Dynamische Funktions-MRT der Halswirbelsäule '.
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Zusaniinenfassung --
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Einleitung
Zur :$nfertigurig von Funktionsaufnahmeii der I-ILVS wurde für die MH'1' eine Vorrichtung entwickelt. mit der die Cntersucliung in fiinf' Flexionsgraden durchgeführt werden kann. Dazu wurden I',undT2*-gewicl~tete FFE-Sequenzen eingesetzt. Die dynamische Funktions-MRT wurde bei 5 Probanden und 31 Patienten (Diskusprolaps=5, HLVS-Schleudertraurna= 4, Spinalkanalstenose- 6, Laminektomie ~ i n d Fusionsoperationeri --: 14. rheumatoide Arthritis 2) angewandt. Insbesondere bei HWS-Schleudertraumata, spinalen Stenosen und postoperativen Beschwerden konnte durch die dynamische Funktions-MRT das Zusammenspiel von knöchernem bzw. ligamentärern Spinalkanal und des Myelons in Abhängigkeit der Funktionsstellung der HWS verbessert beurteilt werden. :
Schlüsselwörter
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Die statisch(! MHT-Untersuchung der Halswirbelsäulc ha.t sich bei einer Vielzahl von Erkrankungen als weiterl'ührende diagnostische blaßnahme bewährt (1 -4. 8-12, 14-'16). Schäclen der HWS, dio nur in bestimmten Ue~legungsphascn evident werden, lassen sich jedoch da.mit nur unzureichend na.chweisen. Ziel unserer Studie war es, MHT-Aiifnahmcn der HWS in definierten ßecvegungsgraden durchzuführeri. Dazu niußten eine geeignete Vorrichtung und ein Untersuchungsprogramm entwickelt ~ l e r d e n .Das Interesse galt in besondcrcm Maße dern Verhältnis der Weite des Spinalkanals zuni Myelon in Abhängigkeit von der Flcxionsstellung der Halswirbelsäulr bei degenerativen Veränderungen sowie postoperativen und posttraurnatisclien Zuständen. Methode
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Palienten Halswirbelsäule - Dynamische FunktionsMRT - Bandscheibenvorfall - Spinalkanalstenose Laminektomie - Fusion - Rheumatoide Arthritis Schleudertraurna - Spinale Blutung Dynarnic function MR of the cervical vertebral...column ... -
To obtain functional studies of the cervical spine. a device has been developed which allows MRI examinations to be carried out in five different degrees o i flexion. T, and Tz* weighted FFE sequences were used. Dynarnic functional MRI was performed on 5 norrnals and 31 patients (5 disc herniation, 4 wliiplash injuries, 6 spinal canal stenoses, 14 larninectomies and spinal fusions, 2 rheumatoid arthritis). The relationship of the spinal cord to the bony and ligamentous components in different degrees of flexion was particularly well shown in whiplash injury. spinal stenosis and postoperative Situations.
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Key words
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Cervical spine - Cinernatic MRI - Disc herniation - Spinal canal stenosis - Larninectomy - Spinal fusion - Hheurnatoid arthritis - Whiplash injury - Spinal hernorrhage
Fortschr. Höntgenstr. 157.3 (1 9921222--228 O CeorgThicrncVerlagStiittgart. NRW Ynrk
Am I'hilipsT5 wurden dynamische FunktionsMRT-Uiitersiichungcn dcr Halswirbelsäule von 5 Probarideri und 31 Patienten durctigel'ührt (ßaiidscheibcnvorfalIc ( n =5). Schleudcrtraurncn ( n -4). rheumatoide Arlliritideii des krniiiozcrvikalcn Überganges (n - 2). knöchcrne Spinalkanalstenosen (n - 6) u n d 14 postoperative Refiincle (I.nrninektomien=9. vcntrale Fusionen=5)). 21 Patienten waren mäniilich uiid 10 weiblich. Das Durclischnittsalter dcr I'aticnten lag bei 52 Jahren (Median - 48 Jahre).
Untersuchungsoorrichtung Die metallfrcic. aus Hanplastik angefertigte Bewcyngsvorrichtung bestarid aus einem stationXren Teil. auf dem der Patient mit dcrn Körper lag, und einem bewegliche11Teil. der die Sagittalflexion der I-lalswirbclsäulccrmöglichte. Der beweglichc Tcil wurde maiiiiell in ssiiier Winkelstellung vcrändert ( A b b . 1).
Palientenlagerung Der Hinterkopf des Patieiiteri lag iri einer präformierten Vertiefung des bcwcglichcn 'l'cils der Untersuchurigsvorrichtung. Die Auflagepiinkte waren der Kiirperstarnrn kaudal von ßWK2 und das Hinterhaupt. Damit war eine ungehinderte und harmonisctie Sagiltalflexion dcr HWS möglich.
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Binc flcxible Oberflächenspule (Durchmesser- 17 cm) lag deii Halsweichtcilcn dorsal an u n d crlaubte eine Darstellung vom kraniozervikalen Übergang bis in Höhc von RM'K 1.
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Von M..Vügele, W. Koch H. Kudatz ", 13. Wöll urld .M. Rf.iscv Radiologisclir ~;niviirsii.iiisklit~ik. Uonn I Orilii~piidisilic~ U~iivr!rsitätsklinik. Hoi-in 'Ncurochirurgiscli~I.iii\.c~rsitäishIi11ik,Botin
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Bewegungsvorrichtungzur Funktions-MRT.Die rnelallfreieBewegungsvorrichtungaus Hartplaslik besteht aus einem stationärenTeil, auf dem der Palienl mit dem Korper liegt, und einem beweglichenTeil,der die Sagittalflexion der Halswirbelsauleermöglicht. Diegesamte HWS ist frei beweg Iich,so daß eine ungehinderte Sagitialflexion möglich ist.
Abb. 1
Auswrrtung der Enge des Spirzcrlkanals
Das Maß der Kompression des Spinnlkanals in Ante- und Ret,roflcxion wurde iii vier Stadicn eingeteill (1 5). Null entsprach keirier Kompression des Spiiialkaiinls. Stadi~im1 einer minimalen Kompressioii des Subarachnoidalraumes. Stadium 2 ciner geringen Kompression des Myclons und Stadiiiiii 3 einer starken Kompression des Myolons oder bereits cincr Atrophie. Ergebnisse -Sequenzen
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Die beiden FFE-Bewegungsseqiicn7.en e r gänzten sich hinsichtlich d e r Darstellung d e r morpliologischen Befunde und pathologischer Striikturveränderungen d e r HWS und d c s Myelons. llas zweite Echo d e r T,*gewichteten FFE-Sequenz (TR/TE 380/11/40 ms) g a b die Größenbeziehungen von knöchernein Spinalkanal zu Epiund Subduralrauin bzw. Myelon wieder. Dcr gesamte Inhalt des Spinalkri.nals w a r signalintensiv und stellte sich korilrastreich gegenüber d e n signalarmen knöchernen Strukturen dar. Eine sichere Differcnzieruiig von Liquor und Myelon w a r rnil dieser Sequenz nicht möglich. Die T,gewichtete FFE-Sequenz (TR/TE60/18 rns) stellte d e n Liquor signalarni und d a s Myelori signalintensiv d a r und eignete sich deshalb z u r Beurteilung von Kompressionen d e s Myelons und d e r Weite d e s Subarachnoidalraumes bei d e n verschiedenen Bewegungsphasen d e r HWS.
