MRI检查中关节突关节腔走向在胸腰椎病变节段定位中价值探讨

朱立乾 尹宝兰 邢瑞欣

( 山东莒县人民医院 ， 山东 莒县 276500 )

数字X线摄影，简称DR，是利用X线摄片，空间分辨率高，二维成像，但多种组织结构重叠；多层螺旋CT是利用X线及计算机断层成像，密度分辨率高，可后处理成任意方位二维图像，也可处理成三维图像及动态成像；MRI利用静磁场、梯度场及射频场等对人体成像，可多参数、多方位成像，软组织分辨率高。三者分属不同的影像检查方法，对脊柱检查都各有优势。颈椎常有寰枕融合、齿状突骨、阻滞椎、颈肋及多发颈椎不连综合征等多种异常，几乎无椎化异常(又称移行椎)发生，自头侧向足侧计数， DR、多层螺旋CT及MRI对颈椎椎体骨计数及节段的判定都比较准确、可靠。胸腰段、腰骶段的脊椎椎化异常(又称移行椎)多发，可有胸椎腰化(11对胸肋)、腰椎胸化(13对胸肋)、腰椎骶化(4节腰椎)、骶椎腰化(6节腰椎)[1]，若行全脊柱影像检查，即使有胸腰段或腰骶部移行椎的存在，DR、多层螺旋CT及MRI自头侧向足侧对颈椎、胸椎、腰椎椎体骨计数及节段的判定，无疑都是最准确、最可靠的。部分病情复杂病人或急危重病人行全脊柱检查，常受基础疾病、既往手术史、损伤程度或医院现有的设备条件限制无法实现，仅进行胸椎或腰椎单一部位、胸腰椎联合影像检查时，因胸腰段及腰骶段移行椎的存在，常出现2种影像检查方法对胸椎、腰椎病变节段定位不一致的情况，易导致病人不得不接受第3种可能不必要的影像检查，有可能会加重病人的病情或甚至会延误病人的治疗时机。本文回顾性分析部分患者的颈椎、胸椎、腰椎MRI影像资料，及其中部分患者的CT、DR影像资料，结合颈椎、胸椎、腰椎段关节突的解剖特点进一步探讨，发现MRI检查中关节突关节腔走向对于胸、腰椎病变节段准确定位有较高的诊断价值。报告如下。

临床资料

1 一般资料：通过院内PACS系统选取2016年10月-2020年6月经我院收治、检查并手术证实脊柱病变的93例患者；年龄17-78岁，男性55例，女性38例，平均年龄为51.5岁。单纯颈椎单椎体创伤性骨折13例，单纯胸椎单椎体创伤性骨折18例，单纯腰椎单椎体创伤性骨折20例，骨质疏松并单椎体压缩性骨折6例、骨质疏松并多椎体压缩性骨折11例，单纯椎管脊膜瘤5例，单纯椎管神经鞘瘤7例，单纯腰椎间盘突出症9例，骨质疏松并单椎体压缩性骨折及脊膜瘤2例，腰椎单椎体创伤性骨折合并神经鞘瘤2例。93例患者中13例仅行颈椎MR扫描，35例行颈椎及胸椎MR联合扫描，17例行腰椎MR扫描，28例行全脊椎MR扫描；其中部分怀疑肿瘤患者进一步强化扫描，最终确诊肿瘤患者及合并肿瘤患者16例。93例患者中71例均行多层螺旋CT平扫检查，所有71例患者的多层螺旋CT图像都行多平面重建(MPR)，部分同时三维重建(3D)。(1)纳入标准：①无半椎体及蝴蝶椎；②无全身恶性肿瘤病史；③单纯的椎间盘突出症；④病理确诊的椎管良性肿瘤；⑤明确外伤史；⑥明确的骨质疏松病史并多发椎体压缩骨折；⑦影像检查所判定颈、胸、腰椎病变节段与术中定位节段一致；⑧术后随访任意2种或3种影像检查方法对颈、胸、腰椎病变节段计数及定位一致。

(2)排除标准：①明确的恶性肿瘤病史；②可疑肿瘤源性病理骨折；③椎管肿瘤术后病理为恶性者；④多层螺旋CT、DR、MR中任意2种检查方法对胸、腰椎同一病变定位不一致者；⑤未经手术证实者。

