腰椎超聲圖像特征分析及椎體節段定位研究

郭 爽 左傳兵 劉 寬 楊 坤 梅求安 王 剛

肌骨超聲近年來廣泛應用于康復科、麻醉科、骨科等領域進行穿刺定位及實時引導。超聲掃查腰椎可應用于椎管內麻醉、腰脊神經根阻滯、腰方肌平面阻滯、聯合CT行腰椎椎間孔鏡手術等微創治療［1-2］，治療過程中腰椎節段的確定尤為關鍵。本研究探討了腰椎的超聲圖像特點及腰椎骨性結構移行規律，總結各種情況下超聲定位腰椎節段的方法，旨在為提高超聲引導下腰椎定位的準確率提供參考。

資料與方法

一、臨床資料

選取2019年4～10月于我科就診的腰痛患者200例，其中男110例，女90例，年齡20～75歲，平均（50.0±6.2）歲。患者因椎間盤源性腰痛伴坐骨神經痛、腰背部肌筋膜炎、腰三橫突綜合征、腰椎小關節紊亂等原因引起腰痛。納入標準：無腰椎手術史，完善的腰椎正側位X線檢查。本研究經我院醫學倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

使用邁瑞DC-70S彩色多普勒超聲診斷儀，凸陣探頭，頻率為3～5 MHz。患者取俯臥位，腹下墊一薄枕，上肢放置于身體兩側，下肢自然伸直，踝關節前方墊一薄枕，行雙側腰部掃查，仔細掃查腰椎縱切面、橫切面，總結聲像圖特點和骨性結構移行規律，尋找腰椎橫突數目正常及異常時腰椎節段的定位方法。在超聲腰椎定位完成后，與患者腰椎X線正位片進行對比，觀察超聲定位腰椎節段與X線正位片是否一致。若腰椎X線提示腰椎橫突數目異常，行脊柱全長片檢查后，再與超聲定位的結論相對比。

1.超聲掃查腰椎骨性結構方法

（1）縱切面掃查：將凸陣探頭放置于腰骶部正中，確定骶骨后，將探頭一端放置于骶骨處，顯示部分骶正中嵴、L4及L5棘突切面圖像；隨后探頭向外側移動約1 cm以顯示L4椎板，獲得椎板切面圖像；探頭再向外側移動約1 cm，顯示L4椎板與下關節突切面圖像；繼續向外側移動探頭約1 cm，使其位于椎板外側緣，顯示L3與L4間的關節突關節及L4橫突根部切面圖像；最后探頭再向外側移動約1 cm，顯示L4橫突切面圖像。

（2）橫切面掃查：將探頭置于任一腰椎橫突，獲得橫突切面圖像；隨后向上移動探頭至橫突消失，獲得關節突關節切面圖像；將探頭回到橫突切面后向下移動探頭至橫突消失，獲得椎板切面圖像。

2.腰椎節段的確定方法

（1）以骶骨、髂骨及下位腰椎的棘突、橫突或椎板為骨性標志確定腰椎節段。①以棘突為參考標志：將探頭放置于髂骨正中，顯示為連續的骨性聲像圖為骶正中嵴，向頭側移動過程中，出現的第1個與髂骨不相連的棘突為L5棘突，向上可依次確定腰椎各節段棘突。②以椎板為參考標志：將探頭放置于髂骨正中線稍偏一側約1 cm，出現骶骨圖像后向頭側移動直至出現椎板圖像，出現第1個且與髂骨不相連的椎板為L5椎板，再向上依次確定腰椎各節段椎板。③以髂嵴為參考標志：大部分人群X線顯示髂嵴最高點連線經過L4椎體下1/3或L4與L5的棘突間隙［3］，L4橫突平對腰椎椎體上1/3，故L4橫突多位于髂嵴之上，L5橫突位于髂嵴之下或與髂脊相平。將探頭與脊柱長軸平行放置于一側腋后線，向內側移動顯示髂嵴最高點后于體表標記，從髂嵴最高點向中線滑動，直至出現腰椎橫突，位于髂嵴最高點頭端橫突為L4橫突，與髂嵴最高點相平或略低于髂嵴最高點橫突為L5橫突。且L4與L5橫突的間距較寬，L5橫突與髂骨的間距相對狹小，可進一步印證L4、L5橫突。

