椎间盘退行性变(Intervertebral disc degeneration，IVDD)目前认为是自然老化和多种因素共同影响下，椎间盘各部分组织发生关于生物化学、病理生理和生物力学等多种机理下的一系列级联反应作用的结果，是脊柱退行性骨关节病发生的前提和病理基础，也是引起下腰背痛(Low back pain，LBP)的主要原因之一。目前临床上主要腰椎检查方法包括X线、CT和MRI，现在主要存在的问题集中，在以上影像学检查方法都不能做到对椎间盘各部分结构进行良好成像，所观察到的形态学变化多为晚期椎间盘退行性变的结果，对于椎间盘退行性变早期诊断有限。MRI因其软组织分辨略高、无辐射、无重叠影像的特点，为目前腰椎最主要的影像学检查方法。由于椎间盘组织中软骨终板、纤维环为短T2组织（＜10ms)，髓核为长T2组织。目前临床最为广泛应用的常规T2WI序列对椎间盘进行扫描，因其回波时间TE(Time of echo，TE)时间过长，在系统未开始采集信号之前，短T2组织的信号已经衰减至0或接近0，造成图像上软骨终板、纤维环表现为低或无信号，显示其形态机构完整性存在一定的困难。随着影像技术的不断发展，超短回波时间（ultrashort time of echo，UTE）MRI技术因可以明显缩短TE时间，达到对短T2组织信号的采集，是一种可以显示短T2组织的新技术，为良好显示椎间盘各组织结构，为椎间盘退行性变显示提供了一个新的研究方向。　　本研究分为两部分内容，第一部分，MR-UTE技术显示椎间盘解剖结构的对比研究，通过对常规磁共振序列T1WI、T2WI、MR-UTE双波图像中第一幅图像(UTE-1ST）、剪影后图像(UTE-SUB)中，正常椎间盘结构进行半定量解剖结构清晰度评分，定量分析各椎间盘及椎旁组织结构的SNR、组织结构间CNR，比较两两组间差异，探讨常规磁共振序列T1WI、T2WI、MR-UTE双回波技术对正常腰椎间盘组织结构各自优势和特点。第二部分，MR-UTE技术对退变椎间盘结构影像学研究。通过对有无下腰痛症状退变腰椎间盘患者进行常规序列T1WI、T2WI和MR-UTE双回波序列扫描，分析下腰痛症状有无对T2WI序列上腰椎间盘退变程度、MR-UTE双回波序列中软骨终板、纤维环、骨性终板结构完整性和完整性分布影响，分析T2WI序列上不同退变程度椎间盘与MR-UTE双回波序列下软骨终板、纤维环、骨性终板结构完整性和完整性相关性，比较MR-UTE双回波序列中软骨终板、纤维环、骨性终板与椎间盘退变程度间相关性，以便系统而全面地了解椎间盘退行性变的影像学表现，为临床提供更早、更准确的诊断依据。本文主要分为以下几个部分:　　第一章:UTE技术显示椎间盘解剖结构的对比研究　　目的：　　通过常规T1WI、T2WI磁共振技术和MR-UTE双回波技术对腰椎间盘各部分结构进行对比研究，探讨常规T1WI、T2WI磁共振技术、MR-UTE双回波技术中UTE-1ST和UTE-SUB对于腰椎间盘各解剖结构优势和特点，为进一步探讨MR-UTE双回波技术在退变椎间盘结构变化奠定基础。　　方法：　　研究对象：选择健康志愿者17人，男性7人，女性10人，年龄在20～24岁，平均年龄22.06±1.02岁，体重39～90kg，平均体重56.53±12.88kg，身高153～183cm，平均身高154.41±9.12cm。既往无明显临床症状，无外伤、无手术、无任何脊柱疾病相关病史。　　检查方法：使用GE3.0T750w磁共振成像系统进行采集，采用全脊柱线圈，受检者取仰卧位、头先进，定位线定位于第3腰椎水平（约脐水平）后进入磁体。扫描部位包括整个腰椎，范围包含T12/L1至L5/S1椎间盘。每例被检者均行常规矢状位T1WI、T2WI及UTE双回波序列。　　结果：　　1.腰椎各序列图像观察UTE-1ST和UTE-SUB图像在椎体-椎间盘交界区域对软骨终板的直接显示，将其与髓核、椎体终板结构之间区别开来，将椎间盘与椎体之间结构显示更清晰。　　2.腰椎各序列图像清晰度半定量分析中T2WI在髓核、纤维环、椎管内结构中清晰度高于其他序列，UTE-1ST、UTE-SUB在软骨终板清晰度优于T1WI、T2WI，差异均具有统计学意义(P＜0.05)，在椎体、椎体终板、肌肉结构清晰度间各序列间差异均无统计学意义(P＞0.05)。　　3.腰椎各序列图像SNR定量分析中T1WI在腰椎各解剖结构中SNR中均最高于其他序列，UTE-SUB在腰椎各解剖结构中SNR中均最低其他序列，T2WI序列在髓核、椎体中SNR高于UTE-1ST，UTE-1ST在软骨终板SNR高于T2WI序列，差异均具有统计学意义(P＜0.05)，在椎体终板、纤维环SNR中T2WI和UTE-1ST差异均无统计学意义(P＞0.05)。　　4.腰椎各序列图像CNR定量分析CNR中T1WI、T2WI在髓核-纤维环、椎体终板-椎体、髓核-软骨终板、纤维环-椎体间CNR均高于UTE-1ST、UTE-SUB，UTE-1ST、UTE-SUB在软骨终板-椎体终板CNR高于T1WI、T2WI，软骨终板-椎体终板、纤维环-软骨终板间CNR中UTE-1ST高于UTE-SUB，在髓核-软骨终板间CNR UTE-SUB高于UTE-1ST，以上差异均具有统计学意义(P＜0.05)。　　结论：　　综上所述，MR-UTE双回波序列的两幅图像UTE-1ST、UTE-SUB较常规序列T1WI、T2WI优势在于对软骨终板的直接显示，增加了髓核-软骨终板-骨性终板之间的组织间对比度，其中UTE-1ST图像在纤维环-软骨终板、软骨终板-骨性终板界面观察纤维环、骨性终板显示优于UTE-SUB，UTE-SUB图像在软骨终板-髓核界面观察软骨终板显示优于UTE-1ST，二者对其他结构的显示较常规磁共振序列T1WI、T2WI无明显优势。　　第二章:MR-UTE技术对退变椎间盘结构影像学研究　　目的：　　通过常规磁共振技术T2WI和MR-UTE双回波技术在有无腰痛症状退变腰椎间盘患者进行研究，观察MR-UTE双回波技术对退变椎间盘结构显示上的优势和价值，分析下腰痛症状有无对T2WI序列上腰椎间盘退变程度、MR-UTE双回波序列中软骨终板、纤维环、骨性终板结构完整性和完整性分布影响，分析T2WI序列上不同退变程度椎间盘与MR-UTE双回波序列下软骨终板、纤维环、骨性终板结构完整性和完整性相关性，比较之间相关性大小，探讨MR-UTE双回波序列在研究椎间盘退变中的意义，为进一步研究椎间盘退变发生发展过程和机制提供基础。　　方法：　　研究对象：所有经过纳入及排除标准之后的检查者一共有80名，其中男性29名，女性51名，年龄22～80岁，平均年龄50.66±11.65岁，身高140～180cm，平均身高162.08±7.35cm，体重45～88kg，平均体重60.85±9.69kg，根据是否有下腰疼痛分为两组，有下腰痛的组为A组，总共68名，其中男性24名，女性44名，年龄22～80岁，平均年龄50.93±11.82岁，身高140～180cm，平均身高162.01±7.38cm，体重45～88kg，平均体重60±9.41kg，无下腰痛的组为B组，总共12名，其中男性5名，女性7名，年龄31～68岁，平均年龄49.17±10.58岁，身高155～179cm，平均身高162.42±7.17cm，体重50～85kg，平均体重65.67±9.92kg。　　结果：　　1.T2WI序列下根据Pfirrmann进行分级椎间盘退变程度在有无疼痛两组间构成比差异无统计学意义(P＞0.05)，退变椎间盘程度与下腰痛无明显相关性。　　2.MR-UTE序列下有无腰痛症状患者两组在软骨终板、骨性终板结构完整性两组间构成比差异无统计学意义(P＞0.05)，均以部分结构消失占比最高，完全消失最低;纤维环结构完整性在两组间构成比差异有统计学意义(P＜0.05)，其中两组间在结构完全消失组中疼痛组、部分消失组中非疼痛组比例更高，差异有统计学意义(P＜0.05)，完整组中二者构成比差异无统计学意义(P＞0.05)。　　3.MR-UTE序列下有无腰痛症状患者两组在软骨终板、纤维环、骨性终板结构完整性分布在两组间构成比差异均无统计学意义(P＞0.05)，均以两侧均不完整占比最高，仅一侧完整占比最少。　　4.MR-UTE序列下有无腰痛症状患者两组在软骨终板、纤维环、骨性终板结构完整性、完整性分布间与T2WI序列上不同退变程度椎间盘均存在相关性(P＜0.05)，Kendall's tau-b介于0.502～0.602，呈中度相关性。　　结论：　　1.下腰痛有无与T2WI上椎间盘退变程度影响不大，对MR-UTE双回波上软骨终板、骨性终板完整性及完整性分布、纤维环完整性分布影响不大，均以结构部分消失，两侧均不完整占比最高，但下腰痛有无影响纤维环完整性，在疼痛组纤维环以完全消失、非疼痛组以部分消失占比更高。　　2.不同程度退变椎间盘与MR-UTE双回波上软骨终板、纤维环、骨性终板完整性及完整性分布呈正相关，椎间盘退变程度越高，MR-UTE双回波序列上软骨终板、纤维环、骨性终板完整性均以部分消失，两侧均不完整为主。