徐仕昀1 倪兵1 林校民2 杜涛1 卢光1 黄运健1 刘思宜1 杨豆1 姜在莹1 朱宏伟1 △

（1 首都医科大学宣武医院神经外科，北京 100053；2 中国科学院心理研究所，北京 100101 ）

背根神经节 (DRG) 是位于脊神经后根硬膜囊内的膨大结节，周围被稀薄的脑脊液包裹。慢性神经病理性疼痛以及相关脊柱-周围神经疾病在全球范围内均呈高患病率和高致残负担，其核心病理环节之一被认为与DRG密切相关，因此如何在活体、无创、可重复的条件下清晰准确的分析DRG，已成为疼痛医学、医学影像学与功能神经调控领域的共同需求。

DRG为椎管内与脊神经后根相连的周围神经节，其包含初级传入感觉神经元的胞体和卫星胶质细胞。DRG主要的功能是接收来自周围神经系统的感觉传入，并将其传递给中枢神经系统。从理论依据看，DRG并非单纯的感觉中继站，而是参与疼痛信号发生、放大与维持的关键节点，其内存在神经元-卫星胶质细胞单元、免疫细胞浸润以及离子通道异常表达等多维度、多组分的病理改变，这就决定了仅依赖单一结构成像难以完整表征DRG的病理生理状态，需转向“结构+功能+微环境”一体化的成像范式。

近年来，国外已有关于带状疱疹后神经痛 (PHN)、化疗后周围神经病变腰骶段 DRG 成像的报道，提示多模态策略可捕捉到DRG 体积增大、灌注改变或弥散受限等早期征象；在结构方面，聚焦于磁共振神经成像 (MRN) 在腰椎节段 DRG 定位、PHN 责任 DRG识别以及术前规划中的可行性验证，但整体上仍存在研究方法分散、样本量偏小、功能信息不完善等问题。另一方面，随着背根神经节电刺激 (DRGS)、脉冲射频、精准阻滞等手段的快速发展，术前若能获得 DRG 体积、形态、空间走行以及与椎管、椎间孔、硬膜囊等周边结构的细致影像学关系，将直接关系到手术路径设计和医源性损伤的规避，具有明确的临床及社会需求。

DRG位于脊髓的两侧、脊神经后根的近端，即脊髓外侧，紧邻脊髓的灰质。图1为DRG在椎管内位置的示意图。DRG沿脊柱的各节段分布，包括颈椎、胸椎、腰椎和骶椎区域。每一个脊神经对应特定的椎间孔，因此DRG的位置随脊椎节段的不同而存在差异。DRG周围环绕着结缔组织和血管网络，这些结构为神经元提供营养和支持。由于DRG所处于硬膜囊的末端，因而其血运与脊柱运动方向有关，主要表现为前屈时血管和神经根将被拉伸，而向后弯曲时则会舒张。DRG的神经纤维通过背根进入脊髓，传递来自周围组织的感觉信息。

图1 DRG在椎管内的位置

针对DRG形态的研究，主要包括其长径、短径及体积的一般特点，DRG一般呈椭圆形，但有研究认为，将DRG视为椭圆形是一种过度简化，实际上DRG形态更接近梭形。这可能是由于DRG作为脊神经第一级神经元聚集点，其内部不同类型的神经元分布存在较大的异质性，进而影响DRG整体形态。当前研究常聚焦在腰段及以下的DRG，其长径与短径均随节段向尾端延伸呈逐渐增大趋势。

针对DRG的空间位置，主要分为椎间孔型、椎管内型、椎间孔外型和混合型，其中以椎间孔型为主，这种分类标准通过两条参考线进行评估，一条连接上下椎弓根的内侧边界，另一条连接椎弓根外侧边界。随着腰椎节段越靠尾端，DRG位置逐渐从椎弓根内侧向外侧移动，这对于临床有特殊意义：在上腰椎节段手术中对于DRG的损害可能性高于下腰椎节段手术，在采用DRGS治疗时，下腰椎节段电极需更偏椎间孔外放置。