2 检查方法：Philips Achieva 1.5T超导磁共振扫描仪：8通道神经血管线圈及脊柱专用线圈， TSE T1WI(TR400ms，TE7-8ms) 、 TSE T2WI(TR3000ms，TE100-120ms)、STIR(TR2500ms，TE70-80ms)、FOV160mm×250mm×45mm-160mm×350mm×50mm，扫描矩阵320×256，层厚3.5mm，层间距0.5mm。采用GE LightSpeed 64排螺旋CT；扫描条件：120kV，330mA×0.5s，层厚3.5mm，层间距3.5mm，Pitch为1。

3 图像评价要求：由2位5年以上主治医师或副主任医师分别读片，对所有病例的病变部位、形态、边缘、密度、信号、与周围结构的关系等特点进行综合分析，两位医师意见不一致时，由二者讨论决定。合理的影像检查技术，图像无运动模糊，无金属伪影及异物伪影干扰，依据关节突关节腔走向计数及定位的胸椎、腰椎病变节段，与急诊手术或择期手术计数及定位节段一致。

4 结果：(1)颈椎关节突关节与前方椎体平面形成<45°锐角，关节突关节腔大致呈准水平位；(2)胸1-11关节突关节腔均呈标准冠状位或准冠状位；(3) 腰1-4关节突关节腔与矢状面夹角均呈锐角，关节突关节腔走向大致呈准矢状位；(4) 颈7/胸1关节突关节腔走向呈准冠状位；(5)胸12/腰1关节突关节腔走向呈准矢状位；(6)腰5/骶1关节突关节腔走向为准冠状位。

讨 论

通常人体有颈椎椎体7节，胸椎椎体12节，腰椎椎体5节，骶椎5块通常融合在一起。在颈2-7、胸1-12、腰1-5椎弓根与椎弓板结合处向上、下方的突起，被称为上、下关节突，下关节突的凸面与下位椎骨的上关节突凹面吻合形成关节，称为关节突关节，又称椎小关节，它们相对关节面的走行方向即决定了关节突关节腔的走向。颈椎关节突关节面略呈水平位[2]，决定了其关节腔走向大致呈水平位；胸椎关节突关节面呈冠状位[2]，腰椎关节突关节面几乎呈矢状位[2]，所以胸椎关节突关节腔走向必然是冠状位，腰椎关节突关节腔必然是近矢状位。本探讨结论：(1)颈椎关节突关节与前方椎体平面形成>45°锐角，关节突关节腔大致呈准水平位，与郭冲等[3]研究得出的颈椎关节突关节与前方椎体平面形成40°-45°锐角的结论较为一致。(2)胸1-11关节突关节腔均呈标准冠状位或准冠状位。(3) 腰1-4关节突关节腔与矢状面夹角为锐角，自上而下由约45°逐渐变大，与刘树伟[4]研究得出的胸段关节突关节腔约呈垂直位，上腰段关节突关节腔与矢状面约呈45°，向下角度逐渐变大的结论较为一致。为适应功能上的需要，颈7/胸1关节突关节腔与椎体平面夹角增大，走向呈准冠状位，胸12/腰1关节突关节腔走向呈准矢状位，腰5/骶1关节突关节由第5腰椎下关节突与第1骶椎上关节突构成，为防止第5腰椎在骶1椎体水平向前移位，关节突关节腔走向由下腰椎关节突关节腔准矢状位走向又变为准冠状位[4]。

