雙側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)切除誘發(fā)椎間盤退變的磁共振計量分析

1、雙側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)切除誘發(fā)椎間盤退變的磁共振計量分析    作者：黃宗強，劉尚禮，鄭召民【摘要】 目的探討新西蘭大白兔腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)破壞誘發(fā)出椎間盤退變的核磁共振改變。方法30只新西蘭大白兔，體重225295 kg，雄性。隨機分為骨性手術(shù)組和軟組織手術(shù)組。軟組織手術(shù)組僅骨膜下剝離L37的椎旁肌肉；骨性手術(shù)組完整切除L4、5雙側(cè)下關(guān)節(jié)突和L5棘突，保留L5、L6上關(guān)節(jié)突。骨性手術(shù)組L4、5、L5、6椎間盤為實驗組椎間盤，上下相鄰的L3、4、L6、7為自身對照組椎間盤。軟組織手術(shù)組L4、5、L5、6椎間盤為實驗對照組椎間盤。術(shù)后1、2、4及8個月行核磁共振檢查。

2、將實驗所得的L3、4、L4、5、L5、6、L6、7 T2WI軸位像輸入電腦，用KONTRON IBAS 20全自動圖像分析系統(tǒng)分析圖像中高信號區(qū)域面積占整個椎間盤面積的百分比（面積分數(shù)）并進行統(tǒng)計分析。結(jié)果新西蘭大白兔T2WI矢狀位像上，髓核呈均一高信號。T2WI軸位像上，髓核高信號區(qū)域位于椎間盤中央，占椎間盤橫截面積50%左右。養(yǎng)殖1個月與8個月面積分數(shù)比較無統(tǒng)計學差異。隨著術(shù)后時間延長，實驗組椎間盤軸位像上面積分數(shù)變化顯著，自身對照組次之，實驗對照組最小，相同時間3組之間比較有統(tǒng)計學差異，相同組別術(shù)后不同時間比較有統(tǒng)計學差異。結(jié)論脊柱失穩(wěn)可以誘發(fā)椎間盤退變。髓核T2WI軸位像上面積分數(shù)減小

3、能夠較早反映出椎間盤退變?！娟P(guān)鍵詞】 椎間盤； 退變； 核磁共振椎間盤退變（intervertebral disk degeneration，IVDD）確切的病因及發(fā)病機理尚不十分清楚，但臨床上發(fā)現(xiàn)腰椎失穩(wěn)可以加速椎間盤退變，且常用MRI評價椎間盤退變。本文中切除新西蘭大白兔L4、5雙側(cè)下關(guān)節(jié)突，造成L4、5、L5、6椎間失穩(wěn)，誘發(fā)相應(yīng)節(jié)段椎間盤退變。1 材料和方法11 動物分組及手術(shù)方法30只新西蘭大白兔，體重225295 kg，雄性。隨機分組，20只進入骨性手術(shù)組，采用氯氨酮3550 mg/kg、安定35 mg/kg聯(lián)合肌肉注射，用50 ml的注射器針頭在X線下透視定位L4、5椎間隙后，俯

4、臥位，以定位點為中心做長約5 cm的縱形正中切口，骨膜下剝離L37椎旁肌肉，暴露雙側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)。切除L4、L5雙側(cè)下關(guān)節(jié)突和L5棘突，保留L5、L6上關(guān)節(jié)突（圖1）。L4、5、L5、6椎間盤為實驗組椎間盤，上下相鄰的L3、4、L6、7做自身對照組椎間盤；其余10只兔進入軟組織手術(shù)組，不切除骨性組織，僅骨膜下剝離相同范圍的肌肉，用L4、5、L5、6椎間盤做為實驗對照組椎間盤。術(shù)后分籠飼養(yǎng)，允許自由活動。12 MRI檢查術(shù)后1、2、4及8個月實驗組各取4只，對照組各取2只進行檢查。動物麻醉后，俯臥在定制的支架上固定，放置在膝關(guān)節(jié)線圈中，采用Philip公司Gyroscan Intera T15，用