Dynamische Funktions-MHT: Probanden (n= .5) Die Sagiltalflexion d e r Halswirbelsäule zeigte in der dynamischen Funktions-MRT auf Ti-gewichteten FVE-Aulnahrneii eine harmonische intersegmentale ßewegiing, die iri einer gleichmälJigen Bogenlinic von d e r Kyphose bei Ventralflexion in die Lordose bei Dorsalflexioii überging. Das Rückenmark folgte diescr Reweguiig. E s schmiegte sich entsprechend d e r jeweiligen Flexion dem
Spinalkanal a n . Der Subarachnoidalraum versc:hwaiid ventral d e s Myc~lorisin hiteflexion und dorsal in Retroflexion fa.st vollstäiidig. Die Ligg. longitudiriälia anterius und postcrius waren in ~agittalfl&ionauf T , - und I',*-gewichtoten FFE-Aufnahmen n u r in Höhe d e r Bandscheibcnräuine als signalfreie Linien gegenüber d e n signalintensiven Bandscheiben abgrenzbar. In Höhe d e r ebenfalls signalfreien Wirbelkörperhinter- und -vorderkanten w a r e n sie nicht m e h r abzugrenzcn. In Ante- und Retroflexion zeigte sich keine Fältelung. Die Ligg.flava w a r e n andeulungsweise als signalarme Strukturen in Anteflexion in Höhe C3 bis C7 bzw. BWK 1 zu erkennen. In Retroflexion näherten sich die Wirbelbögen a n , die I.igg. Ilava w a r e n in dieser Stellung nicht m e h r abzugrenzen. Die Ligg. interspinalia ließen sich nicht von den umgebenden Halsweichteilen difrerenzieren. Das Atlantodentalgelenk zeigte in d e r Bewegung eine weitgehende Parallelität d e r gelenkbildend e n Anteile und n u r eine geringe Zunahme d e r Distanz in Anteflexion. Ergebnisse bei P a t i e n t e n (n = 31) ~ a n d s c h i b o =n5) Die dynamische Funktions-MRT d e r HWS zeigte bei einem d e r 5 Patienten mit medialen Bandscheibenvorfiillen in Retroflexion eine vermehrte Kompression d e s Spinalkanals durch den Votiall und eine deutliche Abnahme in Anteflexion. Bei d e n 4 übrigen Fällen w a r keine Uefundänderung bei unterschiedlichen Funktionsstellungen erkennbar.
Bei Schleudertraumen stehen Weichtcilverletzungen d e s Rand- und Muskelapparatcs im Vordergrund ( 4 , 9 , 1 1 ) . Die dynamische Funktions-MRT konnte in
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Nach Al)sclilul$ dcr statisclicri MI11'-liiilcrsucliiing i i i 'V~iii.ralstcllungder HWS c!rli~lgirdie l3c!wcgungssiiidie i i i i t liinf unterscliiedlirhnn Sagittalllexioiicii. Eiiio llmlagcrung ., des i'aiieritcn war nicht notwendig. Die Ausgangsstellung der I-IWS war eine I~icliti: Hctroflexiori. 1)aiiar.h crtolgtc der Übrrgiiiig in oiirc zuiichmeiide Anlellcsion. In der Eiidsl.crllung dcr Antcllexion wtir dir: Kinnspitze der Brust wcitgchcnd aiigenährrl. Die gcwähltcii LVirikelgradcinstcllungeii der bnweglichcn Unterlage bei.rugen 0. 25. 35. 4 2 , 48. 54' IAbb. 1 ) . Zwisclieii W - uiid 2.5"-Kippung der linlerlagc kam c!s zii riiiei Streckung der HWS iiiicl hnginncndcn Aufhebiiiig der I.ordose. die Wiiikeleirist,cllungcn35 bis 54' liihrtcn zu ciner sietigen Zunahme der Anleflexioii und Kyphosierurig dar CIWS. Die 54--Steliiing entsprach ciner nocli zu toiericrcndcn t;ndstelluiig. Um unwillkürliche ßcwcgungcn dcs Patieiii.eii weitgchcnd zu verineidcn, wurde der Kopf seitlich mit zwci SchaumsloMteilcn stabilisiert iiiid mit cincr leichten Ciirtung fixicrt. Seq~tenzen:1. dynamische Seqiicnz: FFE. '['H -320 rns. TE- 11 und 40 nis (Doppel-Echo). Flipwiiikel-30". Scan-Zeit: 5 x 1.07 min. 2. dyiiaiiiischc Scquenz: FFE. 'TR-60 ms. 'I'E 18 ins. I:lipwinkel= 30". Scan-Zeit: 3 x 1.03 min. Die Scliichtdickc der fiirir simiiltancn sagittalen Aufnahmen betrug 5 mrn. Scan-Matrix 128 x 128. Rrkoiistruktionsmatrix 256x 256. zwci L)atc?nakqiiisitionen (SO'%). Field oi' Vicw (1:OV)=200 mm. Die gesamte Uiitersuchungszcit der dyiiamischcn FFE-Sequenzeri bel.rug 20 min.
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Abb. 2 a Sagittale Protonendichte-gewichtete SE-Sequenzen (TR = 1500 rns, TE = 18 ms), 90". 0"-Stellung der Auflageflache. Ventrale und dorsale Pelottierungdes Myelons in den Etagen C3-C7 (Pfeile). Abb. 2
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M.~VügelcitndMiiarb. ,
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Abb. 2 b Sagittale Tz'-gewichtete FFE-SequenzFR=320 ms, TE = 40 ms), 40". 0"-, 25"-, 42"- und 54"-Stellung. Die Spinalkanalstenose ist rnit Zunahme der Anteflexion in den EtagenC3-C7 abnehmend und verstarkt sich in Retroflexion (Pfeile).
Stenose des zervikalen Spinalkanals. 67jährige Patientin mit den klinischen Zeichen einer zervikalen Myelopathie
Abb. 3 17jahrige Patientin mit Z. n. Schleudertrauma vor 4 Tagen. Funktionsabhängige Schmerzen der HWS ohne Nachweisvon Lbhrnungen oder Zeichen IangerBahnen. SagittaleT1-gewichteteFFE-Sequenz(iR=60 ms.TE= 18 ms). 30". 0"-, 25"-, 42"-und 54"-Stellung. In HöheC3-C7 findet sich irn dorsalen Epiduralraumeinespindelformige,signalintensiveZone(Pfeil), die einer subkutanen Blutung entspricht. In O -Stellung der Auflagefläche geringgradige Kyphosierung mit Scheitelpunkt in Höhe C4-C5 (langer Pfeil). Bei 42"- und 54". Anteflexion zunehmende Ventralverlagerungeines signallosen knöchernen Fragmentes (Pfeilspitze) in der Etage C4-C5.
einem Fall einen Ahriß d e s Lig. loiigitudinale posterius aufzeigen, d e r sich in Anteflexion nicht kontiniiicrlich abgrenzen ließ. In Rctroflexioii w a r diese Bandvcrlctzung nicht zu erkennen. In einem Fall zeigte die dynamische FunktionsMRT eine Elongation d e s hinteren 1,ängsbandes. In RetroIlexiori w a r d a s elongierte Rand ziehharmonikaartig aufgeTallelt. In Anteflexion hob sich dieses pathologische Faltungsmuster d e s Randes auf. In1 Fall eines akuten Schleudertraumas mit Bogenrraktur in Höhe C4 konnte ein knöchernes Fragment lediglich in Anteflexion im Spinalkanal durch die dynamische Funktions-MRT abgegrenzt werden. Dieser Befund ließ sich in Retroflexion nicht erkennen. Die Röntgenaufnahme d e r HWS in zwei Ebenen zeigte d a s mobile knöcherne Fragment nicht. Das Fragment w u r d e clurch die CT verifiziert. Bei 3 d e r 4 Patienten rnit Schleudertrauma konnte eine Blutung nachgewiesen werden (2rnal epidural, l m a l paraspinal). Eine epidurale Blutung zeigte in Ketroflexion ihren Schwerpunkt ventral d e r Wirbelbögen von C3-C6 und in Anteflexion im ventralen Epiduralraiirn in Hiihe (2-C2. Bei einem anderen Patienten w a r eine epidurale Blutung in Höhe C 4 4 7 ventral und dorsal nachweisbar und zeiHc! keine Veränderungen bei der dynamischen ~ u n k t i o n s - M R TBei . einein ~ a t i e n i e nmit Schleudertraum5 w a r eine ~ a r a s ~ i n aBlutung le rechts lateral des Spinalkanals in Höhe C3/4 erkennbar. Auch in dieSem Fall ergaben die Funktionsaiifnahmcn keine weiterfiihrendo ~ ~ , - ~ ~ ~ ~ ~ ~ i ~ ~
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224 Fortschr. Röntgenstr. I523 -~
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Forlschr. Röntgenstr. 1523
Durch dic dynamische Funktions-MRT konnte die sagittale tiincngung des Spinalkanals in Anteuiid Retroflexion der HWS bestimmt werden. In Abhängigkeit von der Funktionsslellung konnte in jeder Höhe das Verhältnis der Weite des knöchernen Spinalkanals von vt!ntralein und dorsalem Subarachnoidalrauni und Myelori gemessen werden. Die Stenose des Spinalkanals betraf eine Etage ( n = 1). zwei Etagen (n=2), drei Etagen ( n = 1 ) und vier Etagen (n = 2). In :1 Fällen kam es in Retroflexion zu einer Zunahme der Stenose. und in 3 Fällen war keine Anderung erkennbar. Alle 6 Patienten zeigten eine Kompression des Spinalkanals in Retroflexion, die sich in Anteflexion in je 2 Fällen reduzierte bzw. völlig verschwand. In 3/h 1;ällen war die Stenose bei Retroflexion eindeutig in einer Etage akzentuiert, während in einem Fall einer VierEtagen-Steiiose kein eindeutiges Punktum maximum orkerinbar war. In 4 Fällen lag auch in Anteflexion ein Maximum der Stenose vor. In 5 Fällen zeigte sich in Anteflexion eine Verschiebung ( n = 4 ) bzw. Auhebung (n- 1) des in Retroflexion erkennbaren Maximums der Stenose. Postoperative Verunderunyen (n = 14) (Abb.4-81
Abb. 4 65jahriger Patient mit 2. n. Laminektomie(C7-Th1wegen Bandscheibenvorfall und progredienter zervikaler Myelopathie. SagittaleTa'-gewichtete FFE-SequenzFR=320 ms, TE = 40 ms), 40". 0"-,25"-. 42"-und 54"-Stellung.0'-Stellungder Auflageflache: Spinalkanalstenosen in den Etagen C4-C6. Die Aufnahmen in 25"-,42"-und 54"-Anteflexionzeigen eine Abnahme der Stenosen desspinalkanals in beiden Etagen (Pfeile).
