腰突 椎间盘与MRI影像：T2图 之三

 

西医影像诊断发展史[1]

• “以铜为鉴，可以正衣冠；以人为鉴，可以知得失；以史为鉴，可以知兴替”；《坎贝尔骨科手术学》第1章，往往为磁共振成像（MRI）诊断，其重要性得以凸显；以是之故，欲言疾病诊断，先回顾西医影像诊断发展史

• X线：德国物理学家，威廉·康拉德·伦琴（Wilhelm R?ntgen）于1895年发现了X射线，之所以称为X线，缘于发现之时，性质不明；鉴于此发现之重大意义，1901年，他被授予诺贝尔物理学奖

   

图为人体第一张X线片（图片源于网络）

• B超：乔治·多尔路德维格（George D?ring Ludwig），美国医学教授，于1940s后期，率先将超声用于人体

超声示意图（图片源于网络）

• CT：戈弗雷·豪森菲尔德爵士（Sir Godfrey Newbold Hounsfield），英国工程师，创建CT诊断技术；放射强度（Radiodensity）定量标准即Hounsfield标尺，即以戈弗雷·豪森菲尔德爵士命名

腰椎CT示意图：腰4/5椎间盘

源于脊柱甘露语林在线咨询影像（图像经处理以保护患者信息）

• 磁共振成像MRI:

• 核磁共振成像用于人体疾病，源于最早1938年，美国物理学家Isidor Isaac Rabi，揭示分子于磁场下，可发射一定频率之电磁波

于外部磁场下原子共振示意图（图片源于网络）

• 1971年，美国医师Raymond Vahan Damadian提出，磁共振弛豫时间可区分癌症和健康组织

• 在诸多先行者之努力下，磁共振成像用于人体疾病诊断，并于1977年见诸报道

• 起初，MRI磁场强度低于0.3T，至1985年，1.5T之MRI方出现，时至今日，亦为MRI检查之主流；1998年，3T MRI出现；更高磁场强度之MRI，诸如7T，乃至9.4T全身MRI，功效如何，尚待实践检验

MRI T2图概述

• MRI T2图简介

• 新型MRI技术，评估传统T1相和T2相MRI不能发现的早期关节软骨退变，亦可用来评估运动锻炼对关节软骨的影响

• T2图亦用于椎间盘退变的定性和定量研究，测得的T2值与组织内II型胶原、蛋白多糖核心蛋白和水的生化定量值相关；可照见胶原排列和水流变化

• 依据T2图显像原理，含水量高之组织，如髓核，年轻人的椎间盘，T2值高
  ；椎间盘退变时含水量下降，则T2值降低
  。

• 2016年7月19日，脊柱甘露语林发布「MRI T2图：运动锻炼后腰椎间盘含水量改变几何？」，无论腰椎哪个节段，运动锻炼后髓核的T2值明显降低，意味着含水量之下降；休息后T2值可升高至运动锻炼前的水平，意味着含水量之恢复

• 2016年7月21日，脊柱甘露语林发布「MRI T2图：负重对腰痛者椎间盘影响几何？」，轴向负荷（负重）对椎间盘含水量具有即时影响，导致椎间盘前方纤维环和髓核T2值增高，后方纤维环T2值降低；且与退变程度和椎间盘角度变化相关（图A）

图A 负重后腰椎各椎间盘含水量变化之T2值，白色箭头向上：升高，向下：降低

MRI T2图与椎间盘退变、突出

• 腰突依据方向，分作前突、后突和极外侧突，鉴于神经结构位于后方、鉴于后突常见、鉴于临床意义，一般所言腰椎间盘突出，所指为后方突出（图1，NASS 2014版腰椎最新版定义[2-4]；刘志恒博士提供）；以是之故，后方纤维环（PAF）对腰突之发展，不容忽视

• 正常椎间盘，后方纤维环胶原致密，水含量低，MRI T2图上，T2值亦低；高T2值意味着胶原结构薄弱，水含量增高

• T2图椎间盘退变分级：Watanabe四分级法（图1）[5]。

图2 轴位T2图椎间盘退变分级：A I级：髓核T2值高，均一；纤维环T2值低，均一；髓核和纤维环界限清楚；B II级：髓核T2值轻度降低，轻度不均一性；纤维环T2值轻度增高，轻度不均一性；髓核和纤维环界限清楚，边界不规则；C III级：髓核T2值中度降低，中度不均一性；纤维环T2值中度增高，中度不均一性；髓核和纤维环界限不清楚；D IV级：髓核T2值严重降低，重度不均一性；纤维环T2值重度增高，重度不均一性；髓核和纤维环界限丧失。

• 腰椎间盘退变，目前学界较为通用之MRI分级法：Pfirrmann五分级法，所依据者，为2001年，瑞士Pfirrmann等[6]，依据平均40岁的60名患者、合计300个腰椎间盘所提出之分级法

图3 腰椎间盘退变Pfirrmann五分级法：从左至右依次为1级——5级，一般以4级和5级为临床退变，2级和3级为影像退变（无有突出情况下）；观察可见：从正常到退变，V级间隙变窄，软骨形状之人体椎间盘，向骨形状演变，趋于融合而再获稳定；对应于临床上无痛-痛--无痛。

