王玉丽，洪 闻

（中日友好医院 放射诊断科，北京 100029）

动态磁共振成像对颈椎疾病的诊断价值

王玉丽，洪 闻⋆

（中日友好医院 放射诊断科，北京 100029）

目前对颈椎疾病的影像学常规检查方法有：X线、CT、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）等，而 MRI具有较高的组织对比度，可行多方位多序列成像，且无电离辐射，尤其在矢状面可以直观的了解椎间盘、椎管内硬膜囊和椎间孔脂肪受压的程度和范围，因此成为颈椎疾病主要的检查方法。但是常规MRI有一定的缺陷：只进行一个方向的检查，忽略了颈椎日常活动过程中的动态致压因素，不能反映颈椎的生理负荷情况，而动态MRI恰好弥补了这一缺陷，本文就此进行综述。

1 动态MRI检查方法

1.1 直立位

2002年底，MRI专业厂商Fonar公司研制出的0.6T直立开放式MRI进入市场以后，受检者可以进行直立位检查，还可以由直立位变为卧位（磁体可转动范围：90°～-20°）进行检查。此款机器允许受检者身体所有部位在承受生理负荷的情况下接受检查，更接近于真实的的日常生理、病理状态，揭露只有依赖于身体重力才能表现出来的早期潜在的压迫性因素。

颈椎直立位动态MRI扫描时，受检者坐立位，头摆正，目视前方为中立位；头颈尽量向下低为前屈位；头颈尽量向后仰为后伸位，根据受检者的生理曲度选择合适的屈伸角度。接收线圈是一个柔软表面线圈，套在颈部，头部前后均有支撑固定物，减少运动伪影。中立位行失状位T1WI、T2WI扫描、前屈后伸位行失状位T2WI扫描。参数分别为：T1WI （SE）：TR 671ms，TE 17ms， 层厚 3mm，FOV 24cm， 矩 阵 256×200，NEX2；T2WI（FSE）：TR3432ms，TE 160ms，层厚 3mm，FOV 24cm，矩阵 256×224，NEX2[1]。 直立位开放式动态MRI作为一种新型的检查技术，在自然体位状态下接受检查能获得比常规MRI更多的信息，但是鉴于设备的限制，在国内尚未开展此项研究[1～8]。

1.2 仰卧位

传统的MRI系统只能进行仰卧位检查，有的机器配备了专门的颈椎运动装置及其相应的线圈 （如GE signa 0.35T），受检者仰卧位，通过改变运动装置的档位（水平位为中立位），使受检者处于小角度或大角度前屈后伸位，可以精确的进行多角度分次扫描，也有利于检查方法的统一性；如果没有专门的运动装置，只能使用普通的脊柱线圈，通过把头部下方垫高，下颌尽量碰到胸骨作为前屈位，把颈肩部下方垫高，头颈尽量向后仰作为后伸位，但是后一种方法有一定缺陷：屈伸角度不能控制，头颈部也不能很好的固定，图像的信噪比也会受到影响，由于设备的限制国内大多数采取此种方法，扫描序列、参数和常规颈椎MRI相同。

2 动态MRI在颈椎疾病中的应用

2.1 颈椎退行性病变

临床诊断原则如下：①具有颈椎退行性病变的临床表现；②影像学检查显示颈椎间盘或椎间关节有退行性改变；③影像学征象与临床表现相符合，即影像所见能解释临床表现[9]。由此可见，颈椎各个解剖结构在影像学检查中的表现对于诊断颈椎退行性病变起着重要作用。

2.1.1 生理曲度

颈椎的正常生理曲度对于维持颈椎的稳定性、运动特性和功能是非常重要的。Miyazaki[1]使用0.6T直立开放式MRI对201例颈肩痛的患者进行中立位、前屈后伸位扫描，最终得出结论：生理曲度发生变化的患者，在运动过程中，椎体间的水平位移和角度位移都将发生变化，影响了颈椎的运动特性，进而加速颈椎的退变。

