MRI正常椎管内臂丛神经根MRI形态研究

1、平衡式稳态自由进动序列成像正常椎管内臂丛神经根解剖研究 陈新 刘伟 王丛颖 牛琰鑫【摘要】目的：应用MRI平衡式稳态自由进动（Balance- SSFP）序列成像多平面重建描述椎管内臂丛正常形态解剖。材料与方法：本组20例自愿者行MRI检查;从283例同时行CTM和MRI检查中筛选CTM未见椎管内臂丛神经根结构损伤的28例与MRI比较。行冠状，矢状及 斜横轴位重建，测量20例自愿者各组神经根。结果：冠状图像显示完整的神经前，后根结构，前根表现为“机翼状”，后根表现为“毛刷状”；矢状位脊髓旁层面显示各组神经根与相应椎体位置关系；斜横轴位图像显示神经根连续性更完整，避免了上下组神经根重叠。结论：应

2、用Balance- SSFP序列成像，冠状位、矢状位及斜横轴位重建图像，可提供更多的椎管内臂丛的形态解剖学信息。 【关键词】核磁共振成像，平衡式稳态自由进动；电子计算机X射线断层扫描技术；脊髓造影 ；臂丛；神经根 Morphologic study of normal nerve roots of brachial plexus within spinal canal by balance SSFP sequence. Chen Xin , liu wei, Wang cong-ying, Nu Yan-xin .Department of Radiology ,General Hospita

3、l of Missile Army of PLA, Beijing 100088【Abstract】Objective: To delineate normal morphology and anatomy of nerver roots of brachial plexus within the spinal canal on the multiplanar reconstruction images of 3-D balance steady state free precession ( balance SSFP). Methods: 20 cases of normal volunte

4、ers and 28 cases in which no abnormal appearance of CTM coming from a consecutive 283 cases were evaluated by 3-D Balance -SSFP sequence on coronal,sagittal and oblique axial reconstructive images and some datas about the nerve roots of the nerve roots were measured. Results: A coronal image clearly

5、 demonstrates all of the nerve roots and described the ventral roots as a wing-like configuration and the dorsal roots as a brush-like configuration , respectively. A sagittal image on paraspinal cord demonstrate all of the nerve roots and the locating relationshipe of the upper and lower nerve root

6、s with the corresponding vertebra body. Oblique axial image might display a more continuous roots than one on conventional axial image. Conclusion: Coronal,sagittal and oblique axial reconstructive of 3-D Balance -SSFP sequence images was helpful in obtaning more information about the morphology and

7、 anatomy of nerve roots of brachial plexus within spinal canal.【Key words】MRI；Balance -SSFP ;Myelography；brachial plexus；nerver roots臂丛神经损伤的治疗及预后与臂丛神经损伤的部位及性质密切相关。臂丛神经损伤临床主要分两大类型：一类为椎间孔内的节前损伤；另一类为椎间孔外的节后损伤。节前损伤是指椎管内颈神经前后根束状结构处断裂，因其损伤后无自行恢复的可能，难以外科手术的修复 。脊髓造影后CT（CT Myelography CTM）被认为是术前诊断臂丛椎管内神经损伤的最

8、佳方法 1.2.3.4,由于 其为有创性检查临床应用受到一定限制。近来, MR技术已应用于臂丛神经损伤的检查,取得一定效果5.并有人将平衡式稳态自由进动序列(balance steady state free precession Balance SSFP) 应用于臂丛神经损伤的诊断 6。为了进一步详尽描述正常臂丛节前神经前根和后根解剖,提高 Balance SSFP 序列的临床应用价值，本文比对解剖学文献7.8，并与CTM对比，探讨Balance SSFP序列正常椎管内臂丛神经的精细解剖结构表现。 材料与方法： 自愿者20例。男12例，女8例；年龄16-31岁，平均23岁；无上肢及臂丛外伤史

9、及相关临床症状。均知情并同意行MRI检查。自2007年1月至2010年1月完成MRI臂丛椎管内神经根检查706例，同时行 CTM检查的283例，选择 CTM检查未见椎管内臂丛神经损伤的28例行回顾性CTM与MRI对比分析，男 23例，女 5例，年龄18-50岁，平均28.5岁。MRI检查方法：Simens Sonata 1.5T超导磁共振仪。颈部扫描专用线圈。受检者仰卧位收下颌，头部垫高以消除颈椎曲度。3-D Balance SSFP 序列冠状扫描，在矢状面平行脊髓定位、前界为椎体前缘，后界为椎管后缘，TR= 5.05ms 、TE=2.25ms 、偏转角=80 、层厚=0.75mm。扫描时间约

