全脊柱站立位數字X 線攝影與仰臥位磁共振成像矢狀面影像學參數之間的差異及相關性

張煜楠

天津市北辰醫院 （天津 300400）

脊柱退行性疾病也被稱為骨性關節炎，好發于中老年人群。隨著年齡的不斷增長，脊柱呈進行性老化、退化，從而導致脊柱退行性疾病，主要臨床表現為后縱韌帶、前縱韌帶、椎間盤等退變及骨質增生、椎間盤后凸等[1]。臨床醫師在治療脊柱退行性疾病患者前，首先需準確鑒別脊柱的病理特點，據此制定不同的治療方案，以最大限度改善患者預后。數字X 線攝影（digital radiography，DR）是診斷脊柱疾病的常規方法，掃描范圍廣，但分辨力較低。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）作為一種較新的影像學診斷方法，具有多方位成像、軟組織分辨力高、無骨偽影等優勢[2]。受脊柱長度影響，常規DR、MRI 只能對脊柱進行分段掃描，經軟件處理或人工拼接后才能獲得全脊柱圖像。但在實際掃描過程中，患者體位不同、照射投照不同、圖像處理技術差異等均會影響圖像觀察的準確性[3]。基于此，本研究分析全脊柱站立位DR 與仰臥位MRI 矢狀面影像學參數之間的差異及相關性，旨在為臨床選取合適的方法進行脊柱疾病的診斷提供參考，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2020年1月至2021年12月我院收治的55例退行性脊柱疾病患者的臨床資料，男30例，女25例；年齡45～78歲，平均（63.51±3.81）歲。本研究已獲得醫院醫學倫理委員會的審核批準，所有患者均自愿參與研究，且已簽署知情同意書。

納入標準：入院后均接受全脊柱DR、MRI 檢查，且檢查的時間間隔不超過24 h；脊柱間歇性疼痛超過6個月；均經病理檢查確診；臨床資料完整。排除標準：伴脊柱惡性腫瘤；伴脊柱畸形、先天性脊柱側彎等其他脊柱疾病；伴脊柱外傷、感染等疾病；既往有脊柱手術史；存在MRI檢查禁忌證。

1.2 方法

所有患者均接受站立位DR及仰臥位MRI檢查。

站立位DR：選擇數字X 線攝影機（島津，ZUD-L40D 型），并采用自動曝光控制系統；患者取站立位、側位時，身體冠狀面與探測器保持垂直狀態，矢狀面與探測器保持平行狀態，雙手屈曲，放松肩膀；輔助攝影架標尺距離患者2～3 cm，依據患者身高進行2～3 次曝光；采集圖像后，在DR采集工作站進行圖像分析，并對掃描圖像進行半自動無縫拼接。

仰臥位MRI：使用Siemens Skyra 1.5T 磁共振掃描儀，選擇頭頸正交16通道線圈、脊柱5通道相控陣線圈；患者取仰臥位，檢查時頭部先進入掃描儀，采用total spine 序列，設置T2WI 矢狀位掃描參數（TR為3 000 ms，TE為120 ms，層厚為4 mm，層間距為0.4 mm，回波鏈長度為4，FOV為200 mm×370 mm，矩陣為200×294，激勵次數為2），以脊髓為中心，分頸胸椎段、腰骶椎段兩個部位進行掃描；將掃描圖像傳輸至MRI 工作站，采用后處理軟件半自動無縫拼接掃描圖像。

以上檢查均由2名高年資的影像學醫師（臨床工作時間超過10年）采用獨立、雙盲法進行閱片。

1.3 觀察指標

脊柱圖像質量：采用5分法評價兩種檢查方式的圖像質量，5分為所呈現的圖像細節、結構均清晰，無偽影出現，椎體、脊髓顯示連續，無缺失，可用于臨床診斷；4分為圖像成像清晰，輕微偽影，椎體、脊髓顯示較好，不影響臨床診斷；3分為部分圖像成像較為模糊，有偽影，可顯示椎體、脊髓的主要節段，尚可輔助臨床診斷；2分為圖像成像較模糊，有偽影，難以輔助臨床診斷；1分為圖像出現明顯偽影，難以輔助臨床診斷。

椎體顯示質量：優為圖像拼接部位無椎體重影或缺失，椎體無移位，可進行臨床診斷及測量；良為圖像拼接部位的椎體存在重影，但不明顯，或拼接水平部位有移位，但能進行疾病診斷；差為圖像拼接部位的椎體充盈較為明顯，或拼接水平部位的移位較為明顯，難以進行疾病診斷。

矢狀面參數：在正中矢狀位圖像上進行測量，CL 為C2與C7下終板之間的夾角；TK 為T4上終板與T12下終板之間的夾角；LL 為L1與S1上終板之間的夾角；SS 為S1終板與水平線的夾角；SVA 為經C7椎體中心所做的鉛垂線與S1后上緣的水平距離，正值表示鉛垂線落在S1后上緣前方，負值表示鉛垂線落在S1后上緣后方。

分析全脊柱站立位DR 與仰臥位MRI 圖像矢狀面測量參數CL、TK、LL、SS、SVA 之間的相關性。

1.4 統計學處理

2 結果

2.1 圖像質量

全脊柱仰臥位MRI 的圖像質量評分為（4.83±0.21）分，高于站立位DR 的（4.01±0.53）分，差異有統計學意義（t=10.667，P＜0.05）。

2.2 椎體顯示質量

經內置軟件半自動拼接、手工微調后，所有圖像均可清晰、完整地顯示全脊柱、脊髓的解剖形態、病變部位及形態等。全脊柱仰臥位MRI、站立位DR 圖像椎體顯示質量優的占比分別為100.00%（55/55）、98.18%（54/55），兩者比較，差異無統計學意義（χ2=1.009，P＞0.05）。

2.3 矢狀面參數

全脊柱仰臥位MRI 圖像矢狀面參數CL、TK、LL 的測量值均低于站立位DR，SS、SVA 的測量值均高于站立位DR，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩種檢查方式的矢狀面參數測量值比較（±s）

表1 兩種檢查方式的矢狀面參數測量值比較（±s）

注：DR 為數字X 線攝影，MRI 為磁共振成像；CL 為C2與C7 下終板之間的夾角，TK 為T4 上終板與T12 下終板之間的夾角，LL 為L1 與S1 上終板之間的夾角，SS 為S1 終板與水平線的夾角，SVA 為經C7 椎體中心所做的鉛垂線與S1 后上緣的水平距離

診斷技術 CL（°） TK（°） LL（°） SS（°） SVA（mm）DR 28.40±2.49 30.15±2.35 46.12±3.65 32.52±4.25 16.51±2.96 MRI 24.21±2.16 22.08±1.96 41.45±3.28 38.10±4.36 36.58±3.18 t 9.427 19.558 7.058 6.797 34.261 P＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

2.4 相關分析

Pearson相關分析結果顯示，全脊柱站立位DR與仰臥位MRI 圖像矢狀面測量參數CL、TK、LL、SS、SVA 均成正相關（r=0.712、0.698、0.752、0.651、0.689，P＜0.05）。

3 討論

DR 是臨床診斷脊柱疾病的常用方法，通過獲取患者站立位脊柱分段圖像，在掃描結束后采用圖像拼接處理技術，從而獲得完整的脊柱X 線正側位圖像[4-5]。但DR 檢查有一定的輻射性，且成像效果較差，可能會在一定程度上影響圖像顯示質量。MRI 是目前臨床用于診斷脊柱疾病的新型方法，具有無創，無骨性偽影，可全方位、多角度成像，掃描速度快，掃描范圍廣等優點，并可利用相控陣脊柱線圈將全脊柱分為頸胸段、腰骶段兩個節段，故可清晰、完整地顯示脊柱的結構、細節[6-7]。

本研究結果顯示，全脊柱仰臥位MRI、站立位DR 圖像椎體顯示質量優的占比分別為100.00%、98.18%，表明MRI、DR 均可完整、清晰地顯示全脊柱結構，提高脊柱疾病檢出率。本研究結果還顯示，全脊柱仰臥位MRI 的圖像質量優于站立位DR，差異有統計學意義（P＜0.05），表明與DR 比較，MRI 顯示全脊柱的圖像質量較好，偽影少，圖像更加清晰。主要原因是DR 可能會造成一定程度的圖像重疊，圖像質量較差，無法清晰顯示椎管改變及椎體移位；而MRI 無骨性偽影，可清晰顯示脊柱結構及相關細節，圖像質量好。

目前，臨床評估脊柱病變時，主要是根據X 線或MRI 所測量的脊柱曲度參數變化。脊柱曲度是評估脊柱生理結構形態的主要指標，并能反映脊柱矢狀面的平衡性。CL、TK、LL 是反映脊柱整體矢狀位平衡狀態的主要指標，SS 可反映腰骶部穩定性，其參數變化直接影響LL 值。當腰骶部將脊柱承受重力傳遞至骨盆環并出現不穩時，表現為SS值增大，L5椎體滑脫，導致患者出現腰痛，而采用仰臥位MRI 可評估腰骶部形態，并能進行SS 測量。SVA 是評價脊柱矢狀面平衡的重要指標，亦能評價脊柱的總體功能狀態，其參考值為5.0 cm，若SVA值發生變化，表明極可能發生了矢狀面失衡[8]。因此，根據X 線或MRI 所測量的脊柱曲度參數變化，可為脊柱疾病的診斷提供依據。

本研究結果另顯示，全脊柱仰臥位MRI 矢狀面CL、TK、LL 測量值均低于站立位DR，SS、SVA均高于站立位DR，差異有統計學意義（P＜0.05），且兩種診斷技術圖像參數的以上各測量值均成正相關（r＞0，P＜0.05），表明DR、MRI 在分析脊柱矢狀面的平衡性方面有一定差異。主要原因為DR、MRI 分別是對重力、靜息狀態下的脊柱結構進行評價，如在行DR 檢查時，患者需要采取站立位掃描，脊柱需要承受人體大部分負荷，此時DR 掃描獲得的圖像是人體在重力作用下所表現的脊柱，但在行MRI 診斷時，患者常采用仰臥位，此時MRI 主要顯示靜息狀態下人體的脊柱形態，從而造成脊柱矢狀面平衡性存在差異。胡紹勇等[9]的研究結果表明，站立位DR 與仰臥位MRI 測量SVA 值的相關系數僅為0.27，兩者相關性不強，與本研究結果不符，原因可能是研究樣本量、儀器、影像學醫師診斷水平存在差異。

綜上所述，全脊柱站立位DR、仰臥位MRI 診斷脊柱退行性病變的圖像質量均合格，但兩種檢查方式的矢狀面圖像參數存在明顯差異，在實際臨床應用過程中，必要時應聯合兩種檢查技術共同進行診斷。