磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)在颈椎伤病的诊断方面显示出独特的优越性,尤其是对颈脊髓病变具有较高的检测灵敏度,且无电离辐射及其他有害的副作用。磁共振成像由于对比分辨率高,无骨的阴影,可多维成像等,所以弥补了CT的不足,并在许多领域的应用超过了CT。
人体内一般体液或水分,T1和T2几乎相似,T2/T1接近1,因而所得信号也最强,在图像上呈白色。而诸如骨质等固体组织,则T2明显小于<T1,T2/T1趋向于零,因而信号极弱,图像则呈黑色。肌肉、韧带、内脏等软组织则介于体液与骨骼之间。流动中的体液,例如脑脊液及血管中血流则难以测出信号,故多呈黑色。根据此种图像差异可用于临床诊断。
(一)正常颈椎的MRI表现
在枕骨大孔水平,其前方以位于齿突上方具有高信号强度的脂肪为界,而其后方常无明确界限。在矢状位图像上可见到齿突后方稍稍增厚的软组织,此系,滑膜关节与横韧带的复合影像。与其相邻的椎体相此,齿突的信号强度略有减低,而寰椎前弓因内含骨髓故较中央信号为强,而周围则由不产生信号的骨皮质包绕。
T1加权矢状位影像可提供枕颈部及颈脊髓的清晰轮廓;在T1加权影像上,脑脊液因具有长T1而呈黑色,颈椎椎体呈中等信号强度,而前、后纵韧带因信号很低难与周围的椎体皮质骨相区分。颈椎椎间盘的信号一般要强于腰椎,其中央的髓核的信号明显强于周围纤维环。脊髓信号为中等强度,其周围的脑脊液及硬脊膜囊信号较低。而在T1加权图像上,脑脊液的信号较T2加权明显增强。
(二)颈部疾病MRI诊断
1.对椎间盘突(脱)出症的精确测量当椎间盘发生退行性变后,其信号强度也随之明显减低。无论是在矢状位或横切面上都能准确地诊断出椎间盘的突出。椎间盘突出的部分与残余的髓核显示出同等信号强度。而在同一水平的脊髓则因受压而变扁或成反向凹陷,其顶点即在突出的椎间盘水平。黄韧带增生退变严重者可从脊髓后方造成压迫,脊髓前后方同时受压,表现为“钳夹”征象,多节段受压呈“串珠”样改变,并常可见到受压脊髓信号增强。
MRI已成为评价椎间隙感染最具敏感性与特异性的方法。此时在T1加权图像上椎体和椎间盘信号强度减弱,同时邻近的终板和椎间盘界线消失,在T2加权图像上邻近椎体的信号增强,椎间盘本身亦显示为一个信号增强的异常结构。由于可以清晰地在MRI图像上显示出髓核的位置、移位方向及大小等,可以使颈椎间盘脱出症及时获得明确诊断,从而有利于治疗方法的确定与手术方式的选择。
MRI测量颈椎间盘时,将患者的颈部置体表线圈,自旋回波序列(SE)。层厚4mm,层间距0.4mm,矩阵256×256。患者平卧检查台上扫描中立位后,头颈下垫沙袋,颈屈曲使下颌尽量达胸骨,扫描过屈位。肩下垫高,使颈尽量后伸扫描过伸位。
测量方法采用0.02%游标卡尺,精确到0.001mm。测量以下径线。椎体中矢径(AB):从椎体前方骨皮质中点到椎体后方骨皮质中点的距离。椎管中矢径(BD):从椎体后方骨皮质中点到椎板结合处骨皮质中点间的距离。椎体水平硬膜囊中矢径(CC'):椎体后方骨皮质中点水平硬膜囊前后矢状径。椎体水平脊髓中矢径(EE'):椎体后方骨皮质中点水平脊髓矢径。椎体水平硬膜囊前间隙(BC):椎体后方骨皮质中点水平至硬膜囊前方的距离。椎间隙水平硬膜囊中矢径(HH'):5/9矢状面上椎间盘最突出点水平硬膜囊间距。椎间隙水平脊髓中矢径(FF'):5/9矢状面上椎间盘最突出点水平脊髓矢径。突出椎间盘(GH):自上位椎体下缘至下位椎体上缘做一垂线,椎间盘突出最高点至此垂线的最短距离(图2-21)。
图2-21 对椎间盘突(脱)出症的精确测量