随着腰椎节段越偏尾侧，DRG与上方椎弓根下缘的距离逐渐减小，这一变化可能对神经调控（如DRGS）相关的手术具有重要的指导作用。此外，通过在矢状面测量椎间孔宽度以及在冠状面测量DRG与硬膜囊之间的距离，可为经皮内镜下腰椎间盘切除术 (PELD) 的术前规划提供数据支持。

DRG是外周神经系统的重要组成部分，包含多种类型的细胞。主要有感觉神经元、卫星胶质细胞、巨噬细胞、血管内皮细胞等。其中，感觉神经元负责传导来自身体各部位的感觉信息到中枢神经系统。它们在功能和结构上具有显著的多样性，按纤维类型可分为 Aα/β纤维神经元、Aδ纤维神经元和C纤维神经元，它们负责不同感觉信号的传导。DRG中的感觉神经元从形态学上来说均为假单级神经元，由卫星胶质细胞紧密包裹，形成独特的神经元-卫星胶质细胞单元，参与营养支持、离子平衡调节和信号传递调控，影响神经元的功能和反应性。巨噬细胞主要参与神经炎症和疼痛发生过程，并与组织修复有关。血管内皮细胞主要参与构成血脑屏障，调节物质交换，参与营养神经。

动物实验通过神经标记与投射追踪技术，揭示了DRG神经元的投射路径及其与中枢神经系统的连接。DRG神经元主要投射目标是脊髓后角的Lamina I和II区，这些区域是痛觉和温觉初级处理的关键环节。部分DRG神经元还通过病毒标记技术被发现投射至旁桥核及大脑皮质，并经脊髓丘脑束将感觉信息传至丘脑与躯体感觉皮质，完成高级信息处理。最后，DRG神经元通过脊髓丘脑束将感觉信息传递至丘脑的丘脑前核和后核，进一步传导至躯体感觉皮质中与脊髓背角相联系的锥体细胞，完成高级感觉信息的处理。

DRG作为脊髓与外周神经系统之间的重要桥梁，其结构和功能异常与神经退行性疾病、慢性疼痛及外周神经病变密切相关。在慢性疼痛中，DRG内的感觉神经元会发生敏化，使低强度刺激即可以引发剧烈疼痛。有研究发现，钠离子通道 (Nav1.7、Nav1.8) 及T型钙通道的异常表达会增强疼痛信号；而神经炎症的介导是慢性疼痛作用于DRG的另一结果。T细胞、巨噬细胞浸润与炎症因子释放，则进一步放大并延长疼痛反应。导致PHN的水痘-带状疱疹病毒可直接损伤DRG神经元及胶质细胞，提示DRG的病理改变可能对治疗效果具有指导作用。此外，神经丛损伤中DRG的结构破坏与胶质细胞增生程度与疼痛顽固性呈正相关。

此外，颅内还有与DRG相似的感觉神经节，如三叉神经半月节、膝状神经节等。三叉神经半月节与DRG相似，是感觉神经的传导节点，包括痛觉、触觉和温度觉，覆盖三叉神经三个分支。因此，DRG 相关研究的影像方法也可考虑应用于三叉神经半月节的功能及结构研究。

针对DRG在疼痛传递中作用机制的研究，通过成像等技术，若能够直观、精准地观察DRG的形态、体积和功能变化，则可为相关治疗及疗效提供重要参考。有研究利用磁共振成像 (MRI) 对人体DRG进行无创在体灌注成像，这将为感觉神经病变和神经病理性疼痛的研究提供重要帮助。可协助PHN病人解决责任DRG难以单一通过主诉和查体定位诊断这一难题。

DRG影像除提供上述责任DRG靶点选择之外，也有助于提供具体手术方式和部位的信息。目前针对DRG部位的治疗已经有多种介入方式，包括DRG 电刺激、脉冲射频和药物注射。由于DRG特殊的解剖学特点，上述治疗方式对其精准定位及周围组织关系判断具有较高要求。在脊柱外科手术中，Kambin三角入路要求术者识别并分离出神经根与DRG。由于DRG存在个体特征与解剖变异，有研究通过术中对Kambin三角内结构进行三维解剖定位，以减少对神经或神经根过度牵拉操作，是一种改善手术治疗疗效的可能手段。 