5、自旋回波序列對腰椎行矢狀位掃描和L3S1椎間盤橫軸位掃描，序列重復時間/回波時間（TR/TE）T1加權(quán)像為400/11 ms，T2加權(quán)像為3 500/120 ms，層厚1 mm，層間距2 mm。分別將實驗所得的L3、4、L4、5、L5、6、L6、7 T2WI軸位像用JVC kyF30B 3CCD彩色圖像攝錄輸入儀輸入電腦，用德國KONTRON IBAS 20全自動圖像分析系統(tǒng)分析圖像中高信號區(qū)域面積占整個椎間盤面積的百分比（面積分數(shù)）1。13 統(tǒng)計學分析術(shù)后1、2、4及8個月，分別計算實驗組、自身對照組及實驗對照組T2WI高信號區(qū)域占整個椎間盤的面積分數(shù)，以均數(shù)±標準差（x-

6、7;s）表示。相同時期不同組別及不同時期相同組別的面積分數(shù)數(shù)據(jù)采用單因素方差分析，各組間進行方差齊性檢驗，組間兩兩比較方差齊時采用LSD、方差不齊采用Tamhanes T2進行統(tǒng)計。正常兔1個月與8個月面積分數(shù)數(shù)據(jù)采用獨立樣本t檢驗；顯著性水準=005。2 結(jié)果T2WI矢狀位像上，正常兔椎間盤呈均一高信號。腦脊液白線清晰無壓跡，腰椎輕微前凸（圖2）。T2WI軸位像上，椎間盤高信號區(qū)域位于椎間盤中央，橢圓形，占椎間盤橫截面積50%左右。養(yǎng)殖1個月后，T2WI軸位像高信號區(qū)域的面積分數(shù)為（480±08）%、養(yǎng)殖8個月后，面積分數(shù)為（470±08）%，兩者進行t檢驗，t=173（

7、P>005）。隨著術(shù)后時間延長，骨性手術(shù)組椎間盤T2WI矢狀位像信號強度進行性減低，術(shù)后1個月，L37椎間盤信號強度較高，腦脊液白線清晰，L5、6、L6、7出現(xiàn)輕壓跡。T2WI軸位像上，椎間盤高信號面積輕度下降，實驗組高信號區(qū)域占整個椎間盤的面積分數(shù)為3350%左右。術(shù)后2個月，L37椎間盤信號強度減低，以L4、5、L5、6明顯，高信號區(qū)域進一步下降。術(shù)后4個月，部分腰椎出現(xiàn)以L4或L5為中心的角狀后凸畸形，椎間盤T2信號強度進一步減低，腦脊液白線在椎間盤部位形成壓跡（圖3），高信號區(qū)域面積明顯減小。術(shù)后8個月，幾乎全部L3、4、L6、7椎間盤T2信號明顯減低，L4、5、L5、6椎間盤呈

8、空洞樣黑影（圖4），T2WI軸位像高信號區(qū)域面積顯著減小。軟組織手術(shù)組術(shù)后1、2、4、8個月，椎間盤T2WI信號強度下降不明顯。術(shù)后1、2、4及8個月，實驗組、自身對照組及實驗對照組T2高信號區(qū)域面積分數(shù)（表1）逐漸下降，比較存在統(tǒng)計學差異（P<005）。組內(nèi)兩兩比較具有統(tǒng)計學意義（P<005）。表1不同時期不同組別椎間盤T2WI軸位像高信號區(qū)域的面積分數(shù)（略）3討論MRI具有成像信息豐富、可同時進行多平面成像、椎間盤各個部分能夠清晰成像及無輻射損傷等優(yōu)點，成為評價椎間盤發(fā)生早期退變的最簡單的檢查手段2、3。T2像高信號代表水分子運動性增加及相互間持久作用減弱，表示組織含水較多。蛋