2.1.2 颈椎失稳

X线的屈伸动力位片上可以通过椎体间的水平位移和角度位移来确认颈椎失稳。X线屈伸位片可以发现椎体间的相对位移，成角的异常增大和脊柱的异常活动度。通常认为当相邻椎体间水平位移＞3.5mm或成交角增大＞11°时，即可诊断为颈椎失稳[10]。动态MRI因其比X线高的组织分辨力和直观性，已被广泛用于颈椎失稳的评价与疗效观察。

2.1.3 椎间盘

因年龄及慢性损伤等因素，椎间盘的退变不仅表现为形态学的变化，同时也伴随着髓核脱水、变性、失去正常弹性、纤维环退变等。当椎间盘发生退变时，它的外部形态和信号强度在MRI的T2WI中显露无疑。前屈位时髓核内压有明显的增大，椎间隙的压力也会增大，椎间盘就容易向后移动；后伸位时纤维环松弛，椎间盘也容易向后突出，前屈后伸位椎间盘突出较中立位加重者分别达51.78%和28.37%[11]。而张芳[12]通过对35例拟诊断颈椎病的患者，用GE 3.0T MRI进行了前屈后伸位扫描得出结论：在后伸位时后纵韧带压力减低，突出的椎间盘所受的制约力减轻，因而椎间盘进一步向后移动突入椎管 ，而在前屈位时也可发生椎间盘突出程度加重，但是明显比后伸位时发生的程度和几率减低，与张威江结论略有不同。

椎间盘突出的患者关于手术方式的选择，保留运动节段功能的人工椎间盘置换术要比椎间盘切除减压融合术（anterior cervical discectomy and fusion，ACDF）更合适，因为ACDF虽然加强了相应节段的稳定性，但是限制了该节段运动，导致相邻节段运动的代偿性增加，加速了相邻节段的退变；而人工椎间盘置换术保留了病变节段的运动功能，相邻节段的退变就会减慢[13]。Ishihara[14]通过对112例患者2年多的研究，认为相邻节段的退变是自然退变的结果，与ACDF没有关系。当然，这只是一个初步阶段的研究，究竟哪种手术方式效果更好尚有争论，以后还有待继续深入研究。

2.1.4 后纵韧带

随着年龄的增大逐渐发生退变如钙化、骨化、肥厚等，导致椎管狭窄，刺激压迫脊髓。脊髓在前屈后伸位受压程度的影响主要取决于后纵韧带钙化，骨化和肥厚的程度。后纵韧带对脊髓的压迫主要表现在前屈位上[11，12，15]。

2.1.5 椎管

椎管由骨性结构和软组织共同组成，椎管狭窄既有先天性的也有因为退行性病变、外伤、炎症、肿瘤等引起骨质增生或软组织肥厚而后天形成的。先天性的椎管狭窄是患颈椎退行性病变的一个重要原因，若椎管失状径＜13mm，就会加速颈椎的生理病理改变，最终导致颈椎退行性病变的形成[16]。

2.1.6 硬膜囊

对于颈椎退行性病患者来说，突入物首先压迫的是硬脊膜，随着突出程度的加剧，然后依次是蛛网膜下腔，软脊膜，最后才是脊髓，因此硬膜囊的大小对于脊髓是否受压是非常关键的。当颈椎前屈后伸位运动时，硬膜囊的失状径前屈位大于中立位，中立位大于后伸位，这种变化尤以C5/6及上下平面最为明显[11]。

2.1.7 蛛网膜下腔和脊髓

前屈位时，颈椎运动轴在前方，导致颈髓拉长变细，而且轴向张力增加，颈髓倾向以最短路径通过椎管向前移动，腹侧蛛网膜下腔变窄，椎间盘和后纵韧带的突出比中立位更加明显，加剧了腹侧蛛网膜下腔的狭窄，颈髓的前缘受压，而后方黄韧带的拉长，使得背侧蛛网膜下腔相对增宽；后伸位时，退变的椎体向后滑动，后纵韧带弯曲，导致腹侧蛛网膜下腔狭窄，后方黄韧带的增厚、颈髓的增粗后移和硬脊膜的折叠，小关节的增生等加剧了背侧蛛网膜下腔的狭窄，颈髓的前后缘均受压[17]。由此可见，前屈位还是一种相对保护性体位，这也可能就是颈椎退行性病变病人生理曲度变直甚至反向的一个原因。