Nach ventralen und dorsalen operativen F;irigriffen an der HWS zeigte die dynamische FunktionsMRT das Ausmaß von dorsalen und/oder ventralen Duraverwachsungen mit der Operationsnarbe und begleitende Verlagerungen des Myelons in Abhängigkeit von der Stellung der Halswirbelsäule.
Die dynamischen Funktions-MRT-Aufnahmen ließen lordotische (n = 2). kyphotische (n= 5) und steilgestellte (n = 2) Fehlstellungen im laminektomierten Bereich erkennen. Bei den beiden lordotischen Fehlstellungen zeigten sich in Retroflexion je zwei dorsale knöcherne Kanten, zwischen denen der Duralsack gerade und gestreckt verliei. Sie entsprachen den nach kranial und kaudal angrenzenden. nicht laminektomierten hinteren Bögen. In Anleflexion ließ sich in einem der beiden Fälle kein dorsaler Kontakt zwischen Myelon und den beiden Wirbelbögen erkennen. Bei 5 Patienten mit kyphotischer Fehlstellung im Bereich der Laminektomie wurde das MyeIon in Retroflexion durch den Scheitel der Kyphose von ventral pelottiert. In Anteflexion verstärkte sich die Kyphose und die Ausspannung des Myelons in zwei der 5 Fälle. Bei zwei Patienten mit Steilhaltung lag eine Laminektomie in einer Etage zugrunde. Beide Patienten zeigten in der dynamischen Funktions-MRT weder eine Kompression des Myelons noch eine Ausspannung des Duralsacks. Alle 9 laminektomierten Patienten zeigten die klinischen und MRT-Zeichen einer zervikalen Myelopathie. 6 Patienten zeigten in Retroflexion und 5 Patienten in Anteflexion eine Kompression des Myelons. In drei Fällen kam es in Antetiexion und in zwei Fällen in Retroflexion zu einer Besserung des Befundes. In 4 Fällen zeigte die dynamische FunktionsMRT keine Änderung des Befundes. 5 Patienten wiesen in Retroflexion und 4 in Anteflexion eine Ausspannung des Myelons auf. In 2 Fällen war die Ausspannung des Rückenmarkes in Ante- und Retroflexion zu erkennen. Bei
Abb. 5 5Ojähriger Patient mit 2. n. LaminektomieC4-C5 vor zwei Jahren wegen Stenose des Spinalkanalsundprogredienterzervikaler Myelopathie. Postoperativ keine Befundbessewng Samttale Ti-gewichtete FFE-Sequenz (TR = 60 ms. TE = 18 ms), 30". 0"-, 55"-, 42"- und*-Stellung. ~ " - ~ t e l l der un~ Auflagefläche: gestreckterVerlauf des MyelonsvonC3-C6 (Pfeile). Dorsale PelottierungdesRückenmarksdurch die Wirbelbögen C3 und C6(Pfeilspitzen). Mit zunehmender Anteflexion bleiben die Streckung des Myelons und die dorsale Pelottiemngunverändert bestehen (offene Pfeile).
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Spinulkunalslenosen (n= 6 ) (Abb. 2)
226 Fortschr Rontgenslr 1523 -
M Nugele und Miturb -
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Abb. 6 b SagittaleT2'-gewich. tete FFE-Sequenz(TR = 320 ms. TE = 11 ms), 40". P-,25"-, 42^. und 54' Stellung. In zunehmender Anteflexion kyphotische Knickbildung des Spinalkanalsin der Etage C415 (lange Pleile) mit ventraler Pelottierungund Ausspannung des Myelons (kurze Pfeile).Suszeptibilitatsartefakte infolge Metallabrieb im Bereich des operativen Zuganges dorsal (Pfeilspitzen).
Abb. 6 63jähriger Patient mit Z.n. Laminektomie C3-C5 vor einem Jahr wegen Spinalkanalstenosenund zewikaler Myelopathie.Seit 6 Monaten erneut klinisch progrediente Zeichen einer fortschreitenden zeivikaien Myelopathie.
2 Patienten war weder in Ante- noch in Relrollexion eine Ausspannung des Myelons erkennbar.
Fusion (n= 5 ) (Abb. 8 )
Abb. 7 42jahriger Patient mit 2. n. Laminektomie C3-C6 wegen SpinalkanalStenose und zervikaler Myelopathie vor drei Jahren. Sagittale T,-gewichtete FFE-Seauenzf i R = 60 ms. TE= 18 ms). 30". 0"-. 25"-. 42"- und 54"-Stellunk?. ~ " - ~ t e l l ü n ~~uflagefläche: d& dorsale ~erla~erngdes Myelonsin Höhe C4-C5 (langer Pfeil). Mit zunehmender Anteflexion (42 und 54") wird das Myelon über C516 ausgespannt (offene Pfeile). Syringomyelieunterhalb von C5 (kurze Pfeile).
Bei 5 Patienten wa.r einc Fusion zweier angrenzender Wirbelkörper voraiisgegarigeii. Ein Patient zeigle eine ventrale Pelotticrung des Myelons in Ilöhe dcr Fusion in Anteflexion, dic! in Relronexion nicht mehr nachzuweisen war. Ein anderer Patient wies wedcr in Anlenoch in Retrollexion eine Einengung des Spinalkanals auf. In zwei Fällen fand sich oberhalb der F'iisionierung eine Kompression des Spinalkanals in Antellexion, die sich bei einem Patienten in Retroflexion verstärkte und in einem anderen Fall unverändert blieb. Bei einem Patienten war in Retroflexion eine dorsale Pelottierung kranial und kaudal der fusionierten Elage nachweisbar. Die Anteflexionsauinahrneri zeigten keine Komprcssion. Drei der 5 fusionierten Patienten wiesen die MRT-Zeiclien einer zervikalcn Myelopathie aiif. Einc Ausspannung des Myelons ließ sich in zwei Fällen übereinslimmend in Ante- und Rctrollexiori erkennen. Rei einein Patienten lag in keiner FiinklionsslelIiing eine Ausspannung vor. Bei eincrn Patienlen fand sich eine Ausspannung entweder in Ante- oder Retroflexion. Atlantodentale Luxation, uentrale Atlasluxation (n = 2 )
Bei einem Patienten war eine ventrale Subluxatiori des Atlas und in Antellcxion eine Aurweitung des atlantodentalen Gelcnkspaltes auf 4,5 mm nachweisbar. Synoviale Proliferationen im allantodentalen Spalt ließen sich bei dem zweiten Patienten in ihrer Ausdehnung bestimmen. Bei der dynamischen Funktions-MHT zeigte sich, daß die ventrale Kompression in Anteflexion zu- und in Relroflexion abnahm.
