MRI分析马尾神经冗余征与腰椎管狭窄的关系

田素升，孟庆鑫，李学栋，范海涛，燕桂新

新疆五家渠第六师医院1影像科；2骨一科，新疆 五家渠 831300

马尾神经的脊神经根在椎管内几乎垂直下行，围绕终丝聚集成束，形成马尾[1]，生理状态下马尾神经漂浮于脑脊液中，受重力作用，走形分布靠近背侧[2-3]。而马尾神经冗余征（RNRs）的发生与腰椎管狭窄有因果关系，对腰椎管狭窄的诊断有提示意义[4]。目前MRI已广泛应用于腰椎管狭窄的诊断[5-10]。有学者认为腰椎管狭窄的评判主要依据狭窄处椎管前后径及硬膜囊面积的联合测量[6，11]，将腰椎管正中矢状径≤15 mm且椎管硬膜囊面积＜100 mm2作为椎管狭窄的诊断绝对标准[12-13]。有关RNRs与腰椎管狭窄的关系研究较少，本研究试图探讨腰椎管狭窄及其诸多因素与RNRs是否存在某些相关性，旨在提高对这一特殊征象的认识，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

收集我院2015年3月～2017年12月腰椎管狭窄患者160例。其中男94例，女66例，年龄17～87岁。腰椎间盘突出或膨出160例，黄韧带肥厚134例，侧隐窝狭窄136例，症状多见腰腿疼、腰骶疼、下肢疼痛、无力、麻木、间歇性跛行等。将研究对象分为冗余组（病例组）和非冗余组（对照组），冗余组78例，其中男38例，女40例；非冗余组82例，其中男56例，女26例。患者年龄59.8±12.6岁 ，冗余组69±9.89岁，非冗余组54.66±16.62岁，且两者相关性最佳临界值年龄是61.65岁。

纳入标准：（1）符合MRI检查要求；（2）仰卧位腰椎管最狭窄处正中矢状径≤15 mm且硬膜囊面积≤100 mm2；（3）病例组马尾神经MRI形态符合冗余诊断标准；（4）患者临床资料完整；（5）患者能够顺利完成MR腰椎扫描。排除标准：（1）仰卧位腰椎管最狭窄处正中矢状径≥18 mm且硬膜囊面积≥120 mm2；（2）先天性腰椎管狭窄患者；（3）腰椎有金属内置物；（4）脊髓有炎症或其他感染史；（5）椎管肿瘤；（6）椎管骨折外伤史。

1.2 检查设备

使用Siemens Avanto Dot57229 1.5 T超导磁共振机。扫描参数，T1WI矢状位：扫描野280 mm，层厚4.0 mm，TR550 ms，TE8.4 ms；T2WI矢状位：扫描野280 mm，层厚4.0 mm，TR4000 ms，TE105 ms；T2WI-tirm矢状位：扫描视野280 mm，层厚4.0 mm，TR5000 ms，TE63 ms。T2WI-msma轴位：扫描视野200 mm，层厚4.0 mm，TR5000 ms，TE103 ms。

1.3 检查方法及图像处理

扫描前嘱患者更换我院纯棉质检查衣，头先进、仰卧位于扫描床（部分患者下肢垫高），戴耳罩，Z轴平人体正中线、X轴平脐上两指定位，常规MRI序列扫描。所有图像均传输到后处理工作站。数据采集运用双盲法，由两名主治医师按照采集要求来完成，同时测量各项数据及记录患者一般信息。一期各采集患者100例，二期复审由1名副主任医师负责，共剔除不合格病例40例，最终将160例患者信息建立Excel表格并给予完善，准备数据分析。为了研究需要，采集一位年轻志愿者的正常MRI腰椎图像（图3），作为参照。

1.4 统计学方法

数据分析采用SPSS17.0统计软件，组间差异比较采用卡方检验及t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 资料统计结果

2.1.1 腰椎管狭窄的位置 冗余组腰1/2层面0例，腰2/3层面3例，腰3/4层面28例，腰4/5层面45例，腰5/骶1层面2例；非冗余组腰1/2层面0例，腰2/3层面4例，腰3/4层面6例，腰4/5层面68例，腰5/骶1层面4例。腰2-4椎管狭窄层面最容易发生冗余征。

