MR常規(guī)矢狀位-軸位掃描與冠狀位迭代分解水和脂肪的回聲不對稱與最小二乘法估計(jì)技術(shù)診斷椎間孔外型腰椎間盤突出癥

耿軍祖，劉旭林*，常 青，范昌政，宋筱蕾,2，趙紅日

(1.濱州醫(yī)學(xué)院煙臺附屬醫(yī)院影像科，山東 煙臺 264100；2.濱州醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)系，山東 煙臺 264003)

椎間孔外型腰椎間盤突出癥(extraforaminal lumbar disc herniation， ELDH)是一種發(fā)生于椎間孔外、特殊類型的椎間盤突出，占腰椎間盤突出癥的2.6%～11.7%[1]。雖然ELDH的發(fā)生率不高，但其具有顯著的臨床特點(diǎn)一直受到脊柱外科醫(yī)師的重視[2]。椎間孔外型椎間盤突出多為游離型或脫出型，常向頭側(cè)移位[3-5]，常規(guī)MR檢查易漏診，Osborn等[6]報(bào)道其漏誤診率為30%。術(shù)前未發(fā)現(xiàn)ELDH或術(shù)中僅處理椎管內(nèi)病變是導(dǎo)致椎間盤再次手術(shù)的重要原因之一[7-8]。目前常規(guī)MR矢狀位-軸位掃描是診斷ELDH的常用方法，雖然能顯示多數(shù)ELDH，但對神經(jīng)的受壓情況顯示較差，對脊柱外科手術(shù)治療的指導(dǎo)作用有限。本研究采用MR冠狀位迭代分解水和脂肪的回聲不對稱與最小二乘法估計(jì)(iterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and least-squares estimation, IDEAL)技術(shù)與常規(guī)MR矢狀位-軸位掃描對ELDH患者進(jìn)行成像，比較2種方法對ELDH患者神經(jīng)受壓程度的顯示能力。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2012年3月—2016年6月以腰腿痛為主訴、疑似ELDH的患者32例，其中男19例，女13例，年齡22～77歲，平均(58.1±11.5)歲，病程1周～2年。納入標(biāo)準(zhǔn)：①手術(shù)確診為ELDH；②術(shù)前1周內(nèi)2種MR檢查方法的資料完整。

1.2 儀器與方法 所有患者均接受MR矢狀位-軸位及冠狀位IDEAL成像。采用GE Discovery MR 750 3.0T超導(dǎo)型MR掃描儀，8通道相控陣頸胸腰線圈?；颊呷⊙雠P位、頭先進(jìn)，中心定于L3椎體。

1.2.1 MR矢狀位-軸位掃描 矢狀位：采用FSE T1W(TR 480 ms，TE 8.5 ms)，F(xiàn)RFSE T2W(TR 20 40 ms，TE 104.5 ms)、T2脂肪抑制序列，F(xiàn)OV 32 cm，層厚4 mm，間距5 mm，NEX 3次，矩陣320×224～384×224。從右側(cè)椎間孔外方區(qū)域至左側(cè)椎間孔外方區(qū)域，約17層。軸位：采用FRFSE T2W序列，TR 3 010 ms，TE 116.5 ms，F(xiàn)OV 32 cm，層厚3 mm，間距3.5 mm，NEX 3次，矩陣320×192，掃描5層。

1.2.2 冠狀位IDEAL 采用各向同性的無間隔薄層掃描，TR 3 850 ms，TE 86.1 ms，層厚2 mm，層距2 mm，F(xiàn)OV 32 cm。從椎體前中1/3到硬脊膜囊后緣，13～17層，調(diào)整掃描方向和范圍使其盡可能多地包括腰骶神經(jīng)，NEX 3次，回波鏈12，帶寬62.5 kHz，控制掃描時(shí)間約5 min。IDEAL后處理：將原始圖像發(fā)送至GE AW 4.5工作站，分別對其水像、同相位、反相位、脂像進(jìn)行后處理(包括MIP、MPR、VR)，選取多個(gè)感興趣點(diǎn)為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，觀察神經(jīng)的受壓情況。