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Abb. Ga Sagittale Tl-gewichtete SE-Sequenz(TR .-500 ms, TE = 20 ms). O0~Stellung der AulIageRache. Verdünnung des Myelons mit Piinktum maximum in der Etage C415 (Pfeil).
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Die dynamische Funktions-MRT der HWS r:rsebzt nicht die statische MRT-Untersuchung. Sie kann jedoch bei bcstimmteri Fragestellungen eine weiterführende und differenziertere Beurteilung der Beziehungen von kniicherneni Spinalkanal und Rückenmark in dcn Fiinktionsstellungen dcr HWS ermöglichen. Die Mcthodik urid die ersten [irgcbnisse stützen sich niif rolativ kleine Einzelkollektivc. Zur abschließenden Beurteilung des Verfahrens sind größere Fallzahlen, systematische Vergleiche mit dcr Funktionsmyelographie, eine kliiiische und operative Verifikation der erhobenen Befunde und Verlaufsuntorsuchungen vor und nach Therapie erforderlich.
Abb. 8 a Sagittale T,-gewichtete SE~Sequenz ( l R = 2000 ms, TE= II0 ms). Oo-Stellung der Auflagefläche. Der Subarachnoidalraum ist in Höhe C5/6 und C7Ah1 leicht eingeengt (lange Pfeile). In Höhe der Fusion zeigt sich keine Enge (offener Pfeil).
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-Diskussion
Die dynamische Funktions-MRT erscheint uns als sinnvolle Ergänzung der statischeri MH1'. wenn die Röntgcnnativdiagnostik mit Tomographie und Funktionsaufnahmen (5.7) keinc ausreicheiide Klärung für die Klinik des Patienten erbringeri. Mi1 der Computcrtornographie kann vor allem der knöcherne Spinalkanal genau analysiert werden (13). Die funktionelle axiale CT der oberen HWS ermöglicht die Bestimmung der segmentalen Rotationsausschläge bei Rotationsinstabilitäten infolge tratirnatischer oder entzündlicher Läsionen des Bandapparates (6). Eine Funktionsuntersuchung in sagittaler Schnittführung wie bei der dynamischen Funktions-MRT mit simultaner Beurteilung von knöchernem Spinalkanal und Myelon ist nicht möglich. Die Funktionsmyelographie ist eine invasive Methode, und einc Tomographie in mehreren Positionen ist kaum möglich. Bei fuikiionellen Stufenbildungeri oder monosegmentalen Bewegungsstörungen sind Röntgenfunktionsaurnahn~enmeist ausreichend. t;ür die statische MRT der Spinalkanalstcriose wurde eine signifikante Korrelation zwischcn den1 Grad der Myelopathic? urid dem Ausmaß dcr Stenose des Spinalkanals gelunden (15). Die dynamische FunktionsMRT der HWS eignet sich zur Darstellung pathologischer Vcränderungen des Spinalkanals, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Funktionsstcllung der HWS auf den Sagittaldurchmesser des Duralsacks und aufseinen Inhalt Einlluß nehmen. Die dynamische Funktions-MRT bei Patienten mit einer Spinalkanalstenoso kann in Retroflexion einc Myelonkompression aiifzeigen, die in Anteflexion geringer wird odervollst5ndigvcrschwindet. L)as jeweilige Punkturri maximum der Spinalkanalstenose in Abhängigkeit von Ante- und Retroflexion der HWS kann anharid der Flexionsaufnahmen bestimmt werden. Die Operationsplanung für eine gezielte Beseitigung der Stenose wird dadurch unterstützt. Abb. 8 b Sagittale Tp'-gewichtete FFE-Sequenz(TR = 320 ms, TE = 11 rns),
An band der dynamischen F u n ktioris-MRT 40". 0"-, 25"-, 42"- und 54"-Stellung. In zunehmender Antefiexionzeigt sich eine
können auch die operativen Folgezust,äride im Vergleich mit der statischen MKI' besser analysiert werden. 1" den Spinalkanal hineinragende und das Myelon komprimicrende knöcherne Strukturen wie z. B. Wirbelkörperkantcn, Wirbelbögen und dcgcnerative Knochenappositionen sind exakt zu bestimmen urid die Kompression des Myelons in Abhängigkeit der einzelnen Funktionsstellungen zu quantifizieren. Drei der 9 laminektornierteii Patienten zeigten in Anteflexion und zwei Patienten in Retroflexion eine
ky~hotischeKnickbildungdesS~inalkanalsin der EtageC5/6 mit ventraler %lottierungdes ~yelons(~feile). ~longationdes hinteren LAngsbandesC5/6 (Pfeiispitze).
Abb.8 62jahriger Patient mit Z. n. Bandscheibenvorfallundventraler Fusion inder EtageC617. Klinisch initialezeichen einer zervikalen Myelopathie.
Die dynamische Funktions-MRT liefert im Vergleich zur statischen MRT weiterführende Inforrnationen über die genaue Lokalisation von epidural gelegenen Ulutungszonen, den Nachweis von Elongationen d e s hinteren 1.ängsbarides und mobilen knöchernen Fragmenten im Spinal kanal. Rei d e r rheumatoiden Arthritis d e s kraniozervikalen Überganges ermöglicht die statische MRT einc gcnaiie Erl'assung d e r knöchernen Destruktionen, synovialen Prolilerationen und Auswirkung auf d a s Myelon (4). Die dynamische Funktions-MRT kann bei entzündlichen Erkrankungen des atlantodentalen Gelenkes die Subluxation d e s Atlas in Abhängigkeit d e r Funktionsstellung d e r HWS aufzeigen. Das von d e r Stellung d e r HWS abhängige Punktum rnaximum einer Myeloiikompression durch die Denshinterfläche und/oder d e n hinteren Atlasbogen und den periodontoiden Pannus ist z u erkennan und in seinem Ausmaß zu bestimmen. Die dynamische Funktions-MRT unterstützt eine individuelle Operationsplanung in Zusarnmenschau mit d e n bei d e r Röntgenuntersuchung üblichen Funktionsstellungen d e r HWS in Ante- und Retroflexion sowie Neiitralstellung und erlaubt eine differenzierte Analyse d e s beweguiigsabhängigen Zusammenspiels von MyeIon und knöchernem Spinalkanal. Die Untersuchungssequenzen wurden auf eine relativ kurze Gesamtuntersuchungszeit und nicht auf höchste Bildqualität abgestimmt, u m sie für d e n Patienten erträglich zu machen und Bewegungsartefakte zu vermeiden. Das Verfahren d e r dynamischen Funktions-MRT erscheint u n s geeignet z u r weiteren Klärung von HWSSchleudertraumen, Spinalkanalstenosen, Fusionen und Larninektomien bei zunehmender Verschlechterung d e s neurologischeri Status d e s Patienten, Diskrepanz zwischen radiologischem Befund des knöchernen Spinalkanals und d e m neurologischen Status d e s Patienten und bei geplanter Dekornpressionsoperation d e s Spinalkanals.
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Dr. med. Matlhias iVtigele
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Hadiologische [Jniversitätsklinik Sigmund-Freud-Straße 2.5 5300 Bonn 1
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Abriahme d e r direkten Kompression d e s Spinalkanals. Eine Ausspannung des Myclons ließ sich in 5 Fällen in Iletroflcxion und bei 4 Patienten in Anteflexiori erkennen. Die verantwoi-tlichen Hyponiochlien waren bestimmbar und damit für dic Planung einer I)ekornpressionsoperation zu iiutzeii. Nach ventralen Fusionsoperationcn wurde in einem Fall eine ventrale Pelottierung d e s Myelons in Anteilexion festgestellt. die in Retroflexion nicht zu erkennen w a r , und in einem weiteren Fall eine dorsale Pelottierung kranial und kaudal d e r fusionierten Etage, die sich nur in Iktrofiexion darstellte. Zur Abklärurig einer Parenchymvcrlctzung d e s Ilückenmarks bei einem zervikalen spinalen T r a u m a ist die statische MRT d e r Myelographie urid CTMyelographie überlegen (8). Die CT-Myclographie ermöglicht im Verglcich mit d e r statischen MRT eine verbesserte Beurteilung von Frakturen d e s zervikalen Spinalkanals (8).
