腰椎轴向负荷CT、MRI检查对隐匿性腰椎管狭窄的诊断意义

　　　　　　 作者：于连有 李春明 王桂峰 李广程

【摘要】 目的 评价仰卧位轴向负荷CT、MRI检查对隐匿性腰椎管狭窄的诊断意义。方法 选择疑似腰椎管狭窄病人50例，同时行常规仰卧位腰大肌放松体位检查及应用自制腰椎轴向负荷检查仪进行腰椎伸位轴向负荷检查。结果 在常规检查中5例硬膜囊横截面积＞130 mm2，25例硬膜囊横截面积＜75 mm2，20例硬膜囊横截面积在100～120 mm2之间为隐匿性狭窄患者，20例中共有25个间盘，L45 15个，L5～S1 10个，L45（t=19.314，t0.05=1.771，P<0.05）、L5S1（t=9.722，t0.05=1.943，P<0.05），可明确两种体位MRI检查的同一节段硬膜囊横截面积测量值存在差异，尤其对隐匿性腰椎管狭窄患者行轴向负荷CT或MRI的检查能够发现许多附加有效信息。结论 与常规成像比较，轴向负荷CT、MRI检查能够提供更多的附加有效信息，并为隐匿性腰椎管狭窄提供可靠的诊断依据。

【关键词】 腰椎;轴向负荷;腰椎管狭窄;MRI

对于可疑的椎管侵犯性疾病的诊断，目前多采用MRI及MRA检查。但是MRI检查腰椎时一般采用仰卧位，腰椎处于放松状态，导致腰椎负荷减低和椎管容积增大，不能真实反映脊柱和椎间盘在负荷状态下的病理生理变化，从而影响了一些腰椎疾病的诊治。20世纪80年代，国外关于MRI检查中轴向负荷和体位重要性的研究屡见报道，认为仰卧位进行CT和MRI腰椎检查时的一些缺点可以通过施加轴向压力加以解决〔1～3〕。并且，瑞典、美国等国家已研制出“戴纳维”腰椎应力器协助CT及MRI检查腰椎异常。但该仪器价格昂贵，国内尚未推广使用。我科自行研制腰椎轴向负荷检查仪，以便为临床诊断提供更有价值的影像信息。

　　1 对象与方法

　　1.1 一般资料 自2007年1月至2009年6月我院疑似腰椎管狭窄病人50例。病例选择标准：①临床初步筛查，疑似腰椎管狭窄的患者；②有慢性下腰痛、坐骨神经痛及神经性跛行等症状行常规非负荷MRI检查没有发现明显影像学异常的患者。所有患者均为吉林地区成年人，男28例，年龄29～65〔平均（41±15.4）〕岁，女22例，年龄27～62〔平均（40±16.7）〕岁。共100个间盘层面，L45 50个，L5S1 50个。采用自身对照，同一病人选择常规腰大肌放松体位（PRP）MRI检查与利用检查仪行腰椎轴向负荷仰卧位（ACE）MRI检查后进行比较，并对检查结果进行对比分析。

　　1.2 方法

　　1.2.1 扫描体位 常规仰卧PRP及ACE。

　　1.2.2 扫描方法 ①线圈：采用脊柱表面线圈。②扫描序列：横断面及矢状面T2WI成像〔TR：3 200～5 000/回波时间（TE）：120～80/采集次数（NAQ）：2～3〕、T1WI成像（500～400/30～15/2～3）、T2WIFsat序列、矩阵 210～256 mm×256 mm，影像视野（FOV）188～285 mm×188～285 mm，层厚4～6 mm，层间距10%。③扫描部位：以L45、L5S1 2个椎间隙为扫描对象，成像野在每一个部位都应尽可能与椎间盘平行。必要时行二乙三胺五乙酸钆（GdDTPA）15 ml增强扫描。扫描方位：需做矢状面、冠状面、横断面3个方位T1WIFsat自旋回波（SE）序列扫描，尽量与平扫层面位置一致。

　　1.2.3 自制腰椎负荷CT、MRI检查仪 自制检查仪包含应力背心及施、测力装置二部分。施、测力装置中的微型电机及测力计等有磁设备由无磁白钢板制成封闭式的正六面体行磁场屏蔽而达到无磁要求。测力计带有电子显示仪表，对要求压力进行设定及测量，其精确度已通过国家常规检测。检查仪作为CT、MRI的辅助装置要求稳定性好，不产生磁敏感效应，不破坏MRI磁场均匀性，不产生导弹效应，无射频脉冲，不易被磁共振机磁化而失去可控功能。

