張雙晶,張鳳翔,盧東霞,楊金花
(1.包頭醫(yī)學(xué)院,內(nèi)蒙古 包頭 014040;2.內(nèi)蒙古鄂爾多斯市中心醫(yī)院影像科,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)
梨狀肌出口綜合征(piriformis syndrome,PS)是指因急慢性損傷或解剖變異等原因?qū)е吕鏍罴“l(fā)生充血、水腫、肥厚及痙攣擠壓鄰近肌肉和坐骨神經(jīng)的營養(yǎng)血管,致其局部血液循環(huán)受阻、刺激和擠壓坐骨神經(jīng)產(chǎn)生坐骨神經(jīng)痛,其中以臀部、腿部疼痛為主要臨床癥狀,伴或不伴下肢放射性疼痛等。近幾年,有學(xué)者[1]發(fā)現(xiàn)PS 相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而梨狀肌、坐骨神經(jīng)位于盆腔出口區(qū),此處空間位置狹小,引起PS的病因及與其相鑒別的疾病種類繁多,因此該病診斷較困難。多模態(tài)MRI 操作簡(jiǎn)便,對(duì)PS 定位定性準(zhǔn)確率高、發(fā)現(xiàn)及時(shí),可為PS 的診斷提供多方面解剖信息,在其鑒別診斷中也有不可替代的作用。
1.1 梨狀肌解剖結(jié)構(gòu) 梨狀肌位于臀部深層,是髖關(guān)節(jié)外旋肌之一,主要作用是使髖關(guān)節(jié)外展、外旋,形狀似扁椎體形,起自S2~4前側(cè)緣,坐骨大切跡上緣,從坐骨大孔出骨盆,止于股骨大轉(zhuǎn)子的外上緣,將坐骨大孔分為梨狀肌上孔、梨狀肌下孔。梨狀肌上緣與坐骨大孔下緣圍成梨狀肌上孔,梨狀肌上緣與臀中肌及臀小肌下緣圍成梨狀肌上間隙,梨狀肌上孔與上間隙通過的結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)依次為臀上神經(jīng)、臀上動(dòng)脈及靜脈;梨狀肌下緣與坐骨大孔下緣圍成梨狀肌下孔,其后外下方有梨狀肌下緣與上孖肌上緣圍成的梨狀肌下間隙,梨狀肌下孔與下間隙通過的結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)依次為坐骨神經(jīng)、股后皮神經(jīng)、臀下神經(jīng)、臀下動(dòng)脈與靜脈,以及陰部?jī)?nèi)動(dòng)脈、靜脈與陰部神經(jīng)[2]。
1.2 坐骨神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu) 坐骨神經(jīng)從梨狀肌下孔出骨盆,是全身最粗和最長(zhǎng)的神經(jīng)。由腰神經(jīng)(L4~5)和骶神經(jīng)(S1~3)組成,直徑1 cm 左右。從梨狀肌下孔穿出后,到達(dá)臀部,沿大腿后方下行至足,在腘窩上方分為脛神經(jīng)、腓總神經(jīng)[3]。
有研究[4-6]發(fā)現(xiàn),PS 病因種類繁多,簡(jiǎn)單分為主要原因與次要原因2 種。
2.1 主要原因 外傷、勞損及梨狀肌與坐骨神經(jīng)解剖變異是引起PS 的主要病因,患者多有外傷史,如有閃、扭、外旋、由蹲位變站位及負(fù)重行走等情況。根據(jù)1937 年BEATON 等[7-10]報(bào)道,可將解剖變異類型歸納為6 型:Ⅰ型為坐骨神經(jīng)總干走行在梨狀肌下緣;Ⅱ型為坐骨神經(jīng)在骨盆內(nèi)分為2 支,腓總神經(jīng)從梨狀肌肌間穿出,脛神經(jīng)走行在梨狀肌下緣;Ⅲ型為坐骨神經(jīng)在骨盆內(nèi)分為脛神經(jīng)和腓總神經(jīng),前者走行在梨狀肌下緣,后者走行在梨狀肌上緣;Ⅳ型為坐骨神經(jīng)總干從梨狀肌肌間穿出;Ⅴ型為坐骨神經(jīng)分為2 支,腓總神經(jīng)走行在梨狀肌上緣,脛神經(jīng)從梨狀肌肌間穿出;Ⅵ型為坐骨神經(jīng)總干從梨狀肌上緣穿出,Ⅵ型有2 塊梨狀肌,其中1 塊稱為副梨狀?。ˋP),坐神經(jīng)總干從副梨狀肌肌間穿出。其中Ⅰ型最常見,為正常型,其他5 型均屬變異型。