2.1.8 黄韧带

黄韧带富含弹性纤维的比例较高，在前屈位时因为受牵拉而变长，后伸位时由于自身的弹性回缩而变短增厚，正常情况下是不会形成褶皱突入椎管的，一旦黄韧带发生变性、纤维化或者增厚等退变时，黄韧带的弹性变小，就会从后方突入椎管压迫脊髓。黄韧带的后伸褶皱突入椎管压迫征象在动态MRI中能很好的表现出来，在T2WI上尤为明显[15]。

2.2 外伤

颈椎比较容易受到外伤，尤其是在交通事故和运动（足球、滑雪、骑马和冲浪等）中受到忽然加速，忽然减速的力量时容易造成颈椎的损伤，即所谓的挥鞭样损伤。外伤后，最重要的是要确定颈椎的稳定性，是否有骨折或者移位、颈髓的损伤等。如果外伤比较严重，只是通过平片或者CT就很容易确诊了，当椎间盘、韧带、脊髓受到损伤时，就需要通过MRI确诊。动态MRI作为常规MRI的辅助手段，能提供更多的生物力学功能方面的信息，对于所受外伤的程度范围，临床治疗方法的选择和准确判断预后都有着重要的指导意义。这种评价软组织所受外伤的程度的方法被称为 STIP（soft tissue injury protocol），根据受伤程度分为4级：①未损伤：生理曲度变化但没有临床症状，活动正常；②轻微损伤：生理曲度变化，活动受限；③中度损伤：生理曲度变化，活动受限，椎间盘突出，椎管狭窄；④重度损伤：生理曲度变化，活动受限，椎间盘突出，脊髓受压。Vincenzo[18]用STIP方法通过对100例受过外伤的18～55岁患者，于外伤12周后进行动态MRI检查。经过STIP方法的评估，94%的患者都不需要手术治疗，并且在12周～24周之内得到了最大程度的恢复；其余4%进行了手术治疗。STIP是一个既无创伤，又能确定临床损害程度，同时又为临床治疗提供了一个客观的影像学依据，减少了患者不必要的医疗费用。

当颈髓损伤只是脊髓震荡伤时，信号一般没有异常；伴随水肿时，T2WI呈高信号；合并出血时，急性期T1WI可正常，T2WI低信号，亚急性期均呈高信号。根据MRI信号和形态的改变选择合适的临床治疗方式和时机，对颈髓功能恢复起着重要的作用。

2.3 风湿性关节炎

颈椎是风湿性关节炎的一个重要的靶器官，对于判断颈椎是否受累，在临床是非常重要的，因为风湿性关节炎会导致颈椎非外伤性的寰枢关节半脱位进而导致严重的神经症状。Monique[19]通过对42例患有风湿性关节炎的患者进行了中立位和前屈位的MRI扫描，分别观察了寰枢关节、蛛网膜下腔、脑干是否受压迫，颈髓角（在MRI正中矢状面图像上，上颈髓腹侧与延髓腹侧两直线间的夹角）的变化，最后得出结论：寰枢关节水平的蛛网膜下腔在前屈位上明显较中立位上变窄，意味着脊髓在前屈位上有可能随着病变的发展受到压迫，而此种压迫在常规MRI上是无法发现的。在前屈位上，寰枢关节半脱位在CR上比MRI上表现的更明显，可能是由于CR是站立状态，但是MRI能提供更多其它方面的信息：脊髓、硬膜囊、血管翳等软组织方面的信息，究竟如何选择还应根据临床需要[20]。随着直立开放式MRI在临床的应用，直立负重MRI在此方面的应用还有待进一步的研究。