　　1.2.4 施加轴向负荷的方法及压力 ①方法：病人穿好塑料应力背心后仰卧于MRI检查床上。背心束紧胸部，避免压力只作用于双肩，腰部另加一薄垫〔4〕，双腿伸直，双脚踩在踏板上，通过连接带与施、测力装置间连接。微型电机按设定压力推动脚踏板上移，将所设定压力平均作用于双脚，并由双下肢传导至腰椎，模拟直立（椎管狭窄和坐骨神经痛最易出现症状的体位）腰椎所受的轴向压力，从而达到轴向负荷的技术要求。②压力：根据Danielson及Kimura〔5，6〕等对站立时椎间盘的压力测量结果做出的研究，本研究中选择的压力大约为患者体重的40%，不超过50%，以免伤害患者。患者仅常规服用止痛药，通常不为检查而额外增加止痛药。如患者在检查时突然疼痛症状加重，可按急停按钮终止检查。

　　1.2.5 图像分析 测量两种体位扫描的同一节段硬膜囊横截面积（DCSA）并进行分析。采用CT和MRI中的标准测量软件进行测量〔5〕，将采集到的MRI图像通过扫描仪输入计算机中，应用Photoshop软件进行比例调整和边缘加强等处理后，用光标进行划界及测量，并记录。

　　1.3 统计学处理 利用SPSS12.0统计学软件包分析，并采用t检验分析各组数据。

　　2 结果
　　
　　采用附加有效信息（AVI）〔7〕标准，对50例患者的测量结果研究分析发现，在常规检查中5例DCSA＞130 mm2，25例DCSA＜75 mm2，20例DCSA在100～120 mm2之间为隐匿性狭窄患者，20例中共有25个间盘，L45 15个，L5S1 10个。将常规MRI检查与轴向负荷MRI检查结果用t检验进行统计学分析，设定可信区间为95%，L45（t=19.314，t0.05=1.771，P<005）、L5S1（t=9.722，t0.05=1.943，P<0.05），提示常规MRI检查与轴向负荷MRI（L45，L5S1）DCSA有差异。

　　3 讨论
　　
　　本研究发现两种体位MRI检查的同一节段DCSA测量值存在差异，尤其对隐匿性腰椎管狭窄患者行轴向负荷CT或MRI的检查能够发现许多AVI：①ACE检查较PRP检查DCSA明显减小（>15 mm2）并降到75 mm2（椎管狭窄的临界值）以下；②PRP检查中可疑的椎间盘突出、侧隐窝狭窄、椎间孔狭窄或脊柱内滑液囊肿在ACE检查中变得明显。临床所见到的腰椎狭窄病人出现下腰痛、坐骨神经痛及神经性跛行等症状通常是在行走、站立时表现出来的，而在仰卧位时很少表现出来。原因可能是行走、站立的状态下黄韧带增厚或形成褶皱、椎间盘膨出加重、椎体轻度滑脱和小关节轻度错位等因素导致椎管腔狭窄加重和神经根受压。而常规CT及MRI检查腰椎时都是在采用仰卧位，腰大肌处于放松状态状态下进行的，椎管腔面积增大和神经根受压减轻〔8〕不能真实反映脊柱和椎间盘在负荷状态下的病理生理变化，这也是临床工作中经常遇到的一些患者临床症状与体征明显而影像学检查无相关意义改变的原因之一。腰椎轴向负荷检查仪是模拟人体在站立状态下进行的CT和MRI检查，即病人仰卧位检查时，通过该仪器对腰椎施加轴向负荷（该患体重的40%～50%）以反映腰椎管站立状态下的真实情况，可获得与临床症状相关的、有价值的附加信息，可为隐匿性椎管狭窄的诊断提供可靠的影像学依据。但此类病人是否应进行积极的治疗还需进一步研究及探讨。

参考文献

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　　4 Olmarker K.Spinal nerve root compression:Nutrition and function of the porcine cauda equina compressed in vivo〔J〕.Acta Orthop Scand Suppl，1991;242(1):127.

　　5 Danielson BI，Willen J，Gaulitz A，et al.Axial loading of the spine during CT and MR in patients with suspected lumbar spinal stenosis〔J〕.Acta Radiol，1998；39(4):60411.

　　6 Kimura S，Steinbach GC，Watenpaugh DE，et al.Lumbar spine disc height and curvature respones to an axial loadu generated by a compression device compatible with magnetic resonance imaging〔J〕.Spine，2001;26：2596600.

　　7 Danielson B，Willen J.Axially loaded magnetic resonance image of the lumbar spine in asymptomatic inpiduals〔J〕.Spine，2001；26 (23)：26016.

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