按照影像检查技术规范，在颈椎、胸椎、腰椎行单一部位或联合成像检查时，照射野或扫描野内至少包含临近节段脊柱1个完整的椎体，即检查颈椎至少要包含完整的胸1椎体，检查胸椎至少包含完整的颈7椎体及完整的腰1椎体，检查腰椎至少包含完整的胸12椎体及完整的骶1椎体，颈胸椎联合成像，至少包括1个完整的腰1椎体，胸腰椎联合成像至少要包括完整的颈7椎体、骶1椎体。只要熟悉了影像检查技术规范及关节突关节腔走向特点，就可对绝大多数患者准确地行脊柱某节段计数或定位。例如：若某3个相邻椎体，上部两相邻椎体间关节突关节腔走行方向为准冠状位，下部两相邻椎体间关节突关节腔走行方向为准矢状位，可以判定此3个椎体分别为胸11、胸12及腰1椎体；若上部相邻两椎体间关节突关节腔走行方向大致为准矢状位，下部相邻两椎体间关节突关节腔走行方向大致为准冠状位，可以判定此3个椎体分别为腰4、腰5及骶1椎体[5]。颈1无椎体及棘突，由前、后弓及两侧块组成；颈2椎体上有齿状突，颈2棘突最粗；颈7棘突最长，且无分叉；腰3横突最长，腰4横突上翘、腰5横突最宽，形成腰3、4、5横突 “三长四翘五宽”的特点[6]；胸骨角平胸4椎体下缘，双侧髂棘最高点水平连线(Tuffier线)平第5腰椎体，腰骶椎移行侧位像有“矩形”化倾向[7]等也各成特点，上述脊柱的自身特点及本探讨得出的(1)颈椎关节突关节与前方椎体平面形成<45°锐角，关节突关节腔大致呈准水平位。(2)胸1-11小关节腔均呈标准冠状位或准冠状位。(3) 腰1-4关节突关节腔与矢状面夹角均呈锐角，关节突关节腔走向大致呈准矢状位。(4) 颈7/胸1关节突关节腔走向呈准冠状位。(5)胸12/腰1关节突关节腔走向呈准矢状位。(6)腰5/骶1关节突关节腔走向为准冠状位的结论，在DR成像中，对脊椎骨计数及节段的定位有重要的指导意义；DR成像又有X线曝光时间短，电离辐射剂量明显低于多层螺旋CT，尤其部分DR配置图像融合技术支持，使颈椎及胸椎联合成像、全脊柱成像易于实现，成为患者普遍接受的检查方法，也成为临床医师术前检查常常推荐的检查方式。多层螺旋CT成像虽然辐射剂量大，因成像时间短，又有多平面重组(MPR)、三维重建(3D)及容积再现(VR)等技术支持，颈椎及胸椎联合成像、全脊柱成像均简单易行，图像立体、直观，上述脊柱的解剖特点及本探讨得出的结论，对临床阅片者同样有重要的参考意义，非常利于临床医师客观的、全面的制定治疗方案，所以被临床医师普遍接受。上述颈椎及胸椎联合成像、全脊柱成像方式，结合了脊柱骨的多节段的解剖特点，又都自颈1开始向足侧计数，对脊椎骨计数及节段定位准确，尤其全脊柱成像，不论是对脊椎骨计数及节段定位，还是判断有无胸椎腰化、腰椎胸化、腰椎骶化、骶椎腰化等情况也都很可靠。常规腰椎MR成像，扫描野上下缘至少包括1个完整的临近节段的椎体，即胸12椎体及骶1椎体，但因腰椎骶化、骶椎腰化的客观存在，常常导致腰5椎体或骶1椎体的混淆，对病变节段的定位常导致错误，给病人及医师带来不必要的负担；还有学者利用腰5横突上有髂腰韧带起始并止于髂骨后部这一形态特点来帮助计数腰椎节段，但是并非所有患者髂腰韧带均起自腰5横突，因有部分患者髂腰韧带起自腰4横突[8]，通过这一特点对腰椎单节段或胸腰椎联合成像后的椎体计数及定位也不太可靠。常规胸椎MR成像时，按检查规范扫描野上下缘至少包括1个完整的临近节段的椎体，即颈7椎体及腰1椎体，同样因胸椎腰化、腰椎胸化等的椎体异化情况的存在，常常导致腰1椎体或胸12椎体的定位错误。即使是胸腰椎联合成像，因腰椎骶化及骶椎腰化的存在，对整个胸椎、腰椎的节段计数及定位，也常常出现误判的现象。腰3、4、5横突 “三长四翘五宽”的特点，胸骨角平胸4椎体下缘，双侧髂棘最高点水平连线平第5腰椎体，腰骶椎移行侧位像有“矩形”化倾向等自身特点、空间对应关系在磁共振扫描后的图像中常难全面体现，例如进行胸椎MR成像时，无法准确显示胸骨角，腰椎MR成像时无法准确显示髂棘的最高点及腰椎各横突，胸椎、腰椎或胸腰椎联合MR成像时，上述解剖特点及空间对应关系对于磁共振阅片者的参考意义远远不及DR、多层螺旋 CT图像。