正常颈椎椎间盘及黄韧带的动态MRI初步研究

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(皖南医学院第一附属医院 弋矶山医院 影像中心，安徽 芜湖 241001)

·影像医学·

正常颈椎椎间盘及黄韧带的动态MRI初步研究

李周丽，陈基明，丁俊，吴莉莉，徐瑞，颜秀芳，朱晴，邢滔

(皖南医学院第一附属医院 弋矶山医院 影像中心，安徽 芜湖 241001)

目的：探讨正常颈椎椎间盘及黄韧带的动态MRI功能变化,为脊髓型颈椎病的研究提供解剖学基础。方法2015年12月～2016年10月间招募40名健康志愿者，行常规中立位、最大屈曲和后伸位颈椎MRI扫描。观察3种体位颈椎不同节段正中面、左右旁正中面的椎间盘膨出大小并测量黄韧带厚度。比较3种体位不同节段、不同部位的椎间盘膨出及黄韧带厚度的差异。结果3个不同体位C3～7节段椎间盘有不同程度膨出，随体位变化较小。黄韧带厚度在过伸位>中立位>过屈位，C3～4的左右旁面，C4～5、C5～6的左右旁及正中面，C6～7的右旁及正中面的黄韧带厚度在三种体位间的差异均有统计学意义(P<0.05)，进一步两两比较，C3～6左旁、右旁面，C4～7正中面，C6～7右旁面在过屈与过伸位之间，C5～6右旁、正中面在中立位与过伸位之间差异均有统计学意义(P<0.05)。结论正常颈椎椎间盘在最大屈曲和后伸时变化均较小，黄韧带厚度在不同体位变化较大，以过伸位明显。

颈椎;椎间盘；黄韧带；磁共振；动态

颈椎是人体脊柱活动范围最大的部位，黄韧带和椎间盘是影响椎管矢状径最主要的因素。颈椎病患者的椎间盘及黄韧带动态MRI表现及其对椎管矢状径和脊髓的影响已有较多研究[1]。而对正常颈椎椎间盘及黄韧带的动态MRI表现的研究鲜见报道，本研究试图细致探讨正常颈椎矢状正中面、矢状旁正中面椎间盘及黄韧带的动态MRI变化，为精细研究脊髓型颈椎病脊髓受压提供解剖学基础。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2015年10月～2016年12月间40例健康志愿者被纳入研究。未达到最大过伸过屈者、图像模糊等被排除。其中男23例，女17例，年龄22～31岁。均知情同意。

1.2 检查方法 采用Siemens Avanto1.5T磁共振扫描仪，颈部线圈，仰卧位。先行常规中立位矢状面T1WI、T2WI和轴面T2WI扫描，然后行最大屈曲、最大后伸位矢状面T2WI和轴面T2WI扫描；最大屈曲、后伸位分别采用头顶部下方垫软枕、肩部及上胸部下方垫软枕，使颈椎最大程度地屈曲、后伸。序列及参数：矢状面TSE T2WI：TR 2500.0～2800.0 ms，TE 88.0～107.0 ms，SE T1WI：TR 403.0～450.0 ms，TE 10.0～11.0 ms，矩阵224.0×320.0，FOV 22.0 cm×22.0 cm，层厚 3.0 mm，间距 0.3 mm；轴位TSE T2WI:TR 2500.0～3200.0 ms，TE 88.0～108.0 ms，距阵 230×256，FOV 16.0 cm×16.0 cm，层厚 3.0 mm，间距 0.3 mm。

1.3 影像评估与测量方法 所有图像均由两名影像科医师分别观察分析和测量，观察分析3种体位不同层面颈椎的椎间盘、黄韧带厚度的变化；测量3种体位黄韧带厚度，正中面、旁正中面黄韧带厚度测量：参考宋兴华等[2]和刘玉刚等[3]测量方法，矢状面结合轴面图像，分别测量正中面、左右旁正中侧黄韧带的厚度。

2 结果

由两位医师观察中立位、过伸位、过屈位不同部位椎间盘膨出大小并测量黄韧带厚度，测量结果的一致性较高。

2.1 3种体位不同部位椎间盘膨出大小比较 过屈位、过伸位时颈椎部分节段的椎间盘可有不同程度变化(图1)。3个不同体位各个节段均未见椎间盘突出，3个不同体位C3～7部分节段椎间盘有不同程度膨出，以C4～5、C5～6节段为多，可为对称性，也可为不对称性，在不同体位椎间盘膨出变化较小。

