·综述·峡部裂性腰椎滑脱影像学诊断的研究进展
朱晓琳
孔庆奎
魏翠萍
孙芬
正常脊柱的稳定性依靠完整的椎弓、椎间盘、韧带及周围软组织等结构共同维持,任何因素发生异常,都可导致椎体滑
脱。椎体滑脱是指发生在上下椎体间的相对移位,可表现为一个或多个椎体,或连同椎弓根向前、向后或向侧方的移位,其中
[1]向前滑脱最为常见。许多文献将腰椎滑脱分为椎弓峡部裂型滑脱(又称真性滑脱)和退行性腰椎滑脱(又称假性滑脱)。椎弓峡部裂(spondylolysis)是指上下关节突之间的椎弓峡部的骨质缺损,椎弓根峡部骨质不连续,制约椎体前移的力量减弱,导致相应椎体相对于邻近的椎体的向前滑移。因此椎弓峡部裂是导致腰椎滑脱的重要原因之一。
椎弓峡部裂多发生于L4/L5椎体,其病因机制尚没有定论,目前有以下几种观点:先天性峡部损伤和腰骶发育不良学说;
[2][3-6]
。外伤性骨折学说;重复性损伤及应力不均造成疲劳性骨折学说;近年也有学者提出小关节不对称也是其解剖因素之一
[7]
临床上常以腰腿疼痛为主要症状。总体发病率约3%~10%。
峡部裂型腰椎滑脱的治疗原则为解除神经压迫,纠正畸形,加强脊柱稳定性。这就要求既能正确诊断峡部裂和腰椎滑
脱,又要清晰显示峡部状态,这对临床治疗和手术计划的制订具有重要意义。在同一层面上同时显示椎弓峡部裂隙及关节突
[8]
关节间隙是影像学提高病变检出率和鉴别诊断的关键。随着影像学技术的发展尤其是螺旋CT、多平面重建(MPR)、最大
[7-12]
。从传统的X线片到常规密度投影(MIP)、曲面重建(CPR)、容积重建(VRT)等后处理技术日益广泛地应用于脊柱检查
MPR、CPR及VRT等技术的应用,螺旋CT扫描,再到螺旋CT的MIP、每次新的方法与技术的探索都使得其诊断准确率大大提
高,如今椎弓峡部裂及腰椎滑脱的诊断已经比较成熟。现就峡部裂性腰椎滑脱影像学诊断的现状及研究进展进行综述。
一、传统X线片对峡部裂性腰椎滑脱诊断价值及其不足其侧位片能清楚地显示腰椎滑脱的部位及程度,而双45°斜位片传统X线平片是诊断峡部裂性腰椎滑脱的最基本方法,
——猎狗项圈征。但当椎弓峡部裂未合并椎体滑脱或当脊柱有侧弯时,多能显示峡部裂的直接征象—病变常较难显示,且双斜位片受技师的投照技术及医师阅片水平的影响较大,容易漏诊
[13]
。
[14]
传统X线平片诊断峡部裂性腰椎滑脱假阴性率较高,分析其原因主要有以下几点:(1)X线片是受检部位所有组织投
是X线穿透路径上各组织影像的相互叠加。(2)普通X线片显示裂隙的前提是射线与裂隙平行,即当峡部裂隙平影的总和,
X线片分辨行于X线投照方向时则能显示,而裂隙不一定是45°。(3)椎弓峡部断端周围可能被骨痂、骨赘或纤维组织包绕,
率低,可能使峡部裂隙被掩盖而显示不佳。(4)患者投照体位不正或脊柱自身疾患如脊柱侧弯等畸形等导致峡部裂无法显示。
CT常规椎间盘扫描方式对峡部裂性腰椎滑脱诊断价值及其不足二、
峡部裂性腰椎滑脱患者多以腰腿痛就诊,这与椎间盘病变的症状相似,因此CT检查多默认的常规扫描模在临床工作中,
式为椎间盘扫描方式,即方向与椎间隙平行,扫描范围包括椎间盘和椎体上下终板。当腰椎发生前滑脱时,相应节段椎间盘
也受牵拉前移,导致椎间盘的前后缘由前上斜向后下,当扫描层面包括椎体上下缘终板及相邻间盘时,可见间盘相对后膨或前膨,此即假性椎间盘膨出征
[15]
。腰椎滑脱较重时,滑椎下缘终板与下位椎体上缘终板可不平行,当扫描层面同时经过滑椎
[15]
就会在同一层面上出现一前一后出现两个椎体缘,此即双边征。或在椎体后缘出现带状软组织后下缘和下位椎体后上缘,
“带征”。腰椎椎弓峡部裂并前滑脱时,密度影,笔者称之为椎体前移而椎弓不动,故滑椎下缘水平椎管矢状径拉长,这是与退
[16][17]
行性腰椎滑脱鉴别的重要依据。此外,椎间盘CT扫描还可清晰显示椎小关节。许多报道指出椎小关节异常是发生椎
[18]
弓峡部裂的解剖因素之一。由上述可见腰椎间盘CT扫描可初步诊断腰椎滑脱及其类型:假性椎间盘膨出征及双边征是诊断腰椎滑脱的可靠征象;椎管矢状径于滑椎下缘水平拉长,可推断为椎弓峡部裂并滑脱。
然而,常规椎间盘扫描方式对椎弓峡部裂的诊断有很大的局限性。解剖标本证实
[17-18]
,腰椎峡部裂隙通常位于椎弓根下
2~9mm范围内。Grogan等[19]认为在椎间盘平面以上10~15mm处扫描才能较好地显示峡部裂隙。而常规椎间盘扫描方式只能得到椎间盘层面的图像,无法显示椎体、椎间隙及峡部裂隙。因此,常规腰椎CT椎间盘扫描方式会漏诊大量椎弓峡部裂与腰椎滑脱病例。
三、常规横断面CT扫描对峡部裂性腰椎滑脱诊断价值及其不足
有文献报道利用常规横断面螺旋直接扫描诊断腰椎弓峡部裂。常规CT横断面图像对峡部裂性腰椎滑脱的诊断主要以
[20-21]
,显示间接征象为主如双边征、双关节征、假性椎间盘脱出征、椎间小关节半脱位、椎管前后径拉长、不完整环形等。CT
DOI:10.3877/cma.j.issn.1674-0785.2011.23.034作者单位:271000
山东泰安,泰山医学院附属泰山医院影像科(朱晓琳、孔庆奎、孙芬),老年病科(魏翠萍)
Email:kqk2002cn@yahoo.com通讯作者:孔庆奎,
·7024·December1,2011,Vol.5,No.23中华临床医师杂志(电子版)2011年12月第5卷第23期ChinJClinicians(ElectronicEdition),
图像不存在图像重叠,且分辨率高,与传统X线片相比,可以清楚地显示一些征象,能更加明确地发现峡部裂隙,在诊断峡部
裂性腰椎滑脱上应优于X线片。且常规横断面CT扫描范围加大,能包括椎弓根及椎弓峡部,与常规椎间盘扫描方式相比能显示更多征象,一定程度上减少了峡部裂的漏诊,其诊断价值应优于常规椎间盘扫描方式。
但常规横断面CT扫描依然有其弊端:(1)与X线平片相比,加大了患者的辐射剂量。(2)部分峡部裂的方向与CT扫描
[22]
方向一致或两者不垂直,因此不能清楚显示峡部裂的全貌。(3)无法在同一平面上显示椎弓峡部及上下关节突,不易明确图像缺乏直观性。区分小关节间隙与峡部裂隙。横断位图像也不可能同时显示上下关节突和椎弓峡部,
四、沿椎弓峡部方向的CT斜横断位(椎弓反角度)扫描对峡部裂性腰椎滑脱的诊断价值及其不足
,通过CT机架的倾斜,使扫描方向与椎弓平行,这种扫描方式最大优点是可将
并能通过形态与位置的对比明确区分两者。椎弓反角度扫描是常规CT扫描椎弓峡部裂隙与小关节间隙显示于同一层面上,
椎弓反角度扫描是一种特殊扫描方法
的一种重要补充。此种方法将峡部裂的检出率提高至100%,这是诊断椎弓峡部裂最直接最准确的征象。且碎骨片和假关节
检出率也大大提高。
但椎弓反角度扫描大多都是在常规横断扫描怀疑有椎弓峡部裂时进行的第二次扫描,增加了患者扫描次数和辐射剂量,且机架倾斜的角度难以准确控制到与椎弓峡部平行的角度,不一定更得到理想的图像。机架倾斜到一定程度时,机架距离受受检者易产生恐惧感。检者头部很近,
五、多层螺旋CT的MPR与MIP对峡部裂性腰椎滑脱诊断价值及其不足
CT多MPR技术更加成熟,近些年,应用日益广泛。在一次扫描后,通过重建获得与直接扫描图像相同质量的图像,能够根据需要对任一兴趣区进行任意角度和任意平面或曲面的重建,获得包括所有腰椎间盘、椎体、椎弓及峡部在内的横断面图像,斜横断面(椎弓反角度)图像、斜矢状面图像和矢状位图像等各组图像,将峡部裂的检出率达到100%,可作为椎弓峡部裂诊断的金标准。
MIP对骨组织的观察效果等同于MPR,因此单纯观察骨组织时效果相当,但是其缺点是不能详尽观察裂隙周围软组织情况,譬如裂隙周围的纤维组织增生
[24]
[23]
。
辐射剂量的增加是目前尚无法避免的缺陷。
1.重建模拟常规椎间盘扫描方式:MPR技术可以模拟重建出相当于常规的椎间盘扫描方式的横断面图像,方向与椎间隙平行,重建范围包括椎间盘和椎体上下椎板。其显示征象、诊断价值及局限性均与常规椎间盘扫描方式相同。但重建图像
使得扫描线通过椎间盘正中,且与椎体上下缘平行,从而使要观察的兴趣平面更加精确。可实现对于观察平面的人为控制,
这种方式普遍应用于椎间盘疾病的诊断。
2.重建与椎体垂直的全腰椎连续的横断图像:事实上,这种重建方式相当于模拟常规横断面CT扫描方式。相比较前述的X线片和椎间盘扫描或椎间盘重建,有很大优越性。与直接常规横断面扫描相比,可以在全腰椎扫描后根据需要重建任意层厚的图像进行观察,也是其优点之一。
3.重建沿腰椎长轴的矢状位图像:与腰椎长轴平行的矢状位图像,即平行于正中矢状位图像并以其为中心的一组图像,相当于X线腰椎侧位片,能更清楚的显示腰椎滑脱的程度。腰椎矢状长轴面MPR图像可以在同一层面上全长展示所有的腰
[24]
椎椎体、椎间隙、腰椎上下关节突、小关节间隙及椎弓峡部的长轴切面。由于其能使椎弓峡部裂隙与小关节间隙显示于同一矢状层面上,而两者有其各自特定的解剖位置,形态学也有显著差异,因而可形成明显的对比,避免了横断面图像上椎弓峡
其图像在显示椎弓峡部裂与小关节间隙的同时,还可在同一层面上显示所有的椎体及其序部裂与小关节间隙的混淆。此外,
列,这样任一椎体即使有很轻微的滑脱,也能轻易发现。
其局限性是,对于部分脊柱侧弯或体位不正的患者,这种方式的MPR就可能不能清晰完整地显示椎弓峡部裂的确切形这一不足可以利用CPR加以弥补。态,
4.重建沿椎弓峡部方向的斜横断位(椎弓反角度)图像:先进行全腰椎各向同性螺旋扫描,再模拟椎弓反角度扫描,重建
[25]
出斜横断位(椎弓反角度)图像,以得到符合诊断要求的图像。这种重建方式坐标的任意调整,解决了直接椎弓反角度扫描机架倾斜角度难以控制的问题,保证了图像显示峡部形态的可校正性,也保证了显示峡部裂的准确性,同时还可在此位置
[24]
观察裂隙的宽度及裂隙周围的骨性增生及软组织形态改变。
其局限性为对腰椎是否滑脱及其滑脱程度的诊断不准确,需借助X线片或常规CT扫描图像。5.重建经过椎弓峡部的斜矢状位图像:经过椎弓峡部的斜矢状位图像相当于X线腰椎双斜位片,“猎狗项圈征”的形态这一位置是也诊断峡部裂的关键。这种重建方式方向与椎弓峡部平行,与峡部裂隙垂直,可清晰显示在此位置非常形象,椎弓峡部裂隙,图像较轴位扫描显示的峡部裂隙更直观、逼真,避免了椎弓峡部裂隙与小关节间隙两者的混淆。这种重建方保证了显示峡部形态的可校正性和峡部裂的准确性。式与沿椎弓峡部方向斜横断位重建方式原理相似,
与其他重建方法相比,沿椎弓峡部的斜横断面和斜矢状面重建,获得的图像解剖关系明了,可清晰显示椎弓峡部裂隙及
[26]
椎体的滑脱,完全能满足椎弓峡部裂的诊断要求。
CPR对峡部裂性腰椎滑脱诊断价值与不足六、
[27]
“下关有学者利用原始图像进行CPR,方法是在矢状位MIP图像上,自L2下关节突起至S1下关节突根部,依次连接
“S”节突-椎间小关节-上关节突-椎弓峡部-下关节突”形成形曲线,获得L2~S1椎小关节冠状位CPR图像;同理,在冠状位
[23]
December1,2011,Vol.5,No.23中华临床医师杂志(电子版)2011年12月第5卷第23期ChinJClinicians(ElectronicEdition),·7025·