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I
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Zusaniinenfassung --
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Einleitung
Zur :$nfertigurig von Funktionsaufnahmeii der I-ILVS wurde für die MH'1' eine Vorrichtung entwickelt. mit der die Cntersucliung in fiinf' Flexionsgraden durchgeführt werden kann. Dazu wurden I',undT2*-gewicl~tete FFE-Sequenzen eingesetzt. Die dynamische Funktions-MRT wurde bei 5 Probanden und 31 Patienten (Diskusprolaps=5, HLVS-Schleudertraurna= 4, Spinalkanalstenose- 6, Laminektomie ~ i n d Fusionsoperationeri --: 14. rheumatoide Arthritis 2) angewandt. Insbesondere bei HWS-Schleudertraumata, spinalen Stenosen und postoperativen Beschwerden konnte durch die dynamische Funktions-MRT das Zusammenspiel von knöchernem bzw. ligamentärern Spinalkanal und des Myelons in Abhängigkeit der Funktionsstellung der HWS verbessert beurteilt werden. :
Schlüsselwörter
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Die statisch(! MHT-Untersuchung der Halswirbelsäulc ha.t sich bei einer Vielzahl von Erkrankungen als weiterl'ührende diagnostische blaßnahme bewährt (1 -4. 8-12, 14-'16). Schäclen der HWS, dio nur in bestimmten Ue~legungsphascn evident werden, lassen sich jedoch da.mit nur unzureichend na.chweisen. Ziel unserer Studie war es, MHT-Aiifnahmcn der HWS in definierten ßecvegungsgraden durchzuführeri. Dazu niußten eine geeignete Vorrichtung und ein Untersuchungsprogramm entwickelt ~ l e r d e n .Das Interesse galt in besondcrcm Maße dern Verhältnis der Weite des Spinalkanals zuni Myelon in Abhängigkeit von der Flcxionsstellung der Halswirbelsäulr bei degenerativen Veränderungen sowie postoperativen und posttraurnatisclien Zuständen. Methode
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Palienten Halswirbelsäule - Dynamische FunktionsMRT - Bandscheibenvorfall - Spinalkanalstenose Laminektomie - Fusion - Rheumatoide Arthritis Schleudertraurna - Spinale Blutung Dynarnic function MR of the cervical vertebral...column ... -
To obtain functional studies of the cervical spine. a device has been developed which allows MRI examinations to be carried out in five different degrees o i flexion. T, and Tz* weighted FFE sequences were used. Dynarnic functional MRI was performed on 5 norrnals and 31 patients (5 disc herniation, 4 wliiplash injuries, 6 spinal canal stenoses, 14 larninectomies and spinal fusions, 2 rheumatoid arthritis). The relationship of the spinal cord to the bony and ligamentous components in different degrees of flexion was particularly well shown in whiplash injury. spinal stenosis and postoperative Situations.
I
Key words
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L
Cervical spine - Cinernatic MRI - Disc herniation - Spinal canal stenosis - Larninectomy - Spinal fusion - Hheurnatoid arthritis - Whiplash injury - Spinal hernorrhage
Fortschr. Höntgenstr. 157.3 (1 9921222--228 O CeorgThicrncVerlagStiittgart. NRW Ynrk
Am I'hilipsT5 wurden dynamische FunktionsMRT-Uiitersiichungcn dcr Halswirbelsäule von 5 Probarideri und 31 Patienten durctigel'ührt (ßaiidscheibcnvorfalIc ( n =5). Schleudcrtraurncn ( n -4). rheumatoide Arlliritideii des krniiiozcrvikalcn Überganges (n - 2). knöchcrne Spinalkanalstenosen (n - 6) u n d 14 postoperative Refiincle (I.nrninektomien=9. vcntrale Fusionen=5)). 21 Patienten waren mäniilich uiid 10 weiblich. Das Durclischnittsalter dcr I'aticnten lag bei 52 Jahren (Median - 48 Jahre).
Untersuchungsoorrichtung Die metallfrcic. aus Hanplastik angefertigte Bewcyngsvorrichtung bestarid aus einem stationXren Teil. auf dem der Patient mit dcrn Körper lag, und einem bewegliche11Teil. der die Sagittalflexion der I-lalswirbclsäulccrmöglichte. Der beweglichc Tcil wurde maiiiiell in ssiiier Winkelstellung vcrändert ( A b b . 1).
Palientenlagerung Der Hinterkopf des Patieiiteri lag iri einer präformierten Vertiefung des bcwcglichcn 'l'cils der Untersuchurigsvorrichtung. Die Auflagepiinkte waren der Kiirperstarnrn kaudal von ßWK2 und das Hinterhaupt. Damit war eine ungehinderte und harmonisctie Sagiltalflexion dcr HWS möglich.
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Binc flcxible Oberflächenspule (Durchmesser- 17 cm) lag deii Halsweichtcilcn dorsal an u n d crlaubte eine Darstellung vom kraniozervikalen Übergang bis in Höhc von RM'K 1.
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Von M..Vügele, W. Koch H. Kudatz ", 13. Wöll urld .M. Rf.iscv Radiologisclir ~;niviirsii.iiisklit~ik. Uonn I Orilii~piidisilic~ U~iivr!rsitätsklinik. Hoi-in 'Ncurochirurgiscli~I.iii\.c~rsitäishIi11ik,Botin
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Bewegungsvorrichtungzur Funktions-MRT.Die rnelallfreieBewegungsvorrichtungaus Hartplaslik besteht aus einem stationärenTeil, auf dem der Palienl mit dem Korper liegt, und einem beweglichenTeil,der die Sagittalflexion der Halswirbelsauleermöglicht. Diegesamte HWS ist frei beweg Iich,so daß eine ungehinderte Sagitialflexion möglich ist.
Abb. 1
Auswrrtung der Enge des Spirzcrlkanals
Das Maß der Kompression des Spinnlkanals in Ante- und Ret,roflcxion wurde iii vier Stadicn eingeteill (1 5). Null entsprach keirier Kompression des Spiiialkaiinls. Stadi~im1 einer minimalen Kompressioii des Subarachnoidalraumes. Stadium 2 ciner geringen Kompression des Myclons und Stadiiiiii 3 einer starken Kompression des Myolons oder bereits cincr Atrophie. Ergebnisse -Sequenzen
P p -
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Die beiden FFE-Bewegungsseqiicn7.en e r gänzten sich hinsichtlich d e r Darstellung d e r morpliologischen Befunde und pathologischer Striikturveränderungen d e r HWS und d c s Myelons. llas zweite Echo d e r T,*gewichteten FFE-Sequenz (TR/TE 380/11/40 ms) g a b die Größenbeziehungen von knöchernein Spinalkanal zu Epiund Subduralrauin bzw. Myelon wieder. Dcr gesamte Inhalt des Spinalkri.nals w a r signalintensiv und stellte sich korilrastreich gegenüber d e n signalarmen knöchernen Strukturen dar. Eine sichere Differcnzieruiig von Liquor und Myelon w a r rnil dieser Sequenz nicht möglich. Die T,gewichtete FFE-Sequenz (TR/TE60/18 rns) stellte d e n Liquor signalarni und d a s Myelori signalintensiv d a r und eignete sich deshalb z u r Beurteilung von Kompressionen d e s Myelons und d e r Weite d e s Subarachnoidalraumes bei d e n verschiedenen Bewegungsphasen d e r HWS.