2.4 平山病

平山病又称青少年上肢远端肌萎缩症，是一种原因不明、自限性、发生于青少年时期的神经系统疾病，男性多见，主要特征是前臂尺侧肌萎缩，病变侧上肢呈斜坡样改变。该病发病通常比较隐匿，一般于发病5年左右自发性缓解[21]。许多学者都对平山病患者进行了脊髓造影、CT脊髓造影和MRI检查等的研究[22～26]，发现约一半的患者在中立位MRI检查时发现下段颈髓轻到中度变扁；在颈椎过屈位时发现下段颈髓变扁，颈髓变扁是不对称的，变扁明显侧相应的肢体肌肉萎缩更加明显；硬膜囊向前移位，硬膜囊后间隙明显增宽，可见多发条状、迂曲流空信号影及软组织信号。郁冰冰[27]通过对8例平山病患者行MRI自然位、过屈位平扫及增强扫描得出：自然位MRI扫描，8例患者均有C5-C7段脊髓轻度萎缩，前后径变短；过屈位扫描，7例患者可见颈髓前移，硬脊膜外腔增宽，1例患者可见硬膜外腔内流空血管影，7例在增强扫描中均可见不同程度的硬膜后间隙内异常强化影；这种异常强化的血管静脉丛，很有可能是因为硬膜囊后壁前移，导致后内侧硬膜腔内负压，提高了内侧静脉丛的负荷，其程度与其血管的扩张和局部血流速度有关，因此其表现具有特性。目前平山病的发病机制尚有争论，还有待进一步研究，总之MRI检查尤其是屈颈MRI（平扫加增强）对平山病的诊断具有重要的价值，无创还能清楚显示硬膜囊的改变和异常强化的血管静脉丛，具有特异性。

3 小结

综上所述，动态MRI较常规MRI在前屈后伸位上能更直观的显示早期潜在的压迫因素，对于颈椎退行性病变的早期发现早期治疗及手术方式的选择具有重要指导作用[11，12，15，17，28，29]，尤 其 是 后 伸位 检 查[12，17，29]，对 于 外伤 过 程 中颈椎和软组织损伤程度的鉴定及外伤后临床治疗有重要的指导意义；对于颅颈交界区病变的诊断有重要作用；对于平山病的诊断有一定的特异性等。但是还存在一定的不足，因为颈椎活动是一个3轴6向的耦合运动，并受到重力的影响，包括前屈后伸侧屈和旋转。目前动态MRI主要研究前屈后伸，研究颈椎侧屈和旋转三维运动[30]的还比较少。随着直立开放式MRI设备的应用，患者可以进行坐位、站立位，卧位检查，既提高了舒适性，解决了幽闭恐惧症问题，又使得脊柱和关节等可以在承重状态下行三维运动检查，更接近于真实的生理病理状态，检查结果也更加准确可靠。

[1]Miyazaki M，Henry J，Hymanson MY，et al.Kinematic analysis of the relationship between sagittal alignment and disc degeneration in the cervicalspine [J].Spine，2008，33 （23）：E870-876.

[2]Miyazaki M，Hong SW，Yoon SH，et al.Kinematic analysis of the relationship between the grade of disc degeneration and motion unit of the cervical spine[J].Spine，2008，33（2）：187-193.

[3]Schlamann M，Reischke L，Klassen D，et al.Dynamic magnetic resonance imaging of the cervical spine using the neuro swing system[J].Spine，2007，32（21）：2398-2401.

[4]Kuwazawa Y，Pope MH，Bashir W，et al.The length of the cervical cord：effects of postural changes in healthy volunteers using positional magnetic resonance imaging[J].Spine，2006，31（17）：E579-583.

[5]Kuwazawa Y，Bashir W，Pope MH，et al.Biomechanical aspects of the cervical cord：effects of postural changes in healthy volunteers using positional magnetic resonance imaging[J].J Spinal Disord Tech，2006，19（5）：348-352.

[6]Hirasawa Y，Bashir WA，Smith FW，et al.Postural changes of the dural sac in the lumbar spines of asymptomatic individuals using positional stand-up magnetic resonance imaging[J].Spine，2007，32（4）：E136-140.

[7]Gupta V，Khandelwal N，Mathuria SN，et al.Dynamic magnetic resonance imaging evaluation of craniovertebral junction abnormalities[J].J Comput Assist Tomogr，2007，31（3）：354-359.

[8]Morishita Y，Hida S，Miyazaki M，et al.The effects of the degenerative changes in the functional spinal unit on the kinematics of the cervical spine[J].Spine，2008，33（6）：E178-182.

[9]第二届颈椎病专题座谈会纪要 [J].中华外科杂志，1993，31（8）：742-746.

[10]王占杰，徐金秀，刘连祥.下颈椎退变性失稳的动态磁共振检查[J].国外医学临床放射学分册，2005，28（1）：47-50.