2.2 次要原因 較常見的如婦科占位性病變、骶髂關(guān)節(jié)炎及盆腔腫瘤放化療后等,波及梨狀肌,致使梨狀肌發(fā)生充血、水腫、增厚或萎縮,擠壓從梨狀肌下孔穿出的坐骨神經(jīng),產(chǎn)生坐骨神經(jīng)痛等癥狀。
PS 目前無診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”,多依靠病史、臨床表現(xiàn)、體格檢查或術(shù)后確診,影像學(xué)可協(xié)助診斷。部分學(xué)者[11]采納以下臨床診斷標(biāo)準(zhǔn):①患者有外傷史、臀腿部疼痛、酸脹感;②梨狀肌投影區(qū)體格檢查有索狀或塊狀物;③直腿抬高試驗(yàn)陽性;④“4”字試驗(yàn)給予外力抵抗可誘發(fā)坐骨神經(jīng)痛;⑤X 線、CT、MRI 排除其他疾病,如結(jié)核、腫瘤及腰椎間盤突出癥、骶髂關(guān)節(jié)炎等。
梨狀肌位于臀部深層,形態(tài)飽滿,輪廓清晰,從組織細(xì)胞學(xué)講,肌細(xì)胞與細(xì)胞外間隙的水分子是由自由水和結(jié)合水組成的,結(jié)合水的橫向弛豫時(shí)間較自由水短,因此肌組織在T2WI 呈等信號(hào)。急性損傷時(shí),水分子會(huì)發(fā)生改變,導(dǎo)致抑脂T2WI 呈高信號(hào)。坐骨神經(jīng)T1WI 上與肌肉信號(hào)相似,T2WI 較肌肉信號(hào)稍高。有學(xué)者[12-14]認(rèn)為,PS 分為急性損傷期和慢性修復(fù)期,前者M(jìn)RI 示患側(cè)梨狀肌較對(duì)側(cè)肥大、增厚,并呈炎性改變(T1WI 呈等低信號(hào),T2WI 抑脂呈高信號(hào)),周邊肌間可見積液;后者M(jìn)RI 示梨狀肌體肌纖維變薄、變細(xì)、縮短,體積縮小,鄰近組織呈脂肪化等影像改變。常規(guī)序列不僅可提供MRI 異常信號(hào)信息,還可通過測(cè)量軸位T1WI 梨狀肌的形態(tài)進(jìn)行定量評(píng)估。黃志發(fā)等[15]在梨狀肌出口綜合征病因?qū)W研究中,測(cè)量梨狀肌上孔區(qū)域組與梨狀肌區(qū)域組厚度、面積及體積,并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,結(jié)果顯示梨狀肌區(qū)域組患者與對(duì)照組以上數(shù)據(jù)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而梨狀肌上孔區(qū)域組與對(duì)照組數(shù)據(jù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,為進(jìn)一步研究病因及坐骨神經(jīng)損傷機(jī)制奠定基礎(chǔ)。
fMRI 是目前對(duì)骨骼肌病變顯示較佳的成像方法,可清晰顯示疾病早期形態(tài)未發(fā)生改變時(shí)的MRI表現(xiàn)。其中,DWI、DTI 對(duì)肌肉病變具有獨(dú)特的診斷優(yōu)勢(shì),可反映肌肉及神經(jīng)損傷后病理、生理微觀變化,并可無創(chuàng)、量化分析及客觀評(píng)估肌肉、神經(jīng)損傷程度,以及再生修復(fù)情況。
