【摘要】 探讨颈椎后路钛合金内固定系统对术后MRI成像的影响。［方法］对6例行颈椎后路钛合金脊柱内固定的患者术后进行MRI检查，所用MRI为1.0 T及1.5 T的超导MRI系统，患者均进行矢状位的快速自旋回波序列（TSE）T1加权像（T1WI）和TSE T2加权像（T2WI）以及轴位的TSET1加权像扫描，然后对术后钛合金内固定的伪影特点及其对椎管内结构的影响进行分析。［结果］MRI伪影的大小为内固定大小的2~3倍，基本能够辨认出原来内固定物的形状，钛合金内固定植入物本身在T1和T2加权上都表现为低信号，其边缘在T1和T2加权上都有明确分界线的高信号区。在矢状面T1和T2加权和轴位T1加权上均可清晰显示脊髓和椎管内的结构。后路系统的连接棒伪影较小，只对紧邻的椎板和小关节处图像辨认有影响，对术后图像观察的影响较小。椎板钩的伪影较大，会影响对椎板附近结构的观察，特别是伸入椎管内的部分会影响对脊髓后部的观察。椎弓根螺钉钉尾部伪影较大，对紧邻的椎板和小关节处图像辨认有影响；正确植入的颈椎弓根螺钉伪影也较大，主要会影响对邻近部位椎管侧方、椎动脉、椎间孔、脊神经和后外侧突出的椎间盘等结构的观察。［结论］颈椎后路脊柱钛合金内固定术后患者进行MRI检查时，应该尽量选择快速自选回波序列进行扫描，当使用常规自旋回波序列扫描时，应尽量减少TE。医生在分析术后MRI图像时应该充分认识到钛合金内固定的伪影对图像的影响，以去伪存真，结合患者的临床表现作出正确的判断。
【关键词】 颈椎 钛 内固定 核磁共振成像 伪影
Abstract：［Objective］To discuss the influence of posterior cervical titanium internal fixation system on magnetic resonance image（MRI）.［Method］Six cases that had operated in Changhai hospital with posterior cervical titanium internal fixation system performed MRI scan.The MRI system were 1.0T or 1.5T scanner.Patients all performed sagital T1,T2 and axial T1weighted image scan under turbo spin echo(TSE)sequence,then the artifacts and its influence on the MRI image were analyzed.［Result］Mean artifact size ranged from 2 to 3 times of actual screw size.The artifact was similar to the primary shape of internal fixation system with low intensity signal on center and high intensity signal on the margin.The details in the spinal canal can be distinguished.The rod had small artifact,but the laminar hook had large artifact which obscured the posterior structure of spinal canal,and the artifact of pedicle screw had influence on lateral spinal canal,nerve root and vertebral artery.［Conclusion］Patients with posterior cervical titanium internal fixation system should choose Turbo spin echo(TSE)sequence for MRI scan,if the spin echo is performed,the TE should be minimized.