Dynamische Funktions-MHT: Probanden (n= .5) Die Sagiltalflexion d e r Halswirbelsäule zeigte in der dynamischen Funktions-MRT auf Ti-gewichteten FVE-Aulnahrneii eine harmonische intersegmentale ßewegiing, die iri einer gleichmälJigen Bogenlinic von d e r Kyphose bei Ventralflexion in die Lordose bei Dorsalflexioii überging. Das Rückenmark folgte diescr Reweguiig. E s schmiegte sich entsprechend d e r jeweiligen Flexion dem
Spinalkanal a n . Der Subarachnoidalraum versc:hwaiid ventral d e s Myc~lorisin hiteflexion und dorsal in Retroflexion fa.st vollstäiidig. Die Ligg. longitudiriälia anterius und postcrius waren in ~agittalfl&ionauf T , - und I',*-gewichtoten FFE-Aufnahmen n u r in Höhe d e r Bandscheibcnräuine als signalfreie Linien gegenüber d e n signalintensiven Bandscheiben abgrenzbar. In Höhe d e r ebenfalls signalfreien Wirbelkörperhinter- und -vorderkanten w a r e n sie nicht m e h r abzugrenzcn. In Ante- und Retroflexion zeigte sich keine Fältelung. Die Ligg.flava w a r e n andeulungsweise als signalarme Strukturen in Anteflexion in Höhe C3 bis C7 bzw. BWK 1 zu erkennen. In Retroflexion näherten sich die Wirbelbögen a n , die I.igg. Ilava w a r e n in dieser Stellung nicht m e h r abzugrenzen. Die Ligg. interspinalia ließen sich nicht von den umgebenden Halsweichteilen difrerenzieren. Das Atlantodentalgelenk zeigte in d e r Bewegung eine weitgehende Parallelität d e r gelenkbildend e n Anteile und n u r eine geringe Zunahme d e r Distanz in Anteflexion. Ergebnisse bei P a t i e n t e n (n = 31) ~ a n d s c h i b o =n5) Die dynamische Funktions-MRT d e r HWS zeigte bei einem d e r 5 Patienten mit medialen Bandscheibenvorfiillen in Retroflexion eine vermehrte Kompression d e s Spinalkanals durch den Votiall und eine deutliche Abnahme in Anteflexion. Bei d e n 4 übrigen Fällen w a r keine Uefundänderung bei unterschiedlichen Funktionsstellungen erkennbar.
Bei Schleudertraumen stehen Weichtcilverletzungen d e s Rand- und Muskelapparatcs im Vordergrund ( 4 , 9 , 1 1 ) . Die dynamische Funktions-MRT konnte in
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Nach Al)sclilul$ dcr statisclicri MI11'-liiilcrsucliiing i i i 'V~iii.ralstcllungder HWS c!rli~lgirdie l3c!wcgungssiiidie i i i i t liinf unterscliiedlirhnn Sagittalllexioiicii. Eiiio llmlagcrung ., des i'aiieritcn war nicht notwendig. Die Ausgangsstellung der I-IWS war eine I~icliti: Hctroflexiori. 1)aiiar.h crtolgtc der Übrrgiiiig in oiirc zuiichmeiide Anlellcsion. In der Eiidsl.crllung dcr Antcllexion wtir dir: Kinnspitze der Brust wcitgchcnd aiigenährrl. Die gcwähltcii LVirikelgradcinstcllungeii der bnweglichcn Unterlage bei.rugen 0. 25. 35. 4 2 , 48. 54' IAbb. 1 ) . Zwisclieii W - uiid 2.5"-Kippung der linlerlagc kam c!s zii riiiei Streckung der HWS iiiicl hnginncndcn Aufhebiiiig der I.ordose. die Wiiikeleirist,cllungcn35 bis 54' liihrtcn zu ciner sietigen Zunahme der Anleflexioii und Kyphosierurig dar CIWS. Die 54--Steliiing entsprach ciner nocli zu toiericrcndcn t;ndstelluiig. Um unwillkürliche ßcwcgungcn dcs Patieiii.eii weitgchcnd zu verineidcn, wurde der Kopf seitlich mit zwci SchaumsloMteilcn stabilisiert iiiid mit cincr leichten Ciirtung fixicrt. Seq~tenzen:1. dynamische Seqiicnz: FFE. '['H -320 rns. TE- 11 und 40 nis (Doppel-Echo). Flipwiiikel-30". Scan-Zeit: 5 x 1.07 min. 2. dyiiaiiiischc Scquenz: FFE. 'TR-60 ms. 'I'E 18 ins. I:lipwinkel= 30". Scan-Zeit: 3 x 1.03 min. Die Scliichtdickc der fiirir simiiltancn sagittalen Aufnahmen betrug 5 mrn. Scan-Matrix 128 x 128. Rrkoiistruktionsmatrix 256x 256. zwci L)atc?nakqiiisitionen (SO'%). Field oi' Vicw (1:OV)=200 mm. Die gesamte Uiitersuchungszcit der dyiiamischcn FFE-Sequenzeri bel.rug 20 min.
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Abb. 2 a Sagittale Protonendichte-gewichtete SE-Sequenzen (TR = 1500 rns, TE = 18 ms), 90". 0"-Stellung der Auflageflache. Ventrale und dorsale Pelottierungdes Myelons in den Etagen C3-C7 (Pfeile). Abb. 2
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M.~VügelcitndMiiarb. ,
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Abb. 2 b Sagittale Tz'-gewichtete FFE-SequenzFR=320 ms, TE = 40 ms), 40". 0"-, 25"-, 42"- und 54"-Stellung. Die Spinalkanalstenose ist rnit Zunahme der Anteflexion in den EtagenC3-C7 abnehmend und verstarkt sich in Retroflexion (Pfeile).
Stenose des zervikalen Spinalkanals. 67jährige Patientin mit den klinischen Zeichen einer zervikalen Myelopathie
Abb. 3 17jahrige Patientin mit Z. n. Schleudertrauma vor 4 Tagen. Funktionsabhängige Schmerzen der HWS ohne Nachweisvon Lbhrnungen oder Zeichen IangerBahnen. SagittaleT1-gewichteteFFE-Sequenz(iR=60 ms.TE= 18 ms). 30". 0"-, 25"-, 42"-und 54"-Stellung. In HöheC3-C7 findet sich irn dorsalen Epiduralraumeinespindelformige,signalintensiveZone(Pfeil), die einer subkutanen Blutung entspricht. In O -Stellung der Auflagefläche geringgradige Kyphosierung mit Scheitelpunkt in Höhe C4-C5 (langer Pfeil). Bei 42"- und 54". Anteflexion zunehmende Ventralverlagerungeines signallosen knöchernen Fragmentes (Pfeilspitze) in der Etage C4-C5.
einem Fall einen Ahriß d e s Lig. loiigitudinale posterius aufzeigen, d e r sich in Anteflexion nicht kontiniiicrlich abgrenzen ließ. In Rctroflexioii w a r diese Bandvcrlctzung nicht zu erkennen. In einem Fall zeigte die dynamische FunktionsMRT eine Elongation d e s hinteren 1,ängsbandes. In RetroIlexiori w a r d a s elongierte Rand ziehharmonikaartig aufgeTallelt. In Anteflexion hob sich dieses pathologische Faltungsmuster d e s Randes auf. In1 Fall eines akuten Schleudertraumas mit Bogenrraktur in Höhe C4 konnte ein knöchernes Fragment lediglich in Anteflexion im Spinalkanal durch die dynamische Funktions-MRT abgegrenzt werden. Dieser Befund ließ sich in Retroflexion nicht erkennen. Die Röntgenaufnahme d e r HWS in zwei Ebenen zeigte d a s mobile knöcherne Fragment nicht. Das Fragment w u r d e clurch die CT verifiziert. Bei 3 d e r 4 Patienten rnit Schleudertrauma konnte eine Blutung nachgewiesen werden (2rnal epidural, l m a l paraspinal). Eine epidurale Blutung zeigte in Ketroflexion ihren Schwerpunkt ventral d e r Wirbelbögen von C3-C6 und in Anteflexion im ventralen Epiduralraiirn in Hiihe (2-C2. Bei einem anderen Patienten w a r eine epidurale Blutung in Höhe C 4 4 7 ventral und dorsal nachweisbar und zeiHc! keine Veränderungen bei der dynamischen ~ u n k t i o n s - M R TBei . einein ~ a t i e n i e nmit Schleudertraum5 w a r eine ~ a r a s ~ i n aBlutung le rechts lateral des Spinalkanals in Höhe C3/4 erkennbar. Auch in dieSem Fall ergaben die Funktionsaiifnahmcn keine weiterfiihrendo ~ ~ , - ~ ~ ~ ~ ~ ~ i ~ ~
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224 Fortschr. Röntgenstr. I523 -~
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Forlschr. Röntgenstr. 1523
Durch dic dynamische Funktions-MRT konnte die sagittale tiincngung des Spinalkanals in Anteuiid Retroflexion der HWS bestimmt werden. In Abhängigkeit von der Funktionsslellung konnte in jeder Höhe das Verhältnis der Weite des knöchernen Spinalkanals von vt!ntralein und dorsalem Subarachnoidalrauni und Myelori gemessen werden. Die Stenose des Spinalkanals betraf eine Etage ( n = 1). zwei Etagen (n=2), drei Etagen ( n = 1 ) und vier Etagen (n = 2). In :1 Fällen kam es in Retroflexion zu einer Zunahme der Stenose. und in 3 Fällen war keine Anderung erkennbar. Alle 6 Patienten zeigten eine Kompression des Spinalkanals in Retroflexion, die sich in Anteflexion in je 2 Fällen reduzierte bzw. völlig verschwand. In 3/h 1;ällen war die Stenose bei Retroflexion eindeutig in einer Etage akzentuiert, während in einem Fall einer VierEtagen-Steiiose kein eindeutiges Punktum maximum orkerinbar war. In 4 Fällen lag auch in Anteflexion ein Maximum der Stenose vor. In 5 Fällen zeigte sich in Anteflexion eine Verschiebung ( n = 4 ) bzw. Auhebung (n- 1) des in Retroflexion erkennbaren Maximums der Stenose. Postoperative Verunderunyen (n = 14) (Abb.4-81
Abb. 4 65jahriger Patient mit 2. n. Laminektomie(C7-Th1wegen Bandscheibenvorfall und progredienter zervikaler Myelopathie. SagittaleTa'-gewichtete FFE-SequenzFR=320 ms, TE = 40 ms), 40". 0"-,25"-. 42"-und 54"-Stellung.0'-Stellungder Auflageflache: Spinalkanalstenosen in den Etagen C4-C6. Die Aufnahmen in 25"-,42"-und 54"-Anteflexionzeigen eine Abnahme der Stenosen desspinalkanals in beiden Etagen (Pfeile).
