全脊柱站立位数字X 线摄影与仰卧位磁共振成像矢状面影像学参数之间的差异及相关性

张煜楠

天津市北辰医院 （天津 300400）

脊柱退行性疾病也被称为骨性关节炎，好发于中老年人群。随着年龄的不断增长，脊柱呈进行性老化、退化，从而导致脊柱退行性疾病，主要临床表现为后纵韧带、前纵韧带、椎间盘等退变及骨质增生、椎间盘后凸等[1]。临床医师在治疗脊柱退行性疾病患者前，首先需准确鉴别脊柱的病理特点，据此制定不同的治疗方案，以最大限度改善患者预后。数字X 线摄影（digital radiography，DR）是诊断脊柱疾病的常规方法，扫描范围广，但分辨力较低。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）作为一种较新的影像学诊断方法，具有多方位成像、软组织分辨力高、无骨伪影等优势[2]。受脊柱长度影响，常规DR、MRI 只能对脊柱进行分段扫描，经软件处理或人工拼接后才能获得全脊柱图像。但在实际扫描过程中，患者体位不同、照射投照不同、图像处理技术差异等均会影响图像观察的准确性[3]。基于此，本研究分析全脊柱站立位DR 与仰卧位MRI 矢状面影像学参数之间的差异及相关性，旨在为临床选取合适的方法进行脊柱疾病的诊断提供参考，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2020年1月至2021年12月我院收治的55例退行性脊柱疾病患者的临床资料，男30例，女25例；年龄45～78岁，平均（63.51±3.81）岁。本研究已获得医院医学伦理委员会的审核批准，所有患者均自愿参与研究，且已签署知情同意书。

纳入标准：入院后均接受全脊柱DR、MRI 检查，且检查的时间间隔不超过24 h；脊柱间歇性疼痛超过6个月；均经病理检查确诊；临床资料完整。排除标准：伴脊柱恶性肿瘤；伴脊柱畸形、先天性脊柱侧弯等其他脊柱疾病；伴脊柱外伤、感染等疾病；既往有脊柱手术史；存在MRI检查禁忌证。

1.2 方法

所有患者均接受站立位DR及仰卧位MRI检查。

站立位DR：选择数字X 线摄影机（岛津，ZUD-L40D 型），并采用自动曝光控制系统；患者取站立位、侧位时，身体冠状面与探测器保持垂直状态，矢状面与探测器保持平行状态，双手屈曲，放松肩膀；辅助摄影架标尺距离患者2～3 cm，依据患者身高进行2～3 次曝光；采集图像后，在DR采集工作站进行图像分析，并对扫描图像进行半自动无缝拼接。

仰卧位MRI：使用Siemens Skyra 1.5T 磁共振扫描仪，选择头颈正交16通道线圈、脊柱5通道相控阵线圈；患者取仰卧位，检查时头部先进入扫描仪，采用total spine 序列，设置T2WI 矢状位扫描参数（TR为3 000 ms，TE为120 ms，层厚为4 mm，层间距为0.4 mm，回波链长度为4，FOV为200 mm×370 mm，矩阵为200×294，激励次数为2），以脊髓为中心，分颈胸椎段、腰骶椎段两个部位进行扫描；将扫描图像传输至MRI 工作站，采用后处理软件半自动无缝拼接扫描图像。

以上检查均由2名高年资的影像学医师（临床工作时间超过10年）采用独立、双盲法进行阅片。

1.3 观察指标

脊柱图像质量：采用5分法评价两种检查方式的图像质量，5分为所呈现的图像细节、结构均清晰，无伪影出现，椎体、脊髓显示连续，无缺失，可用于临床诊断；4分为图像成像清晰，轻微伪影，椎体、脊髓显示较好，不影响临床诊断；3分为部分图像成像较为模糊，有伪影，可显示椎体、脊髓的主要节段，尚可辅助临床诊断；2分为图像成像较模糊，有伪影，难以辅助临床诊断；1分为图像出现明显伪影，难以辅助临床诊断。

椎体显示质量：优为图像拼接部位无椎体重影或缺失，椎体无移位，可进行临床诊断及测量；良为图像拼接部位的椎体存在重影，但不明显，或拼接水平部位有移位，但能进行疾病诊断；差为图像拼接部位的椎体充盈较为明显，或拼接水平部位的移位较为明显，难以进行疾病诊断。

矢状面参数：在正中矢状位图像上进行测量，CL 为C2与C7下终板之间的夹角；TK 为T4上终板与T12下终板之间的夹角；LL 为L1与S1上终板之间的夹角；SS 为S1终板与水平线的夹角；SVA 为经C7椎体中心所做的铅垂线与S1后上缘的水平距离，正值表示铅垂线落在S1后上缘前方，负值表示铅垂线落在S1后上缘后方。

分析全脊柱站立位DR 与仰卧位MRI 图像矢状面测量参数CL、TK、LL、SS、SVA 之间的相关性。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 图像质量