9、白多糖是椎間盤細胞大分子框架的基本構(gòu)成成分，與水相互作用維持組織剛度、抗壓力和黏彈性，IVDD時，蛋白多糖聚合體和大分子可聚蛋白多糖消失，蛋白多糖濃度下降，致椎間盤含水減少。脫水是IVDD的開始，伴隨水分減少和型膠原濃度增加，椎間盤纖維化且變硬，椎間盤分配負荷的功能下降4。圖1手術(shù)示意圖（注：黑色為手術(shù)切除部分）（略）圖2正常兔正中矢狀面腰椎MRI（略）圖3術(shù)后4個月，骨性手術(shù)組正中矢狀面腰椎MRI（略）圖4術(shù)后8個月，骨性手術(shù)組正中矢狀面腰椎MRI（略）郭常安等1研究認為應(yīng)用軸位像面積分數(shù)能夠早期發(fā)現(xiàn)IVDD，結(jié)果相對客觀，避免較多主觀因素干擾，同時發(fā)現(xiàn)MRI矢狀位改變遲于軸狀位上改變，因此

10、確定早期退變以觀察軸位像為宜。本研究亦發(fā)現(xiàn)軸位像上反映形態(tài)結(jié)構(gòu)異常征象的信號改變出現(xiàn)較早，對早期發(fā)現(xiàn)和干預IVDD意義重大。與實驗對照組相比，術(shù)后不同時期實驗組椎間盤發(fā)生一系列異常征象，包括T2像信號強度下降，椎間盤輕度后移擠壓硬膜囊等。正常新西蘭大白兔椎間盤T2WI像上高信號面積分數(shù)在養(yǎng)殖18個月期間無明顯改變，無統(tǒng)計學差異，說明正常成年新西蘭大白兔隨著養(yǎng)殖時間延長發(fā)生IVDD不明顯。術(shù)后1、2、4、8個月，實驗組、自身對照組及實驗對照組椎間盤高信號面積分數(shù)均隨著術(shù)后時間延長而逐漸減小，說明椎間失穩(wěn)造成椎間盤進行性退變。術(shù)后相同時期內(nèi)，面積分數(shù)實驗組最小，實驗對照組最高，進一步說明靜動力系統(tǒng)

11、聯(lián)合破壞誘發(fā)IVDD的程度明顯重于單純破壞動力系統(tǒng)。綜上所述，MRI軸位像在IVDD初期生化成分改變時即能發(fā)現(xiàn)異常，對退變引起的形態(tài)變化能精確呈現(xiàn)，是診斷IVDD重要的影像學依據(jù)，T2像低信號是IVDD的早發(fā)和常見征象，為早期診斷和治療IVDD提供有用的影像學資料5、6。與關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)切除后出現(xiàn)椎間盤變化的X線觀察7及病理學改變8，進一步說明椎間失穩(wěn)可以誘發(fā)IVDD?！緟⒖嘉墨I】1 郭常安，胡有谷，吳新彥，等腰椎間盤退變動物模型的建立J中華外科雜志，2000，38（7）：5485522 樓才俊，陳其昕，李方才，等腰椎間盤髓核退變的MRI表現(xiàn)與病理學的相關(guān)性研究J中華骨科雜志，2003，23（9）

12、：5315353 Benneker LM，Heini PF，Anderson SE，et alCorrelation of radiographic and MRI parameters to morphological and biochemical assessment of intervertebral disc degenerationJEur Spine J，2005，14（1）：27354 Charles GP，Timothy PL，Harry KG肌肉骨骼系統(tǒng)的磁共振成像：肌肉骨骼成像進展M第2版，北京：人民衛(wèi)生出版社，2001，2292425 王非，瞿東濱，金大地椎間失穩(wěn)致兔椎間盤退變磁共振影像計量分析J中國矯形外科雜志，2004，12（7）：5145166 Perry J，Haughton V，Anderson PA，et alThe value of T2 relaxation times to characterize lumbar inter