（2）以第12肋骨為骨性標志確定腰椎節段，確定第12肋骨后，其下一節段為L1橫突，再依次確定腰椎各節段。①從足向頭側移動探頭縱切確定第12肋：保持低頻探頭與脊柱平行，放置于下腰部正中旁開約3 cm處，向外側移動探頭至最長的腰椎橫突剛消失時再向上移動探頭，出現的第1個骨性標志即為第12肋，保持第12肋位于超聲屏幕中點，隨后向中線滑動，出現的橫突即為L1橫突，向下依次確定腰椎各節段橫突。②從頭向足側移動探頭縱切確定第12肋：探頭同上放置于下胸部脊柱旁開約6 cm處，向足側滑動探頭，最后出現的骨性標志即為第12肋。③從頭向足側移動探頭橫切確定第12肋：保持低頻探頭與脊柱垂直，放置于一側下胸部脊柱旁，可見肋橫突關節，向下滑動探頭，可見肋骨與椎體漸移分離，當肋骨與椎體不再分離時即為L1橫突。④從足向頭側移動探頭橫切確定第12肋：將探頭同上放置于一側下腰部脊柱旁，可見腰椎橫突與脊柱相連，向上滑動探頭至出現椎旁肋骨漸移與脊柱靠近，即為第12肋骨。

（3）橫突聲像數目異常者腰椎節段的確定：對于超聲下橫突數目異常者，若出現6個橫突聲像，則常需判斷是否為第12肋變短或出現骶椎腰化，此時可參考髂嵴最高點，其位置相對比較恒定。①若從上向下數橫突時，最后1個橫突聲影與髂嵴最高點相平或略低于髂嵴最高點，則最后1個橫突為L5橫突，考慮為胸12肋變短，致使多出現1個橫突聲影；然后結合椎板或棘突進一步確認，體表標記各橫突位置，此時最后1個橫突平面下方常僅可見1個椎板和1個棘突，即為L5椎板及棘突。②若從上向下數橫突，倒數第2個橫突聲影平行或略低于髂嵴，則倒數第2個橫突為L5橫突，最后1個橫突為骶椎腰化所致；然后結合椎板或棘突進一步確認，倒數第2個橫突平面下方常可見2個椎板和2個棘突，即為L5、S1椎板及棘突。同時可根據腰椎解剖特征予以輔助確定節段，如L3橫突最長，L1橫突最短［4］，棘突縱切面上L4棘突寬于L5棘突［5］等。

亦可以從頸椎開始從上向下掃查，確定肋骨的數目以進一步確認腰椎節段。頸椎節段的確定可根據頸椎橫突的特點、臂叢神經的走行等方法來確定。C7橫突常無后結節，確定C7后結節后探頭向下移動出現T1肋橫突關節，以此確定第1肋；或找到鎖骨上臂叢神經，探頭向頭端移動的過程中臂叢神經逐漸分離，最淺的神經根為C5神經根，繼續向頭端移動可見C5神經從C5前后結節中發出，以此確定C5橫突，隨后向足側移動探頭以此確定余下頸椎及胸椎節段。