图4 腰椎MRI：腰椎5个椎间盘，处于不同退变分级阶段；已无1级，2级-5级不等

• 伴有腰突之椎间盘，与椎间盘膨出和侧方突出相比，T2值显著增高，然则，T2图与腰突之关联度如何呢？结合Messner等新近关于后纤维环与腰突关联度之文[7]，脊柱甘露语林，跬步前行，呈现于众，是为MRI T2图系列之三

探索方法

• 该研究纳入了64例腰痛（男性21名，女性43名），平均年龄38.5岁（16-64岁）。所有测试者均于平卧位行MRI检查，蠲除伪影和高密度区域HIZ之椎间盘后，合计313个腰椎间盘纳入分析（图5）。

         

图5 腰椎矢状位MRI T2图：腰3-骶1，腰3/4和腰5/骶1退变，Pfirrmann分级2级，膨出；腰4/5 为3级（按：原文为3级，评为4级，亦不为过），突出，后方纤维环T2值最高；

• 于MRI正中矢状面，兴趣区域（ROI）设定于腰椎间盘纤维环后方，将椎间盘由前向后五等分，最后一份，即为后方纤维环PAF-20（20%）；PAF-20再等分，后面那份，即是PAF-10；取T2均值，以Pearson相关系数，分析PAF-20与髓核、PAF-10与髓核之关联度

 

所获见地

• 313个腰椎间盘

• 数字分布：正常136个（43.5%），膨出135个（43.1%），突出42个（13.4%）

• 腰突分布：42个腰突间盘，24个（57.1%）位于中央，11个（26.2%）位于中央偏外，2个（4.8%）旁中央，5个（11.9%）外侧

• 退变分布：1-5级依次为：1级2个（0.6%），2级182个（58.1%），3级92个（29.4%），4级36个（11.5%），5级1个（0.3%）

• T2值与腰突：

• 突出之腰椎间盘，后方纤维环PAF-10区域，T2值显著高于膨出和正常椎间盘；且与髓核关系不显著

• PAF-20区域，T2值则与髓核更相近

结语

• 正常人体5个腰椎，5个腰椎间盘衬垫于中，连接着胸椎与骶椎；随着影像技术之发展，诊断手段随之提高，有创之脊髓造影，渐为无创之MRI取而代之

• 正常人体椎间盘，髓核含水和蛋白丰富，于MRI T2相呈现白色；纤维环胶原丰富且具极性排列，于MRI T2相呈现黑色，以是之故，黑白分明，对应于Pfirrmann分级之1级

• 随年龄增长，抑或遗传密码子因素，髓核含水和蛋白量降低，出现裂隙，表现为MRI上逐渐变黑，与纤维环界限渐模糊，对应于退变分级之级别增高

• 由于遗传信息招感，抑或外伤因素，后方纤维环薄弱，椎间盘组分后突，压迫神经结构，是为腰椎间盘突出；引起相应腰腿痛之症状，冠之以“腰椎间盘突出症”；同病异相，不同腰突患者之影像与临床表现，各有不同；以是之故，2014年底，NASS等组织推出了腰椎间盘最新版定义

• 脊柱作为人体之组分，全身因素之影响，不可忽视；「甲状腺炎与腰突之关联」，即为良好诠释

• 作为诊断腰椎间盘疾病金标准之MRI，所反映者，为作检查时相应体位下之瞬间静态影像，且为施加一定磁力干预所获（磁力线圈，为人体细胞核内所感）

• 事务经历变革与创新，MRI亦复如是，T2图，即为其一；可反映椎间盘内组分，于运动、负重后之改变；新研究表明，最后方纤维环T2值，亦可反映腰突

• 腰突之后，由于自身免疫性，所致自身免疫，机体力图吸收而蠲除突出，巨大突出自行吸收，亦有报道；以是之故，正视腰突，勿忘本具之吸收潜力，乐观面对，调整心态，是为良策

                           

图片提供 慈念

 

参考文献

1.    Edelman RR. The history of MR imaging asseen through the pages of radiology. Radiology. 2014 Nov;273(2 Suppl):S181-200.Review. PubMed PMID: 25340436.

2.    Fardon DF, Williams AL, Dohring EJ, MurtaghFR, Gabriel Rothman SL, Sze GK. Lumbar disc nomenclature: version 2.0:recommendations of the combined task forces of the North American SpineSociety, the American Society of Spine Radiology, and the American Society ofNeuroradiology. Spine (Phila Pa 1976). 2014;39:E1448-65.

3.    Fardon DF, Williams AL, Dohring EJ, MurtaghFR, Gabriel Rothman SL, Sze GK. Lumbar disc nomenclature: version 2.0:Recommendations of the combined task forces of the North American SpineSociety, the American Society of Spine Radiology and the American Society ofNeuroradiology. Spine J. 2014;14:2525-45.

4.

4.作者：王海强；北美脊柱学会推荐：腰椎间盘相关疾病定义第二版。2015-01-07 09:37。http://orthop.dxy.cn/article/95784来源：丁香园