10、6分钟。图像重建：冠状位：在矢状层面定位，采用平面或曲面方法，平行脊髓前缘重建 ；矢状位：在冠状位层面定位，平行脊髓中线重建；斜横轴位：在矢状面选择脊髓旁并存神经根束层面定位，沿每个神经后根束上缘至相应椎体前下角行倾斜状横轴位覆盖一组前，后根重建（图1）。重建层厚0,8-1mm，间距0.8 mm，。 CTM检查方法：常规腰椎穿刺术。注入非离子型碘对比剂，浓度300mgl/ml，8-10ml/人。臀高位或去枕平卧1-2h内行颈部CT 螺旋扫描。采用西门子sensation16排CT机检查23例，GE light speed 64排CT机检查5例，患者取仰卧位，头先进方式。扫描范围包括C2椎体至胸

11、2椎体上缘。扫描层厚0.625-0.75mm，矩阵512X512，120KV，140mA , 层厚0,8-1mm，层间距0.7mm，连续螺旋容积扫描获取初始数据。参数选择骨重建法。重建方法同前。观测方法：自愿者20例,观测双侧神经根。1、冠状位：观察神经前后根束形态结构，分别测量各组前，后根束与脊髓纵轴间夹角；计数各根束数目。2、矢状 位：。在矢状面脊髓旁并存神经根束层面观察神经前后根束形态结构，测量前根束上缘与相应椎体下缘的距离.观察神经根与相应椎体上下位置关系。3、斜横轴位，分别测量前后根中段外径.对比观察斜横轴位和常规横轴位像显示神经前，后根的情况。 结 果： 20例自愿者3-D Bal

12、ance SSFP序列图像清晰。 与CTM对比28例中, 5例3-D Balance SSFP序列重建图像于C 6,7水 平示横行带状伪影,相应神经根显示不清。20例自愿者各组相关测量数据见表。 比对28例CTM和MRI,两者显示相似的椎管内臂丛神经根形态和结构，但显示锐利度和清晰度MRI不如CTM。在冠状位图像上，分别在一帧图像上完整显示两侧对称的5组前、后根结构。每个前根由多束组合，近脊髓侧，束间距较宽，向外下走行束间距渐窄至根袖内并拢，两侧前根形态对称，成“机翼”样状（图2，3）。机翼（前根）与机身（脊髓）间夹角从C5-C7渐变小，C8、T1夹角陡然下降。后根亦由多束组成，近脊髓侧宽，根

13、袖侧窄，两侧对称呈 “毛刷”样结构（图4，5），根束与脊髓间夹角变化与前根夹角变化相同。后根束数目多于前根。 矢状位沿脊髓外侧缘切面一帧像上显示C5-T1前、后根，对应的前后根呈两条平行短线状结构。后根上缘略高于相对应前根（图6），前根下缘至相应椎体下缘距离从C5-T1渐增大，即神经根(包括后根)与其相应椎间隙距离变大，椎管内神经根变长。C7-T1神经根部分与其上位椎间隙重叠，甚至超过椎间隙达其上 位椎体水平（图6，7）。将斜横轴重建图像与常规横轴位重建像（图8）比较。前者显示神经根的连续性和完整性更佳（图9）。CTM横轴位T1层面有明显肩部噪声影的25例，难以清晰显 示C8和T1神经根。 讨

14、论：Banlance-SSFP序列有着不同的名称，西门子公司称之为真稳态进动快速成像（true fast imaging with steady-state pression ,True FISP）；GE公司称之为稳态采集快速成像（fast imaging employing steady state acquisition，FIESTA）；飞利浦公司则称之为平衡式快速场回波（Balance fast field echo ，B-FFF）。Banlance-SSFP图像的对比度取决于组织间T2/T1的比值，比值越大，图像越清晰。椎管内臂丛神经根浸于脑脊液中，二者的T2和T1值存在明显差别，亦T

15、2/T1比值大，这为Banlance-SSFP序列的应用提供了基础， 已在颅内神经的精细解剖研究中已发挥了作用9，虽然亦应用于椎管内臂丛神经根的诊断6 但仍显粗浅，对精细解剖描述不足。本组与CTM 对比研究表明，Banlance-SSFP序列在显示椎管内臂丛神经根时，除了锐利度上略差于CTM外,在横,冠,矢状面重建所显示的椎管内臂丛神经根结构,形态与CTM基本相似;此外, Banlance-SSFP序列成像没有CTM常见的肩部噪声伪影是其优势。这些都表明Banlance-SSFP序列成像在椎管内臂丛神经根解剖和损伤研究中是一种无创有效的方法。 椎管内臂丛神经前、后根的解剖学研究7,8表明，单纯

16、的MRI横轴位图像是难以显示前、后神经根全貌的。横轴图像的不足主要有以下几点：1,神经前后根在脊髓的位置均高于相应椎体或椎间孔,有时很难区分是上位神经根或下位神经根 ；2, 神经根与脊髓间存在明显夹角，横轴位像显示神经根常呈断续状， 结构不完整；3, 5组臂丛神经根是由多束构成，从上至下并行排列，横轴位像不能显示臂丛神经根全貌；4, C8、T1神经根与脊髓间夹角陡增，多在20°以下。横轴位仅能显示神经根的截面点状结构，使图像内的神经根难辨认。3-D balance SSFP序列成像可行任意角度多平面重建，为椎管内臂丛解剖研究提供无创研究了方法。 本文以椎管内臂丛神经前、后根解剖学研究

17、7.8为基础，精细描述了冠状面神经前、后根的表现，冠状位图像的主要优点为：在重建的一帧图像上分别显示神经前后根的完整结构，前根为“机翼”状，后根为“毛刷”状，左、右对称，行程完整，上、下排列整齐，神经根与脊髓间夹角不同，C8和T1夹角陡降等等。这种左右对称性结构及上下根之间的不同特点，增强了图像对比性和认知性。 横轴位像重建时确定各组神经根的上下位置及其宽度，防止重建图像范围内上组与下组神经根重叠出现是保正准确诊断的重要一环。由于各组神经前后根与相应椎体和椎间孔的位置均有 不同，常规横轴图像内难以避免上、下组神经根重复现象10。脊髓旁矢状图像清晰显示各组前、后神经根的位置、宽度及与其相应椎体或

18、椎间隙的关系，将其作为横轴定位图像可最大限度避免上、下组神经根重复现象。神经后根上缘高于前根，同时考虑到神经根与脊髓间存在夹角，定位线前端可向尾侧倾斜。倾斜角度可随神经根与脊髓间夹角减小而增大（由于从上到下每组神经根与其相应椎体下缘的高度逐渐增大，后根上缘至相应椎体前下角定位线的角度亦增大），即所谓斜横轴位像。斜横轴位像既可完整的显示一组神经根，避免上下组神经根重叠，又可在一帧图像上尽可能显示神经根的连续性。矢状位图像显示前后根出髓后的宽度，各组神经根与相应椎体的位置关系一目了然，在临床应用中除可直接判断有无神经根损伤外，用于斜横轴定位像作用更大。表 椎管内臂丛神经根MRI测量数据（n=20）

19、神经根夹角(度)根束数目前根高度（cm）前根束宽度(cm)前根后根前根后根C542.7±543.9±62.6 ±0.63.7±0.50.75±0.180.90±0.12 C6 37.8±338.8 ±62.4 ±0.63.8 ±0.40.92 ±0.280.92±0.14C7 30.8±331.6 ±42.6 ±0.73.5±0.60.88±0.230.94±0.20 24.9±524 .8 ±3

20、2.2 ±0.53.4 ±0.51.10 ±0.350.86±0.16T116.9±319.6±42.1±0.32.7±0.61.33±0.340.91±0.13参考文献1、 张景秀.程晓光.李亚雄，等. 臂丛神经节前损伤的脊髓造影后CT诊断。中华放射学杂志，2005，39（2）：144-148.2、 王树峰.张友乐.常万绅，等. CTM诊断臂丛神经损伤的临床研究。中华骨科杂志，2003，23（12）：728-731.3、 李娜.屈辉.白荣杰，等. 脊髓造影后64排螺旋CT诊断臂丛节前损伤。中国

21、医学影像技术，2007，23（11）：1693-1696.4、 Carralho GA , Nikkhah G, Matthies CM, etal. Diagnosis of root avulsion in traumatic brachial plexus injuries: value of CT myelography and MRI . J Neurosurg ,1997,86(1):69-76. 5、 Doi K, Dtsuka K, Okamoto Y, etal, Cervical nerve root avulsion in brachial plexus injuries

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