Nach ventralen und dorsalen operativen F;irigriffen an der HWS zeigte die dynamische FunktionsMRT das Ausmaß von dorsalen und/oder ventralen Duraverwachsungen mit der Operationsnarbe und begleitende Verlagerungen des Myelons in Abhängigkeit von der Stellung der Halswirbelsäule.
Die dynamischen Funktions-MRT-Aufnahmen ließen lordotische (n = 2). kyphotische (n= 5) und steilgestellte (n = 2) Fehlstellungen im laminektomierten Bereich erkennen. Bei den beiden lordotischen Fehlstellungen zeigten sich in Retroflexion je zwei dorsale knöcherne Kanten, zwischen denen der Duralsack gerade und gestreckt verliei. Sie entsprachen den nach kranial und kaudal angrenzenden. nicht laminektomierten hinteren Bögen. In Anleflexion ließ sich in einem der beiden Fälle kein dorsaler Kontakt zwischen Myelon und den beiden Wirbelbögen erkennen. Bei 5 Patienten mit kyphotischer Fehlstellung im Bereich der Laminektomie wurde das MyeIon in Retroflexion durch den Scheitel der Kyphose von ventral pelottiert. In Anteflexion verstärkte sich die Kyphose und die Ausspannung des Myelons in zwei der 5 Fälle. Bei zwei Patienten mit Steilhaltung lag eine Laminektomie in einer Etage zugrunde. Beide Patienten zeigten in der dynamischen Funktions-MRT weder eine Kompression des Myelons noch eine Ausspannung des Duralsacks. Alle 9 laminektomierten Patienten zeigten die klinischen und MRT-Zeichen einer zervikalen Myelopathie. 6 Patienten zeigten in Retroflexion und 5 Patienten in Anteflexion eine Kompression des Myelons. In drei Fällen kam es in Antetiexion und in zwei Fällen in Retroflexion zu einer Besserung des Befundes. In 4 Fällen zeigte die dynamische FunktionsMRT keine Änderung des Befundes. 5 Patienten wiesen in Retroflexion und 4 in Anteflexion eine Ausspannung des Myelons auf. In 2 Fällen war die Ausspannung des Rückenmarkes in Ante- und Retroflexion zu erkennen. Bei
Abb. 5 5Ojähriger Patient mit 2. n. LaminektomieC4-C5 vor zwei Jahren wegen Stenose des Spinalkanalsundprogredienterzervikaler Myelopathie. Postoperativ keine Befundbessewng Samttale Ti-gewichtete FFE-Sequenz (TR = 60 ms. TE = 18 ms), 30". 0"-, 55"-, 42"- und*-Stellung. ~ " - ~ t e l l der un~ Auflagefläche: gestreckterVerlauf des MyelonsvonC3-C6 (Pfeile). Dorsale PelottierungdesRückenmarksdurch die Wirbelbögen C3 und C6(Pfeilspitzen). Mit zunehmender Anteflexion bleiben die Streckung des Myelons und die dorsale Pelottiemngunverändert bestehen (offene Pfeile).
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Spinulkunalslenosen (n= 6 ) (Abb. 2)
226 Fortschr Rontgenslr 1523 -
M Nugele und Miturb -
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Abb. 6 b SagittaleT2'-gewich. tete FFE-Sequenz(TR = 320 ms. TE = 11 ms), 40". P-,25"-, 42^. und 54' Stellung. In zunehmender Anteflexion kyphotische Knickbildung des Spinalkanalsin der Etage C415 (lange Pleile) mit ventraler Pelottierungund Ausspannung des Myelons (kurze Pfeile).Suszeptibilitatsartefakte infolge Metallabrieb im Bereich des operativen Zuganges dorsal (Pfeilspitzen).
Abb. 6 63jähriger Patient mit Z.n. Laminektomie C3-C5 vor einem Jahr wegen Spinalkanalstenosenund zewikaler Myelopathie.Seit 6 Monaten erneut klinisch progrediente Zeichen einer fortschreitenden zeivikaien Myelopathie.
2 Patienten war weder in Ante- noch in Relrollexion eine Ausspannung des Myelons erkennbar.
Fusion (n= 5 ) (Abb. 8 )
Abb. 7 42jahriger Patient mit 2. n. Laminektomie C3-C6 wegen SpinalkanalStenose und zervikaler Myelopathie vor drei Jahren. Sagittale T,-gewichtete FFE-Seauenzf i R = 60 ms. TE= 18 ms). 30". 0"-. 25"-. 42"- und 54"-Stellunk?. ~ " - ~ t e l l ü n ~~uflagefläche: d& dorsale ~erla~erngdes Myelonsin Höhe C4-C5 (langer Pfeil). Mit zunehmender Anteflexion (42 und 54") wird das Myelon über C516 ausgespannt (offene Pfeile). Syringomyelieunterhalb von C5 (kurze Pfeile).
Bei 5 Patienten wa.r einc Fusion zweier angrenzender Wirbelkörper voraiisgegarigeii. Ein Patient zeigle eine ventrale Pelotticrung des Myelons in Ilöhe dcr Fusion in Anteflexion, dic! in Relronexion nicht mehr nachzuweisen war. Ein anderer Patient wies wedcr in Anlenoch in Retrollexion eine Einengung des Spinalkanals auf. In zwei Fällen fand sich oberhalb der F'iisionierung eine Kompression des Spinalkanals in Antellexion, die sich bei einem Patienten in Retroflexion verstärkte und in einem anderen Fall unverändert blieb. Bei einem Patienten war in Retroflexion eine dorsale Pelottierung kranial und kaudal der fusionierten Elage nachweisbar. Die Anteflexionsauinahrneri zeigten keine Komprcssion. Drei der 5 fusionierten Patienten wiesen die MRT-Zeiclien einer zervikalcn Myelopathie aiif. Einc Ausspannung des Myelons ließ sich in zwei Fällen übereinslimmend in Ante- und Rctrollexiori erkennen. Rei einein Patienten lag in keiner FiinklionsslelIiing eine Ausspannung vor. Bei eincrn Patienlen fand sich eine Ausspannung entweder in Ante- oder Retroflexion. Atlantodentale Luxation, uentrale Atlasluxation (n = 2 )
Bei einem Patienten war eine ventrale Subluxatiori des Atlas und in Antellcxion eine Aurweitung des atlantodentalen Gelcnkspaltes auf 4,5 mm nachweisbar. Synoviale Proliferationen im allantodentalen Spalt ließen sich bei dem zweiten Patienten in ihrer Ausdehnung bestimmen. Bei der dynamischen Funktions-MHT zeigte sich, daß die ventrale Kompression in Anteflexion zu- und in Relroflexion abnahm.
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Abb. Ga Sagittale Tl-gewichtete SE-Sequenz(TR .-500 ms, TE = 20 ms). O0~Stellung der AulIageRache. Verdünnung des Myelons mit Piinktum maximum in der Etage C415 (Pfeil).
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Die dynamische Funktions-MRT der HWS r:rsebzt nicht die statische MRT-Untersuchung. Sie kann jedoch bei bcstimmteri Fragestellungen eine weiterführende und differenziertere Beurteilung der Beziehungen von kniicherneni Spinalkanal und Rückenmark in dcn Fiinktionsstellungen dcr HWS ermöglichen. Die Mcthodik urid die ersten [irgcbnisse stützen sich niif rolativ kleine Einzelkollektivc. Zur abschließenden Beurteilung des Verfahrens sind größere Fallzahlen, systematische Vergleiche mit dcr Funktionsmyelographie, eine kliiiische und operative Verifikation der erhobenen Befunde und Verlaufsuntorsuchungen vor und nach Therapie erforderlich.
Abb. 8 a Sagittale T,-gewichtete SE~Sequenz ( l R = 2000 ms, TE= II0 ms). Oo-Stellung der Auflagefläche. Der Subarachnoidalraum ist in Höhe C5/6 und C7Ah1 leicht eingeengt (lange Pfeile). In Höhe der Fusion zeigt sich keine Enge (offener Pfeil).
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-Diskussion
Die dynamische Funktions-MRT erscheint uns als sinnvolle Ergänzung der statischeri MH1'. wenn die Röntgcnnativdiagnostik mit Tomographie und Funktionsaufnahmen (5.7) keinc ausreicheiide Klärung für die Klinik des Patienten erbringeri. Mi1 der Computcrtornographie kann vor allem der knöcherne Spinalkanal genau analysiert werden (13). Die funktionelle axiale CT der oberen HWS ermöglicht die Bestimmung der segmentalen Rotationsausschläge bei Rotationsinstabilitäten infolge tratirnatischer oder entzündlicher Läsionen des Bandapparates (6). Eine Funktionsuntersuchung in sagittaler Schnittführung wie bei der dynamischen Funktions-MRT mit simultaner Beurteilung von knöchernem Spinalkanal und Myelon ist nicht möglich. Die Funktionsmyelographie ist eine invasive Methode, und einc Tomographie in mehreren Positionen ist kaum möglich. Bei fuikiionellen Stufenbildungeri oder monosegmentalen Bewegungsstörungen sind Röntgenfunktionsaurnahn~enmeist ausreichend. t;ür die statische MRT der Spinalkanalstcriose wurde eine signifikante Korrelation zwischcn den1 Grad der Myelopathic? urid dem Ausmaß dcr Stenose des Spinalkanals gelunden (15). Die dynamische FunktionsMRT der HWS eignet sich zur Darstellung pathologischer Vcränderungen des Spinalkanals, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Funktionsstcllung der HWS auf den Sagittaldurchmesser des Duralsacks und aufseinen Inhalt Einlluß nehmen. Die dynamische Funktions-MRT bei Patienten mit einer Spinalkanalstenoso kann in Retroflexion einc Myelonkompression aiifzeigen, die in Anteflexion geringer wird odervollst5ndigvcrschwindet. L)as jeweilige Punkturri maximum der Spinalkanalstenose in Abhängigkeit von Ante- und Retroflexion der HWS kann anharid der Flexionsaufnahmen bestimmt werden. Die Operationsplanung für eine gezielte Beseitigung der Stenose wird dadurch unterstützt. Abb. 8 b Sagittale Tp'-gewichtete FFE-Sequenz(TR = 320 ms, TE = 11 rns),
An band der dynamischen F u n ktioris-MRT 40". 0"-, 25"-, 42"- und 54"-Stellung. In zunehmender Antefiexionzeigt sich eine
können auch die operativen Folgezust,äride im Vergleich mit der statischen MKI' besser analysiert werden. 1" den Spinalkanal hineinragende und das Myelon komprimicrende knöcherne Strukturen wie z. B. Wirbelkörperkantcn, Wirbelbögen und dcgcnerative Knochenappositionen sind exakt zu bestimmen urid die Kompression des Myelons in Abhängigkeit der einzelnen Funktionsstellungen zu quantifizieren. Drei der 9 laminektornierteii Patienten zeigten in Anteflexion und zwei Patienten in Retroflexion eine
ky~hotischeKnickbildungdesS~inalkanalsin der EtageC5/6 mit ventraler %lottierungdes ~yelons(~feile). ~longationdes hinteren LAngsbandesC5/6 (Pfeiispitze).
Abb.8 62jahriger Patient mit Z. n. Bandscheibenvorfallundventraler Fusion inder EtageC617. Klinisch initialezeichen einer zervikalen Myelopathie.
Die dynamische Funktions-MRT liefert im Vergleich zur statischen MRT weiterführende Inforrnationen über die genaue Lokalisation von epidural gelegenen Ulutungszonen, den Nachweis von Elongationen d e s hinteren 1.ängsbarides und mobilen knöchernen Fragmenten im Spinal kanal. Rei d e r rheumatoiden Arthritis d e s kraniozervikalen Überganges ermöglicht die statische MRT einc gcnaiie Erl'assung d e r knöchernen Destruktionen, synovialen Prolilerationen und Auswirkung auf d a s Myelon (4). Die dynamische Funktions-MRT kann bei entzündlichen Erkrankungen des atlantodentalen Gelenkes die Subluxation d e s Atlas in Abhängigkeit d e r Funktionsstellung d e r HWS aufzeigen. Das von d e r Stellung d e r HWS abhängige Punktum rnaximum einer Myeloiikompression durch die Denshinterfläche und/oder d e n hinteren Atlasbogen und den periodontoiden Pannus ist z u erkennan und in seinem Ausmaß zu bestimmen. Die dynamische Funktions-MRT unterstützt eine individuelle Operationsplanung in Zusarnmenschau mit d e n bei d e r Röntgenuntersuchung üblichen Funktionsstellungen d e r HWS in Ante- und Retroflexion sowie Neiitralstellung und erlaubt eine differenzierte Analyse d e s beweguiigsabhängigen Zusammenspiels von MyeIon und knöchernem Spinalkanal. Die Untersuchungssequenzen wurden auf eine relativ kurze Gesamtuntersuchungszeit und nicht auf höchste Bildqualität abgestimmt, u m sie für d e n Patienten erträglich zu machen und Bewegungsartefakte zu vermeiden. Das Verfahren d e r dynamischen Funktions-MRT erscheint u n s geeignet z u r weiteren Klärung von HWSSchleudertraumen, Spinalkanalstenosen, Fusionen und Larninektomien bei zunehmender Verschlechterung d e s neurologischeri Status d e s Patienten, Diskrepanz zwischen radiologischem Befund des knöchernen Spinalkanals und d e m neurologischen Status d e s Patienten und bei geplanter Dekornpressionsoperation d e s Spinalkanals.
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Dr. med. Matlhias iVtigele
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Hadiologische [Jniversitätsklinik Sigmund-Freud-Straße 2.5 5300 Bonn 1
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Abriahme d e r direkten Kompression d e s Spinalkanals. Eine Ausspannung des Myclons ließ sich in 5 Fällen in Iletroflcxion und bei 4 Patienten in Anteflexiori erkennen. Die verantwoi-tlichen Hyponiochlien waren bestimmbar und damit für dic Planung einer I)ekornpressionsoperation zu iiutzeii. Nach ventralen Fusionsoperationcn wurde in einem Fall eine ventrale Pelottierung d e s Myelons in Anteilexion festgestellt. die in Retroflexion nicht zu erkennen w a r , und in einem weiteren Fall eine dorsale Pelottierung kranial und kaudal d e r fusionierten Etage, die sich nur in Iktrofiexion darstellte. Zur Abklärurig einer Parenchymvcrlctzung d e s Ilückenmarks bei einem zervikalen spinalen T r a u m a ist die statische MRT d e r Myelographie urid CTMyelographie überlegen (8). Die CT-Myclographie ermöglicht im Verglcich mit d e r statischen MRT eine verbesserte Beurteilung von Frakturen d e s zervikalen Spinalkanals (8).