[11]张威江，汪华，胡振民.脊髓型颈椎病MRI运动扫描解释动态致压因素[J].临床放射学杂志，2003，22（12）：1061-1063.

[12]张芳，张媛，高树明，等.颈椎动态MRI评估颈椎椎管变化[J].中华放射学杂志，2007，41（9）：956-958.

[13]Scott D，Daffner，Jiang Xin，Cyrus E，et al.Cervical segmental motion at levels adjacent to disc herniation as determined with kinetic magnetic resonance Imaging[J].Spine，2009，34（22）：2389-2394.

[14]Ishihara H，Kanamori M，Kawaguchi Y，et al.Adjacent segment disease after anterior cervical interbody fusion[J].Spine Journal，2004，4（6）：624-628.

[15]朱杏莉，全显跃.颈椎病动态MRI扫描揭示椎管狭窄及脊髓受压因素的价值 [J].医学影像学杂志，2006，16（3）：312-314.

[16]Morishita Y，Masatoshi Naito，Hymanson H，et al.The relationship between the cervical spinal canal diameter and the pathologicalchanges in the cervicalspine[J].Eur Spine，2009，18（6）：877-883.

[17]肖学红，唐玉德，李晓群，等.颈椎病的屈伸位MRI研究[J].生物医学工程与临床，2004，8（4）：212-214.

[18]Vincenzo G，Concetta G，Fabio P，et al.Soft tissue injury protocol （STIP） using motion MRI for cervical spine trauma assessment[J].Emergency Radiology，2004，10：（5）241-245.

[19]Monique R，Ferdinand C，Breedveld HM，et al.Are magnetic resonance flexion views useful in evaluating the cervical spine of patients with rheumatoid arthritis?[J].Skeletal Radiol，2000，29（2）：85-89.

[20]Karhu JO，Parkkola RK，Koskinen SK.Evaluation of flexion/extension of the upper cervical spine in patients with rheumatoid arthritis：an MRI study with a dedicated positioning device compared to conventional radiographs[J].Acta Radiologica，2005，46（1）：55-66.

[21]Kira J，Ochi H.Juvenile muscular atrophy of the distal upper limb （Hirayamadisease）associated with atrophy[J].J Neurol，Neurosurgery Psychiatry，2001，70（6）：798-801.

[22]Baba Y，Nakajima M，Utsunomiya H.Magnetic resonance imaging of thoracic epidural venous dilation in hirayama disease[J].Neurology，2004，62（8）：1426-1428.

[23]Ito S，Kuwabara S，Fukutake T，et a1.HyperIg Eaemia in patients with juvenile muscular atrophy of the distal upper extremity （hirayama disease）[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry，2005，76（1）：132-134.

[24]Hirayama K，Tokumaru Y.CervicaI dural sac and spinal cord in juvenile muscular atrophy of distal upper extremity[J].Neurology，2000，54（10）：1922-1926.

[25]裴新龙，韩鸿宾，谢敬霞，等.平山病的动态磁共振成像研究[J].中国医学影像技术，2006，22（8）：1255-1257.

[26]刘怀军，李彩英，贺丹，等.屈颈MRI对青年性上肢远端肌萎缩症的诊断价值 [J].中华放射学杂志，2006，40（7）：745-747.

[27]郁冰冰，张殿星，姜庆军，等.自然位与过屈位磁共振成像对平山病的诊断价值[J].医学影像学杂志，2009，19（1）：31-33.

[28]倪鹏文，刘祖德.颈椎动力位磁共振成像临床研究[J].国际骨科学杂志，2010，31（3）：139-141.

[29]顾鹏程，杜竣华，童翔，等.下颈椎不稳屈伸位动态磁共振成像评价[J].国际骨科学杂志，2010，31（6）：390-391.

[30]Yukitaka N，Takahiro I，Hironobu S，et al.In vivo thee-dimensional kinematics of the cervical spine during head rotation in patients with cervical spondylosis[J].Spine，2011，36（10）：778-783.

R81

A

1001-0025（2011）05-0298-04

10.3969/j.issn.1001-0025.2011.05.013

* 本文通讯作者。

王玉丽（1981-），女，技师。

2011-05-13

2011-08-18