因此，DRG结构与功能影像的整合，是DRG相关研究的进一步需求，具有以下意义：

①有助于进一步研究 DRG 结构与功能的关系。例如，探究如机械压迫情况下 DRG 功能影像的变化趋势，反之当功能影像出现异常时，其结构影像是否会同步变化；

②功能影像的定性信息与结构影像的定位信息相结合，有助于实现对慢性疼痛的早期精准定位和诊断；

③在精准诊断的基础上，有望指导临床治疗方案的选择。通过不同时间点影像的对比，以达到预测术后疗效，提高治疗成功率。

（1）MRI：

MRI在DRG结构成像中主要基于MRN。其原理是 DRG 中含有一定量的水分，在长TE、长TR的T2加权或T2-STIR图像上表现为中高信号；而周围的脂肪、肌肉、骨性结构在合适的抑脂和空间分辨率下信号被压低，以此提高DRG与周围组织的对比。这种基于T2对比和脂肪抑制的组织选择性是MRN能识别DRG的核心，进而能够更清晰的显示神经结构。这也就意味着它需要特定的脉冲序列以及优化技术设置，在技术难度上高于常规的平扫 MRI。

目前已有研究完成MRN相关序列在DRG形态上的研究，如通过三维可变翻转角快速自旋回波序列 (3D-TSE) 研究带状疱疹病人DRG的形态学改变。3D-TSE序列对磁场不均匀和磁敏感伪影不敏感，能清晰显示被骨质和气腔包绕的脊神经结构。其高信噪比和各向同性高分辨率使得小体积的 DRG 也能被分辨。但因其采集时间长，运动伪影的影响可能增大，正常结构的DRG在该序列上的分辨度有限，因此常被用于高分辨率描记神经解剖、病变及术后诊疗效果的定量评估。其次，在完成MRN扫描后，影像工作站可通过三维多平面成像技术沿神经根或介入路径进行重建，从而协助完成术前的手术规划。因此，MRN拥有卓越的软组织对比度，不仅可有效区分不同组织、清晰显示组织边界，还能对同一组织进行定量评估，有助于特定疾病（如带状疱疹和神经根炎）的诊断与鉴别诊断。

（2）计算机断层扫描 (CT)：

CT对于结构成像具有短成像时间和高空间分辨率的特性，可应用于术中监测和定量评估。CT的短成像时间，可使因呼吸等活动对成像的影响大大减小。高空间分辨率则有助于实现DRG此类微小结构的精准观测。通过新兴的光子计数 CT (PCD-CT)，可以获得更高的空间分辨率，针对致密结构（如颅骨和椎骨）获得更少的波束硬化伪影重建图像，以及在针对金属伪影获得更高的还原度。

（3）超声 (US)：

US由于其特性，常被用于颈部 DRG 的结构成像以及用于引导脉冲射频穿刺。尽管缺乏可靠的US引导DRG脉冲射频的研究，但一项回顾性队列研究认为 US可以有效替代CT用于引导脉冲射频穿刺。由于其具备独特的实时性和无辐射风险的优势，该技术在DRG电刺激等领域可能具有更广泛的应用前景。

目前针对DRG的功能影像主要集中在MRI的基础上，通过特定的序列来突出或抑制相关组织，以达到对目标组织成像的结果。

（1）弥散加权成像 (DWI) 与弥散张量成像 (DTI)：

DWI通过检测水分子的弥散来生成图像。不同组织中的水分子弥散行为不同，特别是在病变组织中，弥散往往会受限，从而产生高信号。DTI可视为在常规DWI基础上的进一步拓展，其原理基于外周神经内水分子在正常情况下呈现明显的方向性扩散，一旦神经发生损伤，这种各向异性扩散将被破坏或减弱。利用这一特征，DTI能够对DRG及其近端与远端神经段的结构完整性进行评估，并有助于定位潜在的损伤节段。

