(1)骨性脊柱：脊柱在MRI图像上可作横断面、矢状面及冠状面成像。椎体大部分为骨松质组成，其内有活动的骨髓基质，骨髓中水和脂肪质子及部分缓慢流动的血液，故MRI信号强度与骨髓内脂肪含量的多少有关。椎体的附件包括椎弓、椎板、棘突、横突和上下关节突等。椎体边缘及附件的骨皮质在T1和T2加权像上呈低信号，中央骨松质与正常椎间盘及脑脊液的信号相比，在T．加权图像上为较高信号，在T2加权图像上呈中等或略低信号。在脂肪抑制技术上呈低信号。随着年龄的增加，骨髓腔内脂肪成分增多，于T1和T2加权像上信号强度有相应的改变，在T1加权像可见弥漫性及斑点状高信号，而在T2 加权像呈中等信号强度。椎体中央骨松质在增强MRI中信号强度无变化。
在矢状面图像上，椎体的前缘及后缘可见条状前纵韧带及后纵韧带，在T1加权像、T2加权像和部分翻转梯度回波图像上呈低信号。腰椎呈前凸曲度，椎体呈肾形，横径大于前后径，前缘凸，侧缘平，后缘凹，在T1加权像上为中等强度信号。椎弓根为椎体上方向后突的骨柱，构成椎间孔的上、下缘，在T1加权像上为中等强度信号。每个腰椎小关节面为透明软骨覆盖，厚2-4mm。
腰椎椎管由前面的椎体、侧面的椎弓、后面的椎板和棘突组成。在上腰椎段椎管横断面为圆形或卵圆形，在中段或下段腰椎椎管横断面呈三角形，横径等于或大于前后径。腰椎管的侧隐窝为椎间孔内口，它位于椎弓根的内侧和上关节突的前方，椎体的后外侧和相近的椎间盘构成侧隐窝的前壁。
椎间孔的界线是：①上下方为椎弓根；②外侧为椎体的后外方；③前内侧为椎间盘；④后外侧为上关节突。
在SE序列横轴及矢状方位T1加权像上，神经根表现为贴近椎弓根的硬膜外脂肪围绕的低信号。
(2)椎间盘：腰椎椎间盘呈肾形，是由软骨终板、纤维环及髓核组成。软骨终板覆盖椎体上下面，在椎体与髓核之间。在SE席列T1加权像上，椎间盘中心部比周围部分信号强度略低，外周部分纤维环与前后纵韧带汇合处的信号更低。在T2加权像上信号强度恰好相反。纤维环和后纵韧带的信号相近，往往难以区分。髓核呈高信号。
髓核的水分含量随年龄增长而减少，在T1加权像上信号强度逐渐减弱。在30岁以上90%在T2，加权图像上椎间盘中央见一呈水平走向低信号呈夹心饼干样征象，属正常生理性老化退变。
(3)椎管内结构：①硬膜外间隙：硬膜外间隙系骨性椎管与硬脊膜之间的空隙，其内主要含脊神经、动脉、静脉、脂肪及少量结缔组织。腰椎的硬膜外间隙填充相当厚的硬膜外脂肪、韧带、神经和血管。硬膜外脂肪在T1及T2加权像上呈高信号强度。硬脊膜为致密纤维组织，在神经根平面外突，其内含有蛛网膜，共同构成神经根鞘。蛛网膜位于硬脊膜内面，二者之间有潜在的硬膜下隙。在MRI下，硬脊膜难与蛛网膜区分开，二者统称为鞘膜。②蛛网膜下隙：脊髓表面包绕软脊膜，软脊膜与蛛网膜之间为蛛网膜下隙。在MRI图像上见到的鞘膜囊内的脑脊液，实际是位于蛛网膜下隙的，脑脊液在T1加权图像上为低信号。在T2加权图像上信号高于脊髓。蛛网膜下隙在L2以下比较宽，由脑脊液填充，在T1加权像呈低信号强度，在L2加权像呈高信号强度，明显高于脊髓，因而脊髓结构可清晰显示。③脊髓马尾：脊髓位于蛛网膜下隙的中央．其末端为圆锥，圆锥的末端可在矢状面图像上清楚显示，止于L1，2平面。在T1加权像呈中等信号强度，在T2加权像信号强度比椎间盘和脑脊液低，为此二者易区分。脊髓的灰质与白质的MRI信号亦有不同，在横断面T1加权图像上，中央灰质是H形高信号，而周围白质信号较低。脊髓圆锥向下移行为纤维性终丝。终丝的信号强度类似或低于脊髓信号。约5%的正常人终丝内含有不同量的脂肪，信号明显增高。在圆锥平面向下走行的腰骶神经根称作马尾。马尾神经由上至下逐渐变少。旁正中矢状位显示神经根呈扇形从后上向前下方向延伸。④神经根的信号强度较低，但在脂肪组织的衬托下仍然十分清楚。静脉及静脉丛仍为低信号。大部分韧带为胶原纤维组织，在T1、T2加权图像上及部分翻转梯度回波图像上为低信号，黄韧带内含大量弹性纤维，故在T1 、T2加权图像上为中等强度信号。
T1加权像:
T2加权像:
质子密度像:
椎间盘层切片像:
