Literature
首页医源资料库在线期刊中国矫形外科杂志2007年第15卷第15期

双侧关节突关节切除诱发椎间盘退变的磁共振计量分析△

来源:《中国矫形外科杂志》
摘要:【摘要】[目的]探讨新西兰大白兔腰椎关节突关节破坏诱发出椎间盘退变的核磁共振改变。骨性手术组完整切除L4、5双侧下关节突和L5棘突,保留L5、L6上关节突。骨性手术组L4、5、L5、6椎间盘为实验组椎间盘,上下相邻的L3、4、L6、7为自身对照组椎间盘。软组织手术组L4、5、L5、6椎间盘为实验对照组椎间盘。...

点击显示 收起

【摘要】  [目的]探讨新西兰大白兔腰椎关节突关节破坏诱发出椎间盘退变的核磁共振改变。[方法]30只新西兰大白兔,体重2.25~2.95 kg,雄性。随机分为骨性手术组和软组织手术组。软组织手术组仅骨膜下剥离L3~7的椎旁肌肉;骨性手术组完整切除L4、5双侧下关节突和L5棘突,保留L5、L6上关节突。骨性手术组L4、5、L5、6椎间盘为实验组椎间盘,上下相邻的L3、4、L6、7为自身对照组椎间盘。软组织手术组L4、5、L5、6椎间盘为实验对照组椎间盘。术后1、2、4及8个月行核磁共振检查。将实验所得的L3、4、L4、5、L5、6、L6、7 T2WI轴位像输入电脑,用KONTRON IBAS 2.0全自动图像分析系统分析图像中高信号区域面积占整个椎间盘面积的百分比(面积分数)并进行统计分析。[结果]新西兰大白兔T2WI矢状位像上,髓核呈均一高信号。T2WI轴位像上,髓核高信号区域位于椎间盘中央,占椎间盘横截面积50%左右。养殖1个月与8个月面积分数比较无统计学差异。随着术后时间延长,实验组椎间盘轴位像上面积分数变化显著,自身对照组次之,实验对照组最小,相同时间3组之间比较有统计学差异,相同组别术后不同时间比较有统计学差异。[结论]脊柱失稳可以诱发椎间盘退变。髓核T2WI轴位像上面积分数减小能够较早反映出椎间盘退变。

【关键词】  椎间盘; 退变; 核磁共振


  椎间盘退变(intervertebral disk degeneration,IVDD)确切的病因及发病机理尚不十分清楚,但临床上发现腰椎失稳可以加速椎间盘退变,且常用MRI评价椎间盘退变。本文中切除新西兰大白兔L4、5双侧下关节突,造成L4、5、L5、6椎间失稳,诱发相应节段椎间盘退变。
   
  1  材料和方法
   
  1.1  动物分组及手术方法
   
  30只新西兰大白兔,体重2.25~2.95 kg,雄性。随机分组,20只进入骨性手术组,采用氯氨酮35~50 mg/kg、安定3~5 mg/kg联合肌肉注射,用50 ml的注射器针头在X线下透视定位L4、5椎间隙后,俯卧位,以定位点为中心做长约5 cm的纵形正中切口,骨膜下剥离L3~7椎旁肌肉,暴露双侧关节突关节。切除L4、L5双侧下关节突和L5棘突,保留L5、L6上关节突(图1)。L4、5、L5、6椎间盘为实验组椎间盘,上下相邻的L3、4、L6、7做自身对照组椎间盘;其余10只兔进入软组织手术组,不切除骨性组织,仅骨膜下剥离相同范围的肌肉,用L4、5、L5、6椎间盘做为实验对照组椎间盘。术后分笼饲养,允许自由活动。
   
  1.2  MRI检查
   
  术后1、2、4及8个月实验组各取4只,对照组各取2只进行检查。动物麻醉后,俯卧在定制的支架上固定,放置在膝关节线圈中,采用Philip公司Gyroscan Intera T1.5,用自旋回波序列对腰椎行矢状位扫描和L3~S1椎间盘横轴位扫描,序列重复时间/回波时间(TR/TE)T1加权像为400/11 ms,T2加权像为3 500/120 ms,层厚1 mm,层间距2 mm。分别将实验所得的L3、4、L4、5、L5、6、L6、7 T2WI轴位像用JVC kyF30B 3CCD彩色图像摄录输入仪输入电脑,用德国KONTRON IBAS 2.0全自动图像分析系统分析图像中高信号区域面积占整个椎间盘面积的百分比(面积分数)〔1〕。

  1.3  统计学分析
   
  术后1、2、4及8个月,分别计算实验组、自身对照组及实验对照组T2WI高信号区域占整个椎间盘的面积分数,以均数±标准差(x-±s)表示。相同时期不同组别及不同时期相同组别的面积分数数据采用单因素方差分析,各组间进行方差齐性检验,组间两两比较方差齐时采用LSD、方差不齐采用Tamhanes T2进行统计。正常兔1个月与8个月面积分数数据采用独立样本t检验;显著性水准α=0.05。
   
  2  结果
   
  T2WI矢状位像上,正常兔椎间盘呈均一高信号。脑脊液白线清晰无压迹,腰椎轻微前凸(图2)。T2WI轴位像上,椎间盘高信号区域位于椎间盘中央,椭圆形,占椎间盘横截面积50%左右。养殖1个月后,T2WI轴位像高信号区域的面积分数为(48.0±0.8)%、养殖8个月后,面积分数为(47.0±0.8)%,两者进行t检验,t=1.73(P>0.05)。
   
  随着术后时间延长,骨性手术组椎间盘T2WI矢状位像信号强度进行性减低,术后1个月,L3~7椎间盘信号强度较高,脑脊液白线清晰,L5、6、L6、7出现轻压迹。T2WI轴位像上,椎间盘高信号面积轻度下降,实验组高信号区域占整个椎间盘的面积分数为33.50%左右。术后2个月,L3~7椎间盘信号强度减低,以L4、5、L5、6明显,高信号区域进一步下降。术后4个月,部分腰椎出现以L4或L5为中心的角状后凸畸形,椎间盘T2信号强度进一步减低,脑脊液白线在椎间盘部位形成压迹(图3),高信号区域面积明显减小。术后8个月,几乎全部L3、4、L6、7椎间盘T2信号明显减低,L4、5、L5、6椎间盘呈空洞样黑影(图4),T2WI轴位像高信号区域面积显著减小。软组织手术组术后1、2、4、8个月,椎间盘T2WI信号强度下降不明显。术后1、2、4及8个月,实验组、自身对照组及实验对照组T2高信号区域面积分数(表1)逐渐下降,比较存在统计学差异(P<0.05)。组内两两比较具有统计学意义(P<0.05)。

  表1  不同时期不同组别椎间盘T2WI轴位像高信号区域的面积分数(略)

  3  讨论
   
  MRI具有成像信息丰富、可同时进行多平面成像、椎间盘各个部分能够清晰成像及无辐射损伤等优点,成为评价椎间盘发生早期退变的最简单的检查手段〔2、3〕。T2像高信号代表水分子运动性增加及相互间持久作用减弱,表示组织含水较多。蛋白多糖是椎间盘细胞大分子框架的基本构成成分,与水相互作用维持组织刚度、抗压力和黏弹性,IVDD时,蛋白多糖聚合体和大分子可聚蛋白多糖消失,蛋白多糖浓度下降,致椎间盘含水减少。脱水是IVDD的开始,伴随水分减少和Ⅰ型胶原浓度增加,椎间盘纤维化且变硬,椎间盘分配负荷的功能下降〔4〕。

  图1手术示意图(注:黑色为手术切除部分)(略)

  图2正常兔正中矢状面腰椎MRI(略)

  图3术后4个月,骨性手术组正中矢状面腰椎MRI(略)

  图4术后8个月,骨性手术组正中矢状面腰椎MRI(略)
   
  郭常安等〔1〕研究认为应用轴位像面积分数能够早期发现IVDD,结果相对客观,避免较多主观因素干扰,同时发现MRI矢状位改变迟于轴状位上改变,因此确定早期退变以观察轴位像为宜。本研究亦发现轴位像上反映形态结构异常征象的信号改变出现较早,对早期发现和干预IVDD意义重大。与实验对照组相比,术后不同时期实验组椎间盘发生一系列异常征象,包括T2像信号强度下降,椎间盘轻度后移挤压硬膜囊等。正常新西兰大白兔椎间盘T2WI像上高信号面积分数在养殖1~8个月期间无明显改变,无统计学差异,说明正常成年新西兰大白兔随着养殖时间延长发生IVDD不明显。术后1、2、4、8个月,实验组、自身对照组及实验对照组椎间盘高信号面积分数均随着术后时间延长而逐渐减小,说明椎间失稳造成椎间盘进行性退变。术后相同时期内,面积分数实验组最小,实验对照组最高,进一步说明静动力系统联合破坏诱发IVDD的程度明显重于单纯破坏动力系统。综上所述,MRI轴位像在IVDD初期生化成分改变时即能发现异常,对退变引起的形态变化能精确呈现,是诊断IVDD重要的影像学依据,T2像低信号是IVDD的早发和常见征象,为早期诊断和治疗IVDD提供有用的影像学资料〔5、6〕。与关节突关节切除后出现椎间盘变化的X线观察〔7〕及病理学改变〔8〕,进一步说明椎间失稳可以诱发IVDD。
   

【参考文献】
   〔1〕 郭常安,胡有谷,吴新彦,等.腰椎间盘退变动物模型的建立[J].中华外科杂志,2000,38(7):548552.

  〔2〕 楼才俊,陈其昕,李方才,等.腰椎间盘髓核退变的MRI表现与病理学的相关性研究[J].中华骨科杂志,2003,23(9):531535.

  〔3〕 Benneker LM,Heini PF,Anderson SE,et al.Correlation of radiographic and MRI parameters to morphological and biochemical assessment of intervertebral disc degeneration[J].Eur Spine J,2005,14(1):2735.

  〔4〕 Charles GP,Timothy PL,Harry KG.肌肉骨骼系统的磁共振成像:肌肉骨骼成像进展[M].第2版,北京:人民卫生出版社,2001,229242.

  〔5〕 王非,瞿东滨,金大地.椎间失稳致兔椎间盘退变磁共振影像计量分析[J].中国矫形外科杂志,2004,12(7):514516.

  〔6〕 Perry J,Haughton V,Anderson PA,et al.The value of T2 relaxation times to characterize lumbar intervertebral disks:preliminary results[J].AJNR Am J Neuroradiol,2006,27(2):337342.

  〔7〕 黄宗强,刘尚礼,郑召民.双侧关节突关节切除致椎间盘退变的影像学观察[J].中国矫形外科杂志,2006,14(23):18101812.

  〔8〕 黄宗强,刘尚礼,郑召民.椎间失稳诱发椎间盘退变的病理学观察[J].中国矫形外科杂志,2007,15(5):376379.


作者单位:郑州大学第一附属医院骨科,郑州 450052;中山大学附属第二医院骨科,广州 510120;中山大学附属第一医院骨科,广州 510120

作者: 黄宗强,刘尚礼,郑召民 2008-5-30
医学百科App—中西医基础知识学习工具
  • 相关内容
  • 近期更新
  • 热文榜
  • 医学百科App—健康测试工具