MRI特有的多序列、多参数、多方位成像优势[9]，对脊柱关节突关节腔走向显示非常直观，尤其关节突关节属于滑膜关节，滑膜增厚或关节突关节积液时，关节腔的显示更加清晰。本探讨研究了脊柱各节段关节突关节腔的走向特点，将颈椎、胸椎、腰椎及颈胸椎移行部、胸腰椎移行部、腰骶椎移行部的关节突关节腔走向特点用于脊柱各节段的判定，使病变脊椎节段定位与临床术中脊柱节段定位呈现较高的一致性，尤其当部分病人对全脊柱MRI扫描不耐受，行胸椎或腰椎单一部位成像、或仅行胸腰椎联合成像时，即使有胸腰段、腰骶段移行椎存在的情况下，也取得令人满意的效果。颈椎及胸椎MRI联合成像、全脊柱MRI成像自颈1开始向足侧计数，再结合关节突关节腔走向特点，对脊椎骨计数及节段定位更加准确、可靠。本文回顾性探讨93例胸椎及腰椎病变患者中，结合关节突关节腔走向特点，分析、判断，最终90例胸椎及腰椎病变节段定位与术中定位一致，仅3例因脊柱过度侧弯合并阻滞椎、1例患强直性脊柱炎出现定位错误。而随机选择的胸、腰椎病变37例患者，利用经验法判定的胸椎及腰椎病变节段与术中定位不一致者有5例。MRI不仅有多序列、多参数、多方位成像的优势，还可鉴别椎体变形是新鲜骨折还是陈旧骨折所致，本探讨研究初期筛选的病例，部分虽有外伤史，DR及CT高度怀疑新鲜骨折，MR扫描中STIR压脂序列未见明显骨髓水肿信号，诊断为陈旧性骨折，未被纳入探讨研究；部分骨质疏松病史就诊者，多椎体双凹变形或楔样变，DR及多层螺旋CT对照既往检查，高度怀疑部分为新发压缩性骨折，MR扫描中STIR压脂序列未见明显骨髓水肿信号，诊断为陈旧性骨折，未被纳入探讨研究；部分骨质疏松病人，多椎体双凹变形或楔样变，常有MR扫描中STIR压脂序列出现骨髓水肿信号的椎体，与DR、多层螺旋CT诊断的新鲜压缩骨折椎体定位不一致的情况发生。MRI多序列、多参数的优势，还有助于发现无症状椎管内占位，本探讨纳入病例中2例因骨质疏松并单椎体压缩性骨折，MR检查发现椎管无症状脊膜瘤，2例因腰椎单椎体创伤性骨折，MR检查发现椎管内神经鞘瘤，均经术后病理证实，而上述4例偶然发现的肿瘤多层螺旋CT未见明确显示。在MR检查中发现的其他椎管肿瘤患者中，只有3例多层螺旋CT诊断可疑椎管占位或血肿形成。MRI可发现椎管内有无出血、有无脊髓及神经根的损伤[10]，本回顾性探讨研究中发现21例合并椎管内硬膜外血肿；3例发现马尾神经周围T1WI高、T2WI高、STIR呈高信号，而确诊为脊蛛网膜下腔出血；12例分别于颈、腰段发现髓内T2WI高信号，与骨折节段相对应，诊断为脊髓损伤；5例发现无症状脊髓空洞；7例发现无症状终丝纤维脂肪瘤；3例在随诊复查中，发现椎间孔区囊状水样信号，结合临床症状考虑神经根损伤并假性脊膜膨出。另外发现了多例关节突关节软骨的退变性损伤、关节滑膜囊疝及滑膜囊肿，与孙芬[11]等的研究结果基本一致。MR检查中将关节突关节腔走向特点用于颈椎、胸椎、腰椎病变节段判断及定位，明显提高了MRI检查结果与术中判定结果的一致性，得到了临床医师的普遍认可，体现了关节突关节腔走向在颈椎、胸椎、腰椎病变节段定位中较高的价值，尤其仅在腰椎或胸椎单节段MRI检查时。MRI检查不仅具有多序列、多参数、多方位的成像优势，具有无电离辐射、软组织分辨率高的特点，不仅可较准确地对脊椎节段计数或定位，还可准确判断骨折是新鲜的、或是陈旧的，还可判断有无脊髓损伤、有无椎管内出血及发现无症状占位，还可多次对脊柱病变患者术后随访，成为临床医师首选的针对脊柱及脊髓病变的影像检查方法。近2年利用本回顾性探讨研究结果作参考，明显减少了给影像报告医师带来的胸、腰椎定位及计数方面的困扰，尤其减少了影像报告医师对胸、腰椎骨病变节段计数及定位的误判，给临床医师提供了更加准确的诊断依据，大大减少了给病人带来的不必要负担，产生了明显的社会效益。

上述回顾性探讨，限制性纳入条件过多，样本量过少，局限性不可避免，在今后的工作中，将加大样本量，减少限制性纳入条件，综合利用多模态成像及图像融合技术，进行系统性研究，进一步提高关节突关节腔走向在胸、腰椎病变节段中定位价值的可靠性，为临床医师提供更可靠的影像信息，为患者尽快恢复健康提供更加优质的服务。