1.3 圖像分析 由3名高年資肌骨影像學(xué)專家在不知手術(shù)結(jié)果和臨床資料的情況下，對圖像進(jìn)行獨(dú)立評估，并達(dá)成一致。觀察并記錄2種技術(shù)對椎間盤突出、神經(jīng)受累、神經(jīng)成角、神經(jīng)深壓跡、神經(jīng)變細(xì)或截?cái)唷⑸窠?jīng)粘連和毛糙、神經(jīng)(神經(jīng)根、神經(jīng)節(jié)及脊神經(jīng))腫脹、神經(jīng)周圍脂肪減少或消失的顯示情況。神經(jīng)變細(xì)：神經(jīng)的直徑小于對側(cè)正常的2/3。神經(jīng)截?cái)啵荷窠?jīng)走行至椎間盤時(shí)突然消失[9]。深壓跡：深度寬度大于1/2的深度大、寬度小的壓跡。神經(jīng)成角：神經(jīng)的近、遠(yuǎn)段夾角<130°。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。采用χ2檢驗(yàn)對2種MRI技術(shù)的神經(jīng)受壓征象進(jìn)行比較。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

32例ELDH患者均經(jīng)手術(shù)證實(shí)，手術(shù)證實(shí)的神經(jīng)受壓情況與IDEAL吻合。2種MR技術(shù)顯示ELDH征象比較見表1、圖1～4。32例ELDH患者中發(fā)現(xiàn)中央型椎間盤突出3例(圖2)、椎體滑脫4例(圖3)、脊柱側(cè)彎2例(圖4)。

3 討論

常規(guī)MR矢狀位-軸位的ELDH征象主要有椎間盤輪廓局部偏移、神經(jīng)周圍脂肪減少或消失、神經(jīng)增粗及移位[1,10-11]。矢狀位MRI僅可顯示椎間孔外方區(qū)域而不易顯示單純椎間孔外型椎間盤突出[1,10-11]。故常規(guī)矢狀位-軸位MRI多能顯示ELDH，但很難清晰顯示神經(jīng)的形態(tài)學(xué)變化。

表1 2種MR成像技術(shù)對ELDH患者各征象的顯示情況比較(例)

圖1患者男，74歲，L4-5左側(cè)ELDH A.軸位T2WI示椎間盤向椎間孔外方局部突出，呈乳頭狀，周圍脂肪減少； B、C.冠狀位IDEAL同相位(B)和反相位(C)均示椎間盤向外側(cè)突出； D.IDEAL水像示椎間盤向左側(cè)椎間孔外上方突出，神經(jīng)明顯受壓弧形變細(xì)(黑箭)、成角，并形成深壓跡，神經(jīng)節(jié)(箭頭)及脊神經(jīng)(白箭)腫脹； E.IDEAL脂像示椎間孔外方見低信號團(tuán)塊，脂肪減少

近年對ELDH神經(jīng)形態(tài)學(xué)改變的研究較多。平行于椎間孔的斜狀面MR掃描可清晰顯示椎間孔外椎間盤壓迫神經(jīng)部分，但不能清晰顯示脊柱畸形的椎間孔內(nèi)、外的解剖結(jié)構(gòu)[12]。Shen等[13]指出，使用Proset技術(shù)可清晰顯示腰背根神經(jīng)節(jié)的正常解剖和變異。Byun等[14]對神經(jīng)水腫和神經(jīng)節(jié)壓跡進(jìn)行研究，認(rèn)為以腰骶神經(jīng)造影為基礎(chǔ)的3D MRI可對ELDH的診斷提供重要信息。

由于腰神經(jīng)根在椎間盤后方穿出椎間孔時(shí)接近橫向走行，在神經(jīng)根管中由內(nèi)上至外下斜行，故矢狀位和軸位只能顯示神經(jīng)的局部，而冠狀位可顯示神經(jīng)根從發(fā)出到出椎間孔的全長[15]。故對腰神經(jīng)根的顯示，冠狀位優(yōu)于常規(guī)矢狀位-軸位。