2.2 3种体位不同部位黄韧带厚度比较 3个不同体位各个节段黄韧带厚度亦有不同程度的变化(图1)，在过伸位最厚，其次为过屈位、中立位，但均无统计学意义。黄韧带厚度在不同体位变化较大，过伸位>中立位>过屈位，以C4～5、C5～6明显，C3～4的左右旁面，C4～5、C5～6的左右旁及正中面，C6～7的右旁及正中面的黄韧带厚度在3种体位间的差异均有统计学意义(P<0.05)，进一步两两比较，C3～6左旁、右旁面，C4～7正中面，C6～7右旁面在过屈与过伸位之间，C5～6右旁、正中面在中立位与过伸位之间差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1～3。

1～4为中立位正中面、左右旁正中面的矢状面及C5～6轴位TSET2WI图像，C5～6节段椎间盘稍向右后膨出，C6～7节段黄韧带较厚；5～8为过屈位正中面、左右旁正中面的矢状面及C5～6轴位TSET2WI图像，C5～6节段椎间盘未见膨出，C6～7节段黄韧带较中立位变薄；9～12为过伸位正中面、左右旁正中面的矢状面及C5～6轴位图，C5～6节段椎间盘未见膨出，与中立位及过屈位比较减轻，C3～7各节段黄韧带较中立位及过屈位均增厚。

图1 同一受试者不同体位不同部位椎间盘膨出的MRI成像

部位中立位过伸位过屈位FPC2～31.58±0.631.81±0.581.44±0.602.8160.065C3～41.65±0.611.89±0.60b1.50±0.48a3.5650.033C4～51.75±0.591.95±0.67b1.49±0.43a4.6340.012C5～61.76±0.591.96±0.58b1.57±0.42a3.8610.025C6～71.77±0.571.94±0.671.56±0.533.0090.055F0.5880.2560.318P0.6720.9060.866

注：不同部位各节段黄韧带两两比较采用SNK-q检验，两组间字母不同表示P<0.05，两组间字母相同表示P>0.05。

部位中立位过伸位过屈位F值PC2～31.83±0.602.07±0.751.78±0.831.2930.280C3～41.98±0.712.36±0.741.90±0.832.9980.055C4～51.95±0.592.50±0.57c1.94±0.58b8.8250.000C5～61.99±0.54b2.51±0.50c1.98±0.42b10.9840.000C6～72.04±0.582.40±0.69c2.00±0.69b3.3020.041F0.4812.0910.461P0.7500.0850.764

注：不同部位各节段黄韧带两两比较采用SNK-q检验，两组间字母不同表示P<0.05，两组间字母相同表示P>0.05。

部位中立位过伸位过屈位FPC2～31.50±0.541.71±0.591.39±0.512.6050.080C3～41.66±0.611.95±0.68d1.47±0.46c4.7610.011C4～51.62±0.491.97±0.65d1.52±0.46c5.5060.006C5～61.67±0.50c2.00±0.62d1.60±0.46c4.6630.012C6～71.73±0.581.98±0.61d1.59±0.48c3.6190.031F0.7301.0170.991P0.5730.4010.414

注：不同部位各节段黄韧带两两比较采用SNK-q检验，两组间字母不同表示P<0.05，两组间字母相同表示P>0.05。

3 讨论

颈椎动态MRI检查，在显示椎管内诸退变结构及颈椎不稳对颈脊髓所形成的动态性致压损害，定量研究颈椎节段性运动与椎间盘退变关系方面具有明显优势，对脊髓型颈椎病的早期诊断、病理机制的探讨、治疗方案选择和术后疗效的评估有重要意义。既往已从不同方面对正常颈椎椎管、硬膜囊及脊髓等进行了动态MR研究[4]，本研究细致探讨正常颈椎正中、旁正中面椎间盘及黄韧带的动态MRI变化。颈椎病患者退变椎间盘在伸或屈活动时的变化，以及椎间盘退变与椎体不稳的关系等已有许多研究[5-7]，而正常椎间盘在活动时的变化尚未见报导。本研究显示3个不同体位部分节段椎间盘有不同程度膨出，以C4～5、C5～6节段为多，这可能与C4～6为应力集中的部位、椎间盘不对称性膨出有关。颈椎前屈、后伸运动时髓核内压、纤维环张弛应有所变化，可影响生理性椎间盘膨出。黄韧带增厚是否是组织肥大或弯曲变形所致及其与椎间盘退变的关系还存在争论[8-9]。既往对于黄韧带动态MRI研究着重于颈椎病患者在矢状正中面对脊髓的钳压作用，没有研究左右旁正中面的黄韧带厚度变化，而颈椎病患者往往左右侧黄韧带增厚从左右侧后方对脊髓压迫，因此仅仅关注正中面的黄韧带厚度是不全面的。对正常颈椎黄韧带动态MRI进行定量研究鲜见报道。本研究观察到左右侧黄韧带后缘相接触处，可完全联合，也可为部分联合或分离。本研究显示正常颈椎不同体位黄韧带厚度变化较大，过伸位>中立位>过屈位，以C4～5、C5～6明显，C3～4左右旁正中面、C4～5、C5～6左右旁正中面及正中面、C6～7正中面及右旁正中面差异均有统计学意义，这和该部位伸屈活动时伸展收缩变化较大有关。