MIP图像上,自L2下关节突起至S1下关节突根部,按照上述“S”形曲线重建,即可获得两侧L2~S1椎小关节矢状位CPR
图像。
CPR最大的优势在于能将不在同一平面走形迂曲的组织结构完全显示在一个平面上,与MPR相比,避免了脊柱侧弯或
体位不正等解剖因素的影响。根据需要选择经过椎弓峡部的成像轨迹,将两侧所有椎弓峡部直观地显示于同一平面上,同时有利于对峡部裂的定性和定位诊断。其缺点是对于椎间盘膨出突出、椎管形态等的显示不如MPR清晰保留了邻近正常结构,
[27]
直观。此种方法还受操作者水平的影响。
七、三维VRT对峡部裂性腰椎滑脱诊断价值与不足VRT技术是一种真正意义上的全容积三维重建,它最大特点是其使用该容积中的所有像素进行投影,可得到与解剖标本近似的图像,可以形象地显示复杂的立体解剖结构,是脊柱成像常用的重建技术。VRT图像可任意角度旋转和切割,使腰椎滑脱,椎弓峡部裂及小关节结构异常等征象更加直观、全面,其逼真的立体解剖结构更是独具优势,成为现代脊柱外科不可或
[25]
缺的影像资料。与MPR相比,对计算机要求较高,但保留了物体内部结构信息,定位准确,空间立体感强,所获得的图像具
[28]
有立体、直观、层次丰富、接近真实骨骼解剖结构等特点。[28]
VRT图像的缺点是,(1)由于不同的角度脊椎各结构能相互遮盖,因此,只能从后位及侧后位观察和显示椎弓峡部裂;(2)容积资料丢失较多,细节显示不够,且VRT图像空间分辨率和密度分辨率均低于横轴位图像,因此,对病变的细节显示较
如不能很好地显示骨痂、骨赘和纤维组织增生等差,
相对MPR较为复杂。
[28]
;(3)当患者有骨质疏松时,对峡部裂的显示较差;(4)VRT重组操作,
八、磁共振(MRI)对峡部裂性腰椎滑脱诊断价值与不足
[1,27-28]
。椎弓峡部裂在MRI的表现,其骨性缺损在矢状面T1WI上显示最清楚,信号有学者对CT与MRI进行了对比研究
高于或等于骨皮质信号。当椎弓峡部裂合并椎体滑脱时,可出现椎间盘变形、椎间孔偏斜及椎管前后径强度低于骨髓信号,
[29]
增宽等间接征象。此外,椎管前后径增大,使患椎棘突基底部位于相邻上下椎体棘突基底部连线后方,也使硬膜囊与棘突这也是椎弓峡部裂并腰椎滑脱的一个重要间接征象。而退行性腰椎滑脱椎管前后径无增大,患基底部出现较宽的脂肪间隙,
椎棘突基底部位于相邻上下椎体棘突基底部连线前方,硬膜囊与患椎棘突基底部之间一般无脂肪间隙,因此,此征象为鉴别峡部裂性腰椎滑脱和退行性腰椎滑脱的重要依据。
MRI检查优点是对患者无辐射危害,对软组织病变的显示清晰,对椎管、椎间孔、侧隐窝等细微结构显示良好,因此观察尤其在显示骨折征象上有很大局限性,对于分析峡部裂的断面形神经根受压情况优于CT。而缺点是MRI对于骨骼病变,态、裂隙宽度以及有无碎骨片、增生硬化等不如CT清晰直观。且MRI检查还具有操作复杂,检查时间长,检查费用高等缺点,一般不作为椎弓峡部裂的常规检查手段。
综上所述,多层螺旋CT容积扫描结合MPR技术因其独特的任意窗口技术,根据需要进行任意角度和任意平面、甚至曲面的重建,可充分有效地显示病变,避免遗漏,使腰椎峡部裂的诊断准确率达到100%,应作为椎弓峡部裂的首选重建方法。而CPR和VRT技术为MPR的重要补充。
参
考
文
献
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(收稿日期:2011-06-10)
(本文编辑:吴莹)
.中华临床医师杂志:电子版,2011,5(23):7023-7026.朱晓琳,孔庆奎,魏翠萍,等.峡部裂性腰椎滑脱影像学诊断的研究进展[J/CD]
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