本研究發(fā)現(xiàn)，對于ELDH，MR IDEAL冠狀位掃描對神經(jīng)的顯示明顯優(yōu)于常規(guī)矢狀位-軸位。除椎間盤突出、神經(jīng)受累、神經(jīng)周圍脂肪減少外，在顯示神經(jīng)成角、神經(jīng)深壓跡、神經(jīng)變細(xì)或截?cái)?、神?jīng)(神經(jīng)根、神經(jīng)節(jié)及脊神經(jīng))腫脹、神經(jīng)粘連毛糙等方面MR IDEAL冠狀位與常規(guī)矢狀位-軸位成像差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

IDEAL是一種基于DIXON原理的水脂分離技術(shù)，其成像原理為：①采集3個(gè)非對稱回波，回波間隔2/3π，中心回波位于1/2π+kπ(k為整數(shù))，如-1/6π+kπ、1/2π+kπ、7/6π+kπ；②使用迭代最小方差去卷積算法優(yōu)化圖像質(zhì)量，一次采樣即可獲得水像、脂像、同相位和反相位4組圖像[16-17]；其中同相位類似于T2WI，反相位由于化學(xué)位移成像出現(xiàn)的勾邊效應(yīng)使神經(jīng)邊緣顯示很清楚，水像比傳統(tǒng)脂肪抑制像信噪比高、偽影少，脂像可敏感地顯示脂肪減少。

冠狀位IDEAL較常規(guī)矢狀位-軸位能提供更多信息，提高診斷準(zhǔn)確率，并可清晰、直觀、全面地顯示受累神經(jīng)的確切位置(節(jié)前段、神經(jīng)節(jié)段、節(jié)后段)、走行異常(受壓成角)、粗細(xì)改變(變細(xì)、截?cái)唷⒛[脹)、深壓跡、神經(jīng)粘連毛糙等，易發(fā)現(xiàn)神經(jīng)的解剖變異(聯(lián)合和分叉的神經(jīng)[12])及鑒別椎間孔靜脈[4]、神經(jīng)腫瘤[9，11]等。冠狀位IDEAL可顯示多個(gè)神經(jīng)受壓征象，且常同時(shí)出現(xiàn)。本研究冠狀位IDEAL顯示率較高的ELDH征象有：深壓跡、受壓成角、變細(xì)或截?cái)唷４送?，IDEAL不受脊柱畸形、脊柱滑脫的影響(圖4)，可有效地指導(dǎo)臨床治療尤其是手術(shù)治療方案的選擇。

圖2 患者男，60歲，L5-S1左側(cè)ELDH 冠狀位IDEAL水像示椎間盤向外上方局部突出(黑箭)，神經(jīng)受壓成角、截?cái)啵纬缮顗痕E，神經(jīng)節(jié)(箭頭)及脊神經(jīng)(白箭)明顯腫脹 圖3 患者女，57歲，腰椎滑脫并L5-S1左側(cè)ELDH IDEAL水像顯示椎間盤突出至椎間孔外方，節(jié)后段神經(jīng)受壓粘連、毛糙、不均勻性變細(xì) 圖4 患者女，60歲，腰椎側(cè)彎并L4-5右側(cè)ELDH IDEAL水像顯示椎間盤向外側(cè)突出，神經(jīng)受壓成角

本研究的局限性：①ELDH是一種特殊類型椎間盤突出，明顯少于常見的中央型和旁中央型突出，故本組患者數(shù)量少；②對于嚴(yán)重的腰腿痛患者，IDEAL掃描時(shí)間較長，必要時(shí)可用鎮(zhèn)疼藥物或修改掃描參數(shù)來縮短掃描時(shí)間，還需深入探討。

總之，常規(guī)MR矢狀位-軸位和冠狀位IDEAL均能診斷ELDH，但對神經(jīng)受壓程度的顯示能力不同，冠狀位IDEAL明顯優(yōu)于常規(guī)矢狀位-軸位，可提供更多信息，清晰、直觀、全面地顯示神經(jīng)的受壓情況，特別對于合并脊柱畸形、脊柱滑脫患者，可有效指導(dǎo)臨床治療尤其是手術(shù)治療方案的選擇，是一種有效的影像學(xué)檢查方法。

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