本研究不足：例数较少，相对年轻，不能反映不同年龄椎间盘状态、黄韧带厚度的不同。椎间盘轻微膨出、较薄黄韧带的测量有时较难准确把握，一定程度受主观影响。受设备限制，没有进行更能反映颈椎生理状态的站立检查。

总之，正常颈椎的动态MRI能反映颈椎椎间盘和黄韧带厚度的动态变化，能为脊髓型颈椎病的动态MRI研究提供必要的解剖基础。

[1] CHEN CJ, HSU HL, NIU CC，etal．Cervical degenerative disease at flexion-extension MR imaging：prediction criteria[J]．Radiology, 2003,227(1)：l36-142.

[2] 宋兴华，欧阳甲，王宏伟，等．颈椎间盘突出的动态MRI测量及意义[J]． 中国脊柱脊髓杂志，1999,9(2)：77-80．

[3] 玉刚，王莹，滕兆伟，等. 颈椎不同体位对颈椎病患者黄韧带厚度的影响[J]． 中华物理医学与康复杂志，2013，35(8))：646-648.

[4] ENDO K, SUZUKI H, NISHIMURA H,etal. Kinematic analysis of the cervical cord and cervical canal by dynamic neck motion[J]. Asian Spine J，2014，8(6):747-752.

[5] MIYAZAKI M, HONG SW, YOON SH,etal. Kinematic analysis of the relationship between the grade of disc degeneration and motion unit of the cervical spine[J]. Spine,2008,33(2):187-193.

[6] FEI ZQ, FAN CY, NGO S,etal. Dynamic evaluation of cervical disc herniation using kinetic MRI[J]. Journal of Clinical Neuroscience,2011,18(2):232-236.

[7] MORISHITA Y, NAITO M, HYMANSON H,etal. The relationship between the cervical spinal canal diameter and the pathological changes in the cervical spine[J]. Eur Spine J，2009，18(6):877-883.

[8] CHOKSHI FH，QUENCER RM，SMOKER WR．The“thickened”ligamentum flavum： is it buckling or enlargement [J]？AJNR American Journal of Neuroradiology，2010,31(10):1813-1816.

[9] AlTINKAYA N, YILDIRIM T, DEMIR S.etal. Factors associated with the thickness of the ligamentum flavum: is ligamentum flavum thickening due to hypertrophy or buckling[J]. Spine，2011,36(16):1093-1097.

KinematicMRIfeaturesofthecervicaldiscandligamentumflavuminhealthysubjects

LIZhouli,CHENJiming,DINGJun,WULili,XURui,YANXiufangZHUQing,XINGTao

Department of Radiology，The first Affiliated Hospital of Wannan Medical College，Wuhu 241001，China

Objective：To observe the functional changes of the cervical disc and ligamentum flavum under kinematic magnetic resonance imaging(MRI) in healthy individuals for anatomic evidence in the diagnosis of cervical spondylotic myelopathy.Methods:Forty healthy volunteers were recruited from December 2015 to October 2016, and undergone kinematic magnetic resonance scanning of the cervical disc by neutral, maximum flexion and posterior extension position, respectively to measure the sizes of cervical disc bugle in the three positions and thickening of ligamentum flavum. Then the difference concerning bugle at each segment and thickening of the ligamentum flavum was compared.Results:Cervical disc bugle to a certain degree was seen from C3-7by the three positions, and the bugle tended to be smaller with changes of the position. The ligamentum flavum thickening varied as maximum extension>neutral >maximum flexion, and at different view at each cervical level(P<0.05), particularly the ligmentum flavum thickening was correlated with C3-6at the left and right side, C4-7at the middle side and C6-7at the right side in the three positions(P<0.05).Conclusion:Change of cervical disc bugle size may be slight under the maximum flexion and extension position, yet the ligamentum flavum thickening can be significant in different position, and dominant in the maximum extension position.

cervical spine; cervical disc; ligamentum flavum; MRI; dynamic changes

1002-0217(2017)05-0477-04

安徽高校自然科学研究资基金项目(KJ2014A275)

2016-12-22

李周丽( 1993-) ，女，2015 级硕士研究生，( 电话) 18255329611，( 电子信箱) 1501450161@qq.com;陈基明，男，主任医师，硕士生导师，( 电子信箱) yjsyycjm@126.com，通信作者。

R 455.2;R 816.8

A

10.3969/j.issn.1002-0217.2017.05.021