全脊柱仰卧位MRI 的图像质量评分为（4.83±0.21）分，高于站立位DR 的（4.01±0.53）分，差异有统计学意义（t=10.667，P＜0.05）。

2.2 椎体显示质量

经内置软件半自动拼接、手工微调后，所有图像均可清晰、完整地显示全脊柱、脊髓的解剖形态、病变部位及形态等。全脊柱仰卧位MRI、站立位DR 图像椎体显示质量优的占比分别为100.00%（55/55）、98.18%（54/55），两者比较，差异无统计学意义（χ2=1.009，P＞0.05）。

2.3 矢状面参数

全脊柱仰卧位MRI 图像矢状面参数CL、TK、LL 的测量值均低于站立位DR，SS、SVA 的测量值均高于站立位DR，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两种检查方式的矢状面参数测量值比较（±s）

表1 两种检查方式的矢状面参数测量值比较（±s）

注：DR 为数字X 线摄影，MRI 为磁共振成像；CL 为C2与C7 下终板之间的夹角，TK 为T4 上终板与T12 下终板之间的夹角，LL 为L1 与S1 上终板之间的夹角，SS 为S1 终板与水平线的夹角，SVA 为经C7 椎体中心所做的铅垂线与S1 后上缘的水平距离

诊断技术 CL（°） TK（°） LL（°） SS（°） SVA（mm）DR 28.40±2.49 30.15±2.35 46.12±3.65 32.52±4.25 16.51±2.96 MRI 24.21±2.16 22.08±1.96 41.45±3.28 38.10±4.36 36.58±3.18 t 9.427 19.558 7.058 6.797 34.261 P＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

2.4 相关分析

Pearson相关分析结果显示，全脊柱站立位DR与仰卧位MRI 图像矢状面测量参数CL、TK、LL、SS、SVA 均成正相关（r=0.712、0.698、0.752、0.651、0.689，P＜0.05）。

3 讨论

DR 是临床诊断脊柱疾病的常用方法，通过获取患者站立位脊柱分段图像，在扫描结束后采用图像拼接处理技术，从而获得完整的脊柱X 线正侧位图像[4-5]。但DR 检查有一定的辐射性，且成像效果较差，可能会在一定程度上影响图像显示质量。MRI 是目前临床用于诊断脊柱疾病的新型方法，具有无创，无骨性伪影，可全方位、多角度成像，扫描速度快，扫描范围广等优点，并可利用相控阵脊柱线圈将全脊柱分为颈胸段、腰骶段两个节段，故可清晰、完整地显示脊柱的结构、细节[6-7]。

本研究结果显示，全脊柱仰卧位MRI、站立位DR 图像椎体显示质量优的占比分别为100.00%、98.18%，表明MRI、DR 均可完整、清晰地显示全脊柱结构，提高脊柱疾病检出率。本研究结果还显示，全脊柱仰卧位MRI 的图像质量优于站立位DR，差异有统计学意义（P＜0.05），表明与DR 比较，MRI 显示全脊柱的图像质量较好，伪影少，图像更加清晰。主要原因是DR 可能会造成一定程度的图像重叠，图像质量较差，无法清晰显示椎管改变及椎体移位；而MRI 无骨性伪影，可清晰显示脊柱结构及相关细节，图像质量好。

目前，临床评估脊柱病变时，主要是根据X 线或MRI 所测量的脊柱曲度参数变化。脊柱曲度是评估脊柱生理结构形态的主要指标，并能反映脊柱矢状面的平衡性。CL、TK、LL 是反映脊柱整体矢状位平衡状态的主要指标，SS 可反映腰骶部稳定性，其参数变化直接影响LL 值。当腰骶部将脊柱承受重力传递至骨盆环并出现不稳时，表现为SS值增大，L5椎体滑脱，导致患者出现腰痛，而采用仰卧位MRI 可评估腰骶部形态，并能进行SS 测量。SVA 是评价脊柱矢状面平衡的重要指标，亦能评价脊柱的总体功能状态，其参考值为5.0 cm，若SVA值发生变化，表明极可能发生了矢状面失衡[8]。因此，根据X 线或MRI 所测量的脊柱曲度参数变化，可为脊柱疾病的诊断提供依据。

本研究结果另显示，全脊柱仰卧位MRI 矢状面CL、TK、LL 测量值均低于站立位DR，SS、SVA均高于站立位DR，差异有统计学意义（P＜0.05），且两种诊断技术图像参数的以上各测量值均成正相关（r＞0，P＜0.05），表明DR、MRI 在分析脊柱矢状面的平衡性方面有一定差异。主要原因为DR、MRI 分别是对重力、静息状态下的脊柱结构进行评价，如在行DR 检查时，患者需要采取站立位扫描，脊柱需要承受人体大部分负荷，此时DR 扫描获得的图像是人体在重力作用下所表现的脊柱，但在行MRI 诊断时，患者常采用仰卧位，此时MRI 主要显示静息状态下人体的脊柱形态，从而造成脊柱矢状面平衡性存在差异。胡绍勇等[9]的研究结果表明，站立位DR 与仰卧位MRI 测量SVA 值的相关系数仅为0.27，两者相关性不强，与本研究结果不符，原因可能是研究样本量、仪器、影像学医师诊断水平存在差异。

综上所述，全脊柱站立位DR、仰卧位MRI 诊断脊柱退行性病变的图像质量均合格，但两种检查方式的矢状面图像参数存在明显差异，在实际临床应用过程中，必要时应联合两种检查技术共同进行诊断。