2.1.2 狭窄层面硬膜囊面积 冗余组57.95±27.724 mm2，非冗余组80.29±29.166 mm2。

2.1.3 狭窄处突起是否锐利 冗余组锐利42例，非锐利3例；非冗余组锐利14例，非锐利68例。

2.1.4 是否多节段狭窄 冗余组多节段狭窄54例，单节段狭窄24例；非冗余组多节段狭窄19例，单节段狭窄63例（图1～2）。

图1 女，76岁，腰腿疼多年伴偶发神经源性跛行

图2 女，54岁，双下肢交替出现疼痛无力麻木多年

图3 25岁男性志愿者

2.2 统计分析结果

统计两组性别、年龄、腰椎管最狭窄的位置、狭窄层面的硬膜囊面积、狭窄处突起是否锐利及是否多节段狭窄差异具有统计学意义（P＜0.05，表1）。

2.3 冗余马尾神经相对长度与相关参数的统计分析

是否多节段狭窄的冗余马尾神经相对长度差异有统计学意义（P＜0.01），其他因变量的冗余马尾神经相对长度差异均无统计学意义（P＞0.05，表2）。

表1 冗余组和非冗余组多参数的统计分析

表2 冗余马尾神经相对长度与相关参数的统计分析

3 讨论

有研究在对椎管狭窄患者进行X线脊髓造影时，首先发现RNRs[14]，随后MRI的应用为RNRs的诊断提供了便利[9]。Min等[15]通过尸检报道，腰椎管狭窄患者的MRI图像T2WI矢状位中，RNRs发生率为33.8%～42%，本研究显示RNRs发生率为48.7%，较之偏高，可能与检查方法或本组样本量小有关。Ehni等[16-18]报道RNRs的发生与腰椎管狭窄相关。本研究结合临床实践，推测形成RNRs的可能机制是：当人体站立或坐位时，在力学系统的传导影响下，出现腰椎间盘发生压缩，椎小关节紧张、关节间隙变窄等改变，此时腰椎管内压力增加，尤其是前屈位时。为抵抗及适应这种额外负荷的增加，机体会本能的做出调整，使得上述改变加大，相同层面的椎管容积缩小；当人体卧位时，重力系统的传导消失，负荷解除，椎管容积将最大限度恢复。然而，当腰椎管狭窄到一定程度，硬膜囊受压变窄，卡压其内的马尾神经，限制其正常活动。当腰椎屈曲时，马尾神经受牵拉，通过狭窄处上移，等到腰椎恢复至直立位或后伸时，马尾神经自身的解剖维系结构则难以复位，于是在狭窄水平以上出现迂曲、松弛、缠绕等现象[15，19-20]。故腰椎管狭窄患者动态的躯体位置是形成RNRs发生的重要因素。

年迈腰椎管狭窄患者，尤其是61.5岁以上的病人易出现RNRs[12]，本研究显示冗余组与非冗余组的相关性最佳临界值年龄是61.65岁，且年龄与RNRs相关。老年人腰椎多已退变并伴有不同程度的腰椎管狭窄，而硬膜囊及马尾神经的压迫通常受累。有数据证明，马尾受压50%的犬MRI示马尾神经有局部增高信号，神经纤维粗细不等，有断裂及空泡形成。马尾受压75%的犬MRI可见马尾神经中断信号，神经纤维部分消失[21]。故RNRs在年老患者中多见，可能与神经根的慢性压迫有关[19]。

Nogueira等[4，12]发现RNRs在女性椎管狭窄患者中多见，但差异无统计学意义（P=0.216），本研究显示RNRs与性别相关（P=0.016），与其结果不一致。本研究显示腰椎管狭窄的位置与RNRs相关，狭窄处高于腰4水平较低于时，RNRs的发生率大（P＜0.05）。可能与腰4以上椎管容积较以下小有关，而神经根数量增多，当马尾神经通过狭窄处时容易挤压、摩擦，产生脱髓鞘及纤维变性，更易出现RNRs征。有学者认为狭窄处的锐利突起是钙化髓核，椎体后缘增生，而非锐利突起应是后纵韧带的肥厚，更容易形成RNRs[22]，与本研究结果一致。本研究结果显示，椎管多节段狭窄与RNRs及冗余马尾神经相对长度相关。猜测多节段狭窄是单节段狭窄独立危险因素的叠加，马尾神经根的压迫更广泛，神经根之间及其与硬脑膜囊间的相互摩擦加剧，易形成RNRs。

马尾神经冗余是与腰椎管狭窄有关的一种征象，年龄、腰椎管多节段狭窄、狭窄层面硬膜囊面积、腰椎管狭窄的位置、狭窄处锐利突起等均是其危险因素。其一般发生在椎管狭窄的上方，本组有1例出现在椎管狭窄的下方。少数腰椎管狭窄的患者，诸如年轻、单椎管狭窄、椎管先天发育宽大等因素，不伴有这种征象。