AB:椎体中矢径;BD:椎管中矢径;CC':椎体水平硬膜囊中矢径;EE':椎体水平脊髓中矢径;BC:硬膜囊前间隙;HH':椎间隙水平硬膜囊中矢径;FF'椎间隙水平脊髓中矢径;GH:突出椎间盘大小。
颈椎椎管容量并非恒定不变,已经证明在不同位置下其形态亦随之变化。脊柱伸屈运动伴有骨性椎管长度的改变,伸位时缩短,屈位时伸长,颈椎的这种变化尤其明显,同时伴有脊髓、硬膜囊、椎间盘等结构的变化。颈椎伸位时,椎管短缩,脊髓截面增大。过屈位时椎管拉长,脊髓截面减小。
一组31例颈椎间盘突出患者的动态MRI研究表明,于椎体水平,硬膜囊中矢状径屈位、中立位及伸位无显著性差异,而脊髓中矢状径动态变化有显著性差异。三位置中中矢径值大小排列分别为伸位、中立位、屈位。在椎间隙水平,因突出椎间盘的影响,C2~3水平硬膜囊及脊髓中矢径值过伸>中立>过屈;而C3~7水平则相反,过屈>中立>过伸,且存在显著性差异。
生理状态下,颈椎过伸时,椎管截面积变小,脊髓截面积增大。病理状态下,由于脊髓前方有突出的椎间盘,后方有内陷折叠的黄韧带,使脊髓近似环形受压,致C3~C7脊髓中矢径测量结果为过屈>中立>过伸。所以,颈椎受过伸暴力时,虽无骨折、脱位,但多可引起脊髓中央缺血综合征,致严重脊髓损伤。
2.测量硬膜囊 颈椎MRI可以测量椎体中矢径、椎管中矢径、椎体水平硬膜囊中矢径、椎体水平脊髓中矢径、硬膜囊前间隙、椎间隙水平硬膜囊中矢径、椎间隙水平脊髓中矢径等数据,从而准确地确定突出椎间盘大小。(表2-4)为颈椎硬膜囊测量结果。
表2-4 为颈椎硬膜囊中矢径测量结果(mm)(珔x±s)
3.骨性组织判定 颈椎MRI一般以矢状面扫描为基础,能比较全面地显示脊柱顺列。椎弓、椎间盘和脊髓的解剖结构与病变细节,辅以病变区横断面扫描,以观察脊髓及病变与周围组织结构的三维关系,有时也取冠状面扫描。矢状面和横断面的层厚分别为3~5mm和5~8mm为适宜,薄层扫描可提高信噪比和清晰度MRI图像与CT扫描一样,可以获得颈椎的三维结构,因此不仅可以从矢状面、冠状面及横断面观察颈椎椎管内外的解剖状态有无变异,诸如判定椎管的矢状径、椎体后缘的骨质增生、髓核的突出与脱出、骨折的形态、骨折片的位移以及局部有无炎症或肿瘤等,一目了然。对于颈椎任何节段的半脱位或脱位,MRI均能给予很好的显示,其矢状位的影像尤其适用于手术前后对于颈椎稳定性以及需植骨融合的节段的评价。
4.脊髓组织判定 与其他检查相比,更有意义的是可以早期发现脊髓组织本身的病理及生化改变。这主要是由于灰质中的氢几乎都存在于水中,而在白质内却有相当数量的氢包含在脂质内,根据此种差异,当脊髓本身发生病变,诸如脊髓肿瘤、变性、损伤、空泡(洞)形成等,很易检查出来,且非其他任何诊断技术所能取代。近年来亦用于对脊髓损伤早期的判定,随着机器质量的提高,将会取得相应的进展。MRI在颈椎损伤的诊断中不仅能显示出颈椎骨折块与椎间盘破裂向后压迫硬脊膜囊的范围和程度,而且可反映脊髓损伤后的病理变化。脊髓内出血或实质损害一般在T2加权图像上表现为暗淡或灰暗影像,而脊髓水肿通常以密度均匀的条索状或梭形明亮信号出现。至于脊髓实质损害与水肿并存时则可能显示出中央低信号、周围高信号区的混合成像。这些对于判断脊髓损伤后的预后及指导临床治疗无疑具有重要意义。
5.观察蛛网膜下隙 由于MRI技术可以清晰地显示蛛网膜下隙的脑脊液,因此,其亦可用于继发性粘连性蛛网膜炎的判定,尤其是粘连束带较明显的病例可从影像学上获得证据。
(倪家骧 史京哲)
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