Key words:cervical spine; titanium; magnetic resonance image(MRI); artifacts
MRI是脊柱外科诊断和治疗中不可缺少的检查手段，它不仅有助于疾病诊断，而且对于治疗的评价和随访起到重要的作用。在脊柱外科中，常常需要使用金属内固定物，如钢板、螺钉、棒和钢丝等，这些内固定物常常靠近脊髓，在检查时会产生伪影，妨碍对术后的评价和随访。理想的内固定植入物应该是既能够满足生物力学的需要，又能够清楚地显示脊柱的结构，将伪影减少到最低。由于铁磁类的金属植入物产生明显的伪影并可使图像结构变形，从而使术后的MRI检查几乎没有任何意义。钛是一种非铁磁性的金属，它有良好的耐腐蚀性、生物相容性好、柔韧性强和重量轻等特点，目前广泛用作金属植入物的材料。然而有关各种钛金属植入物对术后脊柱MRI影响的详细观察目前仍不完全清楚。本文对6例用颈椎后路钛合金脊柱内固定系统患者术后的MRI进行了分析，以探讨颈椎后路钛合金内固定对脊柱脊髓成像的影响。
1 材料和方法
患者,男4例，女性2例;平均年龄48岁。2例为先天性畸形，1例患者为颈椎骨折，1例患者为颈枕不稳，2例患者为颈椎肿瘤。颈椎骨折患者进行了后路的复位减压及固定，畸形、颈枕不稳患者则进行了后路减压、固定和植骨融合术，颈椎肿瘤患者行肿瘤切除和后路的固定术。患者所用的内固定系统均为Sofamore Danek的CD Cervical、CD M8、枕颈CCD等颈椎后路内固定系统，材料为钛合金（Ti6Al4Va）。棒和螺钉的直径为3.5 mm左右，螺钉长度为15~25 mm。患者术前术后均进行颈椎的MRI检查，2例用1.0 T的超导MRI系统，4例用1.5 T的超导MRI系统，所有患者均进行矢状位的TSE T1加权像（T1WI）和TSE T2加权像（T2WI），以及轴位的TSE T1加权像（T1WI）扫描，部分患者因为诊断的需要尚进行了GdDTPA的增强扫描及脂肪抑制的扫描。所有术后的MRI图像均进行图像质量的评价，主要评估内容为：内固定图像伪影的大小，内固定变形程度，内固定周围软组织是否变形及变形程度，是否影响重要结构和病变的辨认，以及检查的安全性等。
2 结 果
所有患者术后均顺利完成MRI检查，没有出现任何不适反应。所有的MRI扫描序列图像中都可以看到钛合金内固定物的伪影。伪影的大小为内固定大小的2~3倍，基本能够辨认出原来内固定物的形状。从MRI的图像上可以看到，钛合金内固定植入物本身在T1和T2加权上都表现为低信号，其边缘在T1和T2加权上都有明确分界线的高信号区。在矢状面T1和T2加权和轴位T1加权上均可清晰显示脊髓和椎管内的结构（图1、2）。后路系统的连接棒伪影较小，只对紧邻的椎板和小关节处图像辨认有影响，而此部位往往不是术后MRI的观察重点，因而对术后图像观察的影响较小。椎板钩的伪影较大，会影响对椎板附近结构的观察，特别是伸入椎管内的部分会影响对脊髓后部的观察（图3）。椎弓根螺钉钉尾部伪影较大，对紧邻的椎板和小关节处图像辨认有影响；正确植入的颈椎弓根螺钉伪影也较大，主要会影响对邻近部位椎管侧方、椎动脉、椎间孔、脊神经和后外侧突出的椎间盘等结构的观察（图4）。
图1T1加权相矢状位扫描可以清晰辨别脊髓和椎管的结构，C3后方脊髓内的低信号区为内固定伪影所致 图2非椎弓根螺钉平面T1加权轴位扫描可见棒的伪影较小，对椎管内结构辨认无影响 图3椎板钩平面T1加权轴位扫描可见明显的伪影，对椎管后方结构的观察有影响 图4椎弓根螺钉部位T1加权轴位扫描可见明显的伪影，对椎管侧方、神经根、椎动脉和椎间孔的观察有影响
3 讨 论
3.1 钛合金植入物行MRI检查的安全性
近年来，各种新型的脊柱内固定系统广泛应用于脊柱疾患的治疗，但通常的铁磁性金属植入物在进行MRI检查时植入物和高强度的磁场之间会产生多种作用，包括金属植入物的移位或脱出，植入物和周围组织的发热、图像伪影等。而钛是非铁磁性的，它在静止的磁场中不会产生偏转应力，另外诱导电流对植入物和周围组织的加热作用也是可以忽略的。在本组患者中作者也观察到所有的患者进行MRI检查时均无不适反应。作者在随访病例中也没有观察到MRI检查导致脊柱内固定移位的现象。目前亦未见有MRI检查导致钛合金内固定物移位的报道。因而可以认为使用钛合金脊柱内固定系统的患者可以安全地进行MRI检查。
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