（2）功能磁共振成像 (fMRI)：

fMRI常被用于检测脑部神经功能活动，其基于血氧水平依赖性 (BOLD) 信号变化，能够捕捉脑活动引起的血氧水平的变化。当特定区域被激活时，该区域血流增加而导致BOLD信号增强，从而反映出脑功能的激活状态。由于DRG具有血流供应丰富但周围脑脊液稀薄的特点，或能用于探究其在疼痛感知中的作用。由于上颈椎区域DRG较大，扫描时容易固定，可在此区域开展针对DRG的fMRI研究。

（3）动态对比增强磁共振成像 (DCE-MRI)：

动态对比增强磁共振成像作为一种利用注射造影剂来动态观察组织血流和微循环的成像方式，其特点是将时间作为标准用于组织活性评估，通过不同组织的时间-浓度曲线，使得成对结构形成对照，进而反映病变区域的炎症活动度和血管通透性。

针对DRG成像，DCE-MRI在观察其病理生理过程有着出色作用。DCE的增加可能意味着DRG周围屏障的破坏和血管新生，同时治疗后的监测也对应着DRG术后的病理改变：瘢痕因血管丰富在早期即强化，而髓核残片在早期无明显强化，这些病理变化因为动态增强的作用有助于鉴别瘢痕与残余压迫物。

（4）三叉神经半月节MRI成像：

三叉神经半月节位于颅内，类似DRG，其形态较大且规则，位置固定，周边骨性结构少，可能对临床对比研究DRG的结构和功能影像研究有参考意义。在MRI中，其信号强度与周围组织有所不同。通过特定的MRI 序列，如快速恢复快速自旋回波 (FRFSE)、脂肪抑制快速恢复自旋回波成像 (fs-FRFSE)、短时反转恢复 (STIR) 以及循环相位三维超快速稳态进动成像 (3D FIESTA-c) 等，可以进一步清晰地显示三叉神经半月节及其周围结构的解剖关系。特别是针对单侧慢性头面部疼痛病人，可利用自身的结构和功能影像进行双侧对照分析。这些序列在脊髓 DRG 的成像中尚未完全应用，意味着具有广阔前景。

（5）正电子发射断层扫描 (PET)：

PET作为一种功能成像方式，在神经疼痛的诊断方向有显著潜力。多项研究表明，PET可以非侵入性、客观地诊断由周围神经损伤引起的神经病理性疼痛，通常通过与MRI或CT结合使用，用于对具体病变位置进行定位。

（1）MRI：

MRI软组织分辨率高，但意味着更高的成像成本和更长的成像时间。将其用于术中监测仍面临较大挑战，且对手术设备的要求较高。此外，对于DRGS植入病人，MRI 扫描需求增加，但引发不良事件的可能性将会增加，因此需要更谨慎的评估。对于复杂性区域疼痛综合征 (CRPS) 病人来说，如果病人曾接受过脊柱手术且体内有金属植入物，磁共振成像可能会因植入物引起磁敏感伪影，从而影响成像质量和最终诊断结果。

（2）CT：

对比其他成像方式，CT 主要缺点在于，一方面存在辐射风险，另一方面对软组织的分辨能力不足，通常需要使用显影剂作为介质以更好地重建软组织结构，这也意味着，目前CT对诸如DRG 等实性组织的成像能力仍然有限。

（3）US：

US 与其他成像方式不同，需要超声科医师进行操作，相比较其他成像方式其受操作人员的技术和经验影响，且由于其空间分辨率较低，在操作时常通过间接方式确定DRG位置。由于声波能量有限，因此不能应用于较深的部位。

对于以上成像方式，影像学与活体形态学二者之间的关系尚缺乏一致性和明确的关联试验。当前医学实践中，仅依靠影像学的病变分级和定性诊断存在局限，而直接依赖大体标本的分析则无法用于活体的实时监测。有研究指出，由于防腐处理而导致的组织内张力降低，可能会对 DRG 的形态造成影响。因此，影像学和形态学分析在提供互补信息的同时，难以通过现有的临床试验严格对应二者之间的关系，成为限制影像技术进一步精确化的瓶颈之一。此外，表1对不同成像方式对比总结，归纳了成像方式在上述各维度的特点。

