对称超出椎体边缘；椎间盘突出为椎间盘局限性、不对称性地超出椎体边缘。分析纤维环撕裂的方向、形状，以及与下腰痛症状关系。

2 结果

2.1 HIZ 的形态与信号强度

腰椎矢状位T2 加权像中HIZ 显示为呈圆形（25 个，71.4%），弧形（7 个，20.0%）或放射状（3 个，8.6%），圆形是最常见的表现（图1、图2），本组点状、圆形归为同一类统计；7 例弧形撕裂，4 例出现急性下腿痛症状；矢状面及横断面T2WI 见弧形高信号（图3、图4）。部分病例腰椎轴位图像中HIZ显示率较低，表现为椎间盘外缘平行的线样或梭形高信号影，观察图像主要是横断面结合矢状面T2WI 对照观察。HIZ 信号强度一般信号较高，部分点状HlZ 的信号稍低，由于病灶较小易漏诊。

2.2 HIZ 的位置

腰椎间盘HIZ 可发生于纤维环前缘或后缘，均位于外侧近边缘处本组病例均为发生在纤维环后侧。当HIZ 与纤维环外组织距离较近时，其间隙区域信号强度略升高，但明显低于HIZ。

2.3 HIZ 与纤维环破裂征象的关系

35 例腰椎间盘在HIZ 同一层面或相邻层面显示纤维环破裂征象。均为椎间盘内纤维环破裂。22 例同时出现HIZ 与椎间盘突出征象，HIZ 位于突出物下方。椎间盘内破裂异常信号区的信号异常，在T2WI 表现为信号，高于周围纤维环信号，可低于正常髓核。部分异常信号需要在图像压脂T2WI 显示良好，在检查过程需要调整图像窗宽、窗位。

椎间盘纤维环小圆形撕裂：图1：T2WI 矢状位显示L4/5 椎间盘后缘小圆形高信号；图2：T2WI 轴位显示椎间盘后缘纤维环内缘类圆形高信号.椎间盘纤维环弧形撕裂：图3：T2WI 矢状位显示L4/5 椎间盘后缘纤维环弧形高信号图4：T2WI 轴位显示椎间盘后缘纤维环内缘弧形高信号

3 讨 论

3.1 腰椎椎间盘纤维环病变与下腰痛

腰椎间盘位于脊柱与骨盆的交界区，承受压力大，易产生损失及变性。椎间盘纤维环主要为富含胶原纤维束的纤维软骨构成，解剖结构位于椎间盘髓核的周边，主要稳定和保护椎间盘；纤维环由内中外三层组成，内层纤维附着于椎体软骨板上，中层附着于上下椎体的骺环上，外层则附着在上下椎体的边缘。纤维环的前侧及两侧较厚，后侧较薄，故纤维环的撕裂易发生在后方，从而导致髓核向后方突出或脱出。腰椎椎间盘突出症的产生原因是椎间盘退化，由腰椎间盘突出症造成的神经根压迫。椎间盘突出为椎间盘髓核突出多见，纤维环撕裂可以出现在椎间盘突出前或并椎间盘突出，HIZ 可以出现在纤维环后部的上、中或下［3］。纤维环撕裂临床症状多样，可出现先腰痛后腿痛，也可为腰背及腿都痛，也有部分出现先腿痛后腰背部疼痛。Chen 等［4］发现椎间盘造影疼痛复制与HIZ、终板异常、椎间盘造影分级高和MRI退变均明显相关。纤维环撕裂及其继发反应是椎间盘源性疼痛的主要原因。症状主要看纤维环撕裂的位置，及是否伴有椎间盘突出与神经根关系，以及并有椎管狭窄出现情况。而Lam 等［5］发现HIZ 对预测近似或精确疼痛复制敏感性、特异性和阳性预测值均较高，分别为81%、79%和87%。

3.2 HIZ 的形态与信号强度及病理基础

各种原因造成腰椎长时间的负荷，使纤维环中胶原纤维发生透明变性，其纤维排列异常、弹性减弱，继而破坏纤维环后部结构的完整性，最终导致纤维环撕裂。纤维环的撕裂开始于内层，而内层各种原因造成腰椎长时间的负荷，使纤维环中胶原纤维发生透明变性，其纤维排列异常、弹性减弱，继而破坏纤维环后部结构的完整性，最终导致纤维环撕裂。发病机制是终板损伤后的炎症反应和椎间盘基质的生化降解。椎间盘外层纤维环的神经末梢受化学刺激或受到过度牵拉引起椎间盘源性疼痛［6］。其特征为椎间盘内部结构的破裂，但外部结构仍然正常，不会压迫神经根。本组的研究结果腰椎矢状位T2 加权像中HIZ 显示为呈圆形25 个，弧形7 个，或放射状3 个，圆形是最常见的表现，其次是弧形撕裂，放射状少见；放射状撕裂是早期出现的破裂形态，当外力或损伤加重，可出现纤维环断裂、剥离，若裂隙内有一定的含水量较高的肉芽组织在MR 矢状面上可见圆形局限性高信号面。由于HIZ 是椎间盘内破裂的征象，而椎间盘突出均发生于纤维环完全破裂后，故两者在纤维环破裂过程中的发生时间不同，前者早于后者。

3.3 HIZ 与纤维环破裂征象的关系

成人椎间盘通常无血管分布，仅退变椎间盘外层纤维环可以存在间接的微小血管［7］。高信号区代表椎间盘边缘的心血管形成或肉芽组织，它由炎症诱导。在轴位图像中，HIZ 显示为沿纤维环走行的线样或梭形高信号影，与椎间盘造影图像中相应位置的环状裂隙形态大致相符。这与Peng 等［8］的研究结果一致，即腰椎间盘HIZ 是存在于纤维环裂隙中的含水量较高的肉芽组织在后纵韧带及纤维环中存在大量的躯体及自主神经末梢。如果纤维环发生撕裂。髓核内的酸性代谢产物就会激惹这些神经末梢，引起腰腿痛。通过MRI 检查结果发现T2WI 纤维环出现HIZ。HIZ 与患者的疼痛有关，伴有HIZ 的椎间盘在椎间盘造影检查过程中可诱发疼痛复制反应。

下腰痛原因复杂，纤维环撕裂是其重要原因之一。对于腰椎间盘的MRI 诊断，除了观察腰椎间盘突出、膨出，需要重视腰椎间盘HIZ 征象的分析判断，HIZ 即椎间盘撕裂是诊断椎间盘源性下腰痛的可靠标志；随着MR 的技术发展，将会对下腿痛患者的诊治有进一步提高，为临床提供精确解剖及影像学信息。