結 果

一、腰椎縱切面和橫切面骨性結構聲像圖特點及移行規律

1.縱切面上腰椎骨性結構聲像圖特點：分為5個切面，包括棘突切面、椎板切面、椎板與下關節突切面、上關節突與橫突根部切面、橫突切面（圖1A）。腰椎棘突呈“城墻樣”表現，位置表淺，L1～L4棘突寬大，L5棘突相對窄小（圖1B）。腰椎椎板表現為“馬頭征”，椎板間可見黃韌帶、硬脊膜等結構（圖1C）。椎板與下關節突表現為連續骨性聲像，呈“波浪樣征”，下關節突覆蓋于上關節突，未顯示的上關節突位于上位腰椎的下關節突深處（圖1D）。關節突關節與橫突根部超聲表現為“駝峰征”，關節突關節較橫突位置更加表淺（圖1E）。橫突聲像圖表現為“三叉戟”征（圖1F）。

圖1 腰椎縱切面示意圖及超聲圖像

2.縱切面上腰椎骨性標志移行規律：當連續動態掃描腰椎時可發現棘突向外移行為椎板，椎板向外移行為上、下關節突及橫突根部，橫突根部再向外移行為橫突。以L5棘突為例，確定L5棘突后，探頭向外側稍移動，L5棘突消失，幾乎在棘突同一水平位置出現L5椎板；再向外側移動探頭，可見L5椎體上緣移行為L5上關節突，L5椎板下緣移行為L5下關節突；接著向外側稍移動探頭，L5椎板消失，L4與L5關節突關節下方出現L5橫突根部、L5下關節突與S1上關節突關節；繼續向外側移動探頭，L4與L5關節突關節、L5下關節突與S1上關節突關節消失，L5橫突根部移行為L5橫突（圖2）。

圖2 L5椎體縱切面從棘突至橫突移行的超聲圖像

3.橫切面上腰椎骨性結構聲像圖特點：分為3個切面，即橫突上關節突關節切面、橫突間切面、橫突下椎板切面（圖3A）。①橫突上關節突關節切面主要可見關節突關節及其關節囊，其內側結構根據位置不同有所差別。關節突關節上半部分內側為棘突聲影；下半部分內側為棘突間韌帶聲影，深部可見椎管內硬膜囊（圖3B）。②橫突間切面可見橫突高回聲聲影，橫突間切面的上半部分可見棘突間韌帶及其深部的硬膜囊，同時可見關節突關節的最下部分，關節突關節間隙常顯示不清（圖3C）；橫突間切面的下半部分內側可見椎板及棘突，椎管內硬膜囊因椎板及棘突遮擋不能顯示。③橫突下椎板切面上橫突剛消失，下位椎體的上關節突尚未出現，即關節突關節尚未出現，可見椎板與棘突（圖3D）。

圖3 腰椎橫切面示意圖及超聲圖像

4.橫切面上腰椎骨性標志移行規律：探頭放置于關節突關節上半部，可見椎板、棘突；當探頭向下移動，棘突逐漸消失，出現棘突間韌帶及椎管內硬膜囊出現；再向下移動探頭，關節突關節漸移消失出現橫突，棘突間韌帶消失出現棘突及椎板；繼續向下移動探頭，橫突消失，僅可見椎板、棘突。若仍向下移動探頭，可再次出現下位椎體關節突關節聲像圖。

二、腰椎橫突數目異常時腰椎節段定位情況

本研究中共12例患者出現腰椎橫突數目異常。其中有10例雙側出現6個橫突聲影，女8例，男2例，其中8例考慮為胸椎腰化，2例考慮為骶椎腰化。1例女性患者左側出現6個橫突聲影，右側出現5個橫突聲影，考慮為左側為胸12肋肋骨變短。1例女性患者左側出現5個橫突聲影，右側出現4個橫突聲影，考慮為右側L1橫突變長所致。此12例患者經脊柱X線全長片證實，與超聲考慮意見一致。

余188例患者雙側均有5個橫突，未出現移行椎，與患者腰椎X線檢查結果一致。175例患者髂嵴最高點與L5橫突、L4與L5棘突間隙幾乎處于同一水平線；20例患者髂嵴最高點明顯高于L5橫突，但仍低于L4橫突；5例患者髂嵴最高點略低于L5橫突，但未見骶椎腰化。