5.1 梨狀肌的DWI 表現(xiàn) DWI 通常反映水分子的擴(kuò)散情況,其受限程度則用ADC 表示。生理狀態(tài)下自由水中的水分子由于布朗運(yùn)動(dòng)在各方向上的運(yùn)動(dòng)概率相同,這種擴(kuò)散方式為各向同性;而水分子在人體中因各種組織的阻礙作用,其運(yùn)動(dòng)方向隨人體器官、組織結(jié)構(gòu)的變化而變化,這種擴(kuò)散方式稱為各向異性[16-17],可通過測(cè)量至少6 個(gè)方向的ADC 值計(jì)算各向異性的方向及程度。YANAGISAWA 等[18]研 究人踝關(guān)節(jié)跖屈收縮小腿肌肉損傷,腓腸肌內(nèi)側(cè)頭中ADC 值在第3 天明顯升高,推測(cè)因肌肉損傷、肌纖維破壞及細(xì)胞屏障破壞,使水分進(jìn)入細(xì)胞間質(zhì),導(dǎo)致細(xì)胞間質(zhì)水分增多,彌散受限下降,引起ADC 值升高。FENG 等[19]研究也發(fā)現(xiàn)在肌肉損傷早期,ADC 值 明顯升高。
5.2 梨狀肌的DTI 表現(xiàn) DTI 是在DWI 基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種成像技術(shù),為準(zhǔn)確分析組織中水分子擴(kuò)散的各向異性,1994 年BASSER 等[20]第一次提出引入張量及橢圓形球體表示各向異性,在6 個(gè)非共線的方向施加敏感梯度,獲得描述各向異性的擴(kuò)散量化參數(shù)DTI,在分析水分子特性方面,較DWI 更準(zhǔn)確。常用的DTI 參數(shù)是各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy,F(xiàn)A)值,代表水分子擴(kuò)散異性成分占全部擴(kuò)散張量的比值,F(xiàn)A 值越大,擴(kuò)散的各向異性越強(qiáng)。ESPOSITO 等[21]研究發(fā)現(xiàn),肌肉損傷時(shí),早期FA值下降,肌細(xì)胞不能完成再生及修復(fù),受損區(qū)逐漸被脂肪、纖維組織所取代,水分子擴(kuò)散受限,F(xiàn)A 值升高,因此FA 值可反映肌肉損傷后病理、生理微觀結(jié)構(gòu)變化及再生修復(fù)過程。此外,DTI 較常用的參數(shù)包括本征值(λ1、λ2、λ3)、平均擴(kuò)散率(mean diffusion,MD)值,前者代表3 個(gè)正交方向擴(kuò)散系數(shù)的大小,λ1代表平行纖維方向的擴(kuò)散系數(shù),λ2代表垂直于纖維束方向的擴(kuò)散系數(shù);λ3代表水分子總體擴(kuò)散方向的平均值,MD 值是描述水分子的擴(kuò)散能力,MD 值越大,水分子擴(kuò)散能力越強(qiáng)。需注意的是,DTI 掃描時(shí),b 值的選擇對(duì)圖像質(zhì)量及后處理數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性很重要,F(xiàn)ROELING 等[22]研究表明,骨骼肌b 值取400~500 s/mm2時(shí),可獲得準(zhǔn)確的DTI 參數(shù)。梨狀肌定量分析對(duì)發(fā)現(xiàn)PS 中梨狀肌早期損傷、臨床治療和預(yù)后評(píng)估具有指導(dǎo)意義。
5.3 坐骨神經(jīng)的DTI 和DTI 纖維示蹤成像(DTI-FT)表現(xiàn)
5.3.1 坐骨神經(jīng)DTI DTI 不僅能反映肌肉損傷水分子擴(kuò)散方向的信息,還能反映早期神經(jīng)根損傷中水分子擴(kuò)散方向的改變,BEHRENS 等[23-24]首先證實(shí)了DTI 可顯示人腰骶神經(jīng)根損傷微觀結(jié)構(gòu)變化。WADA 等[25]用坐骨神經(jīng)DTI 成像評(píng)估梨狀肌FA 值及b 值的初步研究結(jié)果顯示,坐骨神經(jīng)痛患者坐骨神經(jīng)的FA 值降低,ADC 值增高。