表1 不同成像方式对比

综上所述，每种成像方式或序列可能均有其优点和劣势，因此，将神经活动或生理变化与结构相结合，以更多地获取信息，同时减少它们单独的限制，是多模态成像技术的重要意义。这不仅意味着分析方法更多，同时也带来更大的信息处理挑战。

（1）CT+US：

CT与超声联用是目前DRG介入操作中较为常见的多模态整合方式。在进行相关穿刺操作时，术者常在术前或术后应用CT平扫规划穿刺路径或验证穿刺效果，而在术中通过超声的实时优势进行引导穿刺。虽然MR和超声不是硬件一体的成像，但其联合解读与相互验证已成为周围神经疾病诊疗的常规策略，为全面评估神经病变和制定手术计划提供了多角度信息。

（2）PET+MRI/CT：

PET和MR/CT的联用是一种经典代表性多模态整合方式，较广泛应用于多个疾病研究。一项最新的研究发现，应用同位素FDG的PET结合MRI，可通过FDG的摄取程度识别目标神经节，弥补了形态学MRI与放射性腰痛之间相关性不佳的问题。通过将PET的功能图像与MRI/CT的解剖细节结合，研究者能够更准确地定位并量化DRG的病理变化。这不仅加深了对慢性疼痛等疾病中DRG作用的理解，也有望在将来为临床疼痛诊疗策略提供指导。

本文综述了DRG成像的当前进展，分析了目前主要成像方式在DRG成像领域中的优势和不足。现有研究虽然在结构影像方面取得了显著进展，但依然面临缺乏结构与功能影像结合的挑战。特别是新兴成像技术在DRG方面的应用，研究的广度和深度仍需进一步拓展。其主要原因有以下 4 点：

①DRG的体积较小，对MRI的分辨率有着更高要求，而提高分辨率的方法之一是应用高场强及超高场强MRI进行扫描。目前超高场强核磁 (7T) 在实验情况下的应用已经证明对周围神经及神经束具有高于传统序列的信噪比和噪声比，可用于对神经根受压状况进行直接评估；

②位于脊柱部位的DRG易受多种生理过程的影响，如呼吸、心跳、运动及脑脊液流动，这将给后期影像处理工作带来挑战；

③由于DRG位置靠近骨骼结构，将会使局部磁场不均匀，进而引起图像失真及信号缺失；

④新兴成像技术尚未完全在临床推广，对DRGS植入式电极及背部手术植入物等植入物品有无影响尚需确认。由于上述挑战，使DRG的成像数据分析和解读变得更为复杂，也提示传统的成像方式可能不适用于DRG成像。

展望未来，进一步研究可以从以下几个方面进行探索。

首先，多模态和多尺度成像等交叉方法在DRG 成像中的应用潜力有待挖掘，这将为DRG成像以及DRGS提供更全面的信息。

其次，结合既往经验与扩大成像技术的应用，将成像技术由形态学研究扩大至临床应用，有望提升相关手术的准确性和稳定性。

再次，深度学习技术的快速发展，已经被广泛应用于影像的自动分割与标注。

已经有相关案例如脊髓处理工具箱 (SCT) 应用于处理病人的MR数据。一方面有助于对于独立病人的精确分割，另一方面也有助于批量病人的数据提取分析，进而通过影像组学等研究方法探究相关疾病的病理生理过程。最后，随着新兴技术（如高场强MR和光子CT）的发展，DRG成像技术在未来将取得更优的成像效果，或将拓展全新的应用场景。

总之，未来在结构与功能融合与DRGS上的深入研究，将进一步推动该领域的技术革新和应用拓展。

来源：徐仕昀 倪兵 林校民 杜涛 卢光 黄运健 刘思宜 杨豆 姜在莹 朱宏伟.背根神经节影像应用现状及前景[J].中国疼痛医学杂志,2026,32(3):166~172