討 論

超聲能夠快速識別腰椎橫突、棘突等骨性結構，相比X線或CT，在介入治療中，超聲具有易開展、相對廉價的優勢，能夠避免將醫師及患者暴露于放射線之下，同時可實時引導，觀察穿刺針的位置，盡量減少對血管神經的損傷。關于腰椎縱切面的聲像圖及其特點已有文獻描述［6］，但未闡述其各個切面之間連續動態的變化規律，致使超聲醫師雖然認識各個獨立的腰椎縱切聲像圖，但在從中線棘突向橫突或從橫突向棘突方向掃查過程中，難以互相聯系同一節段的腰椎骨性結構在聲像圖上的演變，容易丟失節段，給定位腰椎節段造成一定困難。基于此，本研究總結出腰椎橫切面和縱切面的骨性結構聲像圖特點及移行規律，對今后腰椎節段的確定大有裨益。

對于腰椎節段的確定，多以棘突、橫突為解剖標準確定［7］，但未具體提及如何確定棘突或橫突節段。此外，當患者出現腰椎骶化、骶椎腰化或第12肋骨變短類似L1橫突，因橫突聲影的減少或增多，對腰椎節段確定造成一定困難。大部分人群X線上髂嵴最高點連線經過L4椎體下1/3及L4與L5棘突間隙，L4橫突多位于髂嵴之上，L5橫突位于髂嵴之下或與髂脊相平［3］。當腰椎橫突數目異常時，以L5橫突與髂嵴的關系為參考，聯合L5橫突水平線以下椎板或棘突的數目，可快速準確定位腰椎節段。若患者出現雙側6個橫突聲像圖，且L5橫突位于髂嵴之上，L5橫突水平以下僅出現1個椎板及棘突，此時可行頸胸腰椎全程掃查，從頸椎開始確定肋骨數量。本研究中共出現12例腰椎橫突數目異常者，經超聲掃查確定的節段結果與患者脊柱X線全長片檢查結果一致；188例雙側腰椎橫突數目正常者與腰部X線檢查結果一致，說明應用超聲確定脊柱節段具有較高的準確性。本研究中85%（175例）患者髂嵴最高點與L4與L5棘突間隙位于同一水線上，史方悌等［8］通過X線研究發現髂嵴最高點與位于L4與L5棘突間隙患者比例為72%，可能與本研究中患者體位為腹部墊枕，腰椎生理曲度減小，棘突間隙位置略改變有關。

當出現骨質增生嚴重的患者，其腰椎椎板間隙常顯示不清，而骨質疏松的患者或肥胖患者其聲像圖欠清晰、腰椎椎間隙因退變丟失明顯及腰椎向前滑脫時髂嵴最高點可能與L4橫突平行，導致腰椎節段識別也常成為棘手的問題。此時多種腰椎定位方法聯合使用，有利于提高識別腰椎節段的準確率。臨床中可根據穿刺部位的不同，采用多種方法聯合定位提高準確率。對于腰硬聯合麻醉或側隱窩注射，穿刺點為椎板間隙，可以通過椎板間隙找到相應節段后體表標記，聯合橫突定位；若穿刺點為腰椎后支、L3橫突注射、腰方肌阻滯、腰交感阻滯等，可定位各腰椎橫突后，聯合髂嵴最高點判斷橫突節段是否準確；對于腰脊神經根出孔根注射，找到相應節段椎板后向外側移動，確定出孔根位置，聯合橫突或者髂嵴最高點進一步確定節段。

本研究的局限性：本研究中未發現L5橫突與髂骨融合或形成假關節者，或S1腰化后其橫突與骶骨形成假關節病例，可能與本研究納入樣本量相對較少有關，有待今后進一步研究觀察。

綜上所述，本研究總結了腰椎及其毗鄰組織的超聲聲像圖結構特點，聯合多種腰椎定位方法確定其節段，有助于準確完成腰椎相關節段的檢查及治療。