WAKO 等[26]采用3.0 T MRI 對(duì)健康志愿者的坐骨神經(jīng)及股神經(jīng)行DTI 及DTI-FT 成像,結(jié)果發(fā)現(xiàn)DTI 可進(jìn)行坐骨神經(jīng)的量化及可視化分析,坐骨神經(jīng)平均FA 值從S1水平向遠(yuǎn)端逐漸增加,股神經(jīng)平均FA 值0.565;坐骨神經(jīng)平均ADC 值從S1水平向遠(yuǎn)端逐漸降低,股神經(jīng)平均ADC 值1.439×10-3mm2/s,以上FA 值及ADC 值正常數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)與WADA 等[25]研究坐骨神經(jīng)損傷數(shù)值變化趨勢(shì)相反,進(jìn)一步證實(shí)了坐骨神經(jīng)早期損傷可在DTI 成像中表現(xiàn)為FA 值降低,ADC 值升高,通過分析早期數(shù)值變化,使量化分析坐骨神經(jīng)損傷成為可能。
5.3.2 坐骨神經(jīng)的DTI-FT 表現(xiàn) DTI-FT 成像是以本征向量ζ1 的方向代表單位體素內(nèi)纖維束的主要走行方向,運(yùn)用相關(guān)算法對(duì)單位體素內(nèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行連續(xù)性顯示,再通過連續(xù)追蹤纖維束的分布方法,從而實(shí)現(xiàn)纖維束軸面投影的3D 可視化,清晰顯示纖維束的走行并進(jìn)行雙側(cè)纖維束對(duì)比。DTI-FT 成像中b 值選 擇 同 樣 重 要,F(xiàn)ROELING 等[22]研 究 表 明b 值 在400~500 s/mm2時(shí),可準(zhǔn)確測(cè)得DTI 參數(shù)及纖維束重建結(jié)果,并可量化分析坐骨神經(jīng),以及通過DTI-FT的3D 效果觀察其纖維束形態(tài)與走行。DTI-FT 成像在國內(nèi)已成熟應(yīng)用在腰骶部神經(jīng)根損傷疾病中,如腰椎間盤突出癥壓迫腰骶部神經(jīng)等,但在確定PS 坐骨神經(jīng)有無損傷時(shí)未見報(bào)道。
5.4 PS 的3D FIESTA 技術(shù) 腰骶叢神經(jīng)根周圍有許多動(dòng)、靜脈及淋巴結(jié),使得神經(jīng)根與周圍組織的MRI 信號(hào)很難區(qū)分,不便于觀察,另外在實(shí)際掃描中還需面臨如腰大肌及腸內(nèi)容物等組織信號(hào)的干擾等,因此,平掃獲得的神經(jīng)根信號(hào)極易與毗鄰的小淋巴結(jié)及血流速度較慢的小血管信號(hào)相混淆。在顯示神經(jīng)根方面,3D-FIESTA 序列明顯優(yōu)于常規(guī)T2WI[27]。靜脈注射Gd-DTPA 后,由于細(xì)胞外間隙順磁性物質(zhì)的存在,引起質(zhì)子弛豫增強(qiáng),造成T1和T2弛豫時(shí)間縮短,更好地抑制周圍復(fù)雜背景信號(hào),使得神經(jīng)與肌肉的信號(hào)強(qiáng)度比提高,尤其是血流較慢的血管影消失。通過MPR、MIP 等圖像后處理可多角度、直觀觀察梨狀肌形態(tài)、坐骨神經(jīng)的走行及兩者的解剖關(guān)系,清楚顯示盆腔出口區(qū)解剖結(jié)構(gòu)。
綜上所述,多模態(tài)MRI 技術(shù)對(duì)PS 診斷及分析具有重要價(jià)值,其中DTI、DTI-FT 可量化分析梨狀肌與坐骨神經(jīng)的早期損傷微觀結(jié)構(gòu)變化,觀察神經(jīng)纖維束情況;FIESTA 序列可更加清晰、直觀、多角度顯示盆腔出口區(qū)的解剖關(guān)系及梨狀肌的形態(tài),尋找PS的病因,有助于臨床診斷、治療及評(píng)估預(yù)后。但DTI在PS 的臨床應(yīng)用較少,需進(jìn)一步研究,為PS 早期診斷、治療及尋找病因提供有力的指導(dǎo)。