李麗，周治國，王敏，胡雪梅，李鋒

隨著人們的生活方式及工作方式的改變，“腰痛”給人們的生活工作帶來了極大的困擾。而腰椎間盤退變是引起腰痛的重要原因之一。如何正確評估腰椎間盤退變程度將關系到臨床的早期診斷、治療、預后估計及治療后療效評價。本研究利用擴散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）技術中的表觀擴散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）及修正的 Pfirrmann分級對腰椎間盤退變進行相關性研究，旨在評估MR－DWI技術在腰椎間盤退變中的診斷價值。

材料與方法

1.臨床資料

在本院經(jīng)臨床診斷為腰椎退行性病變的患者46例，男26例，女21例，年齡25～66歲，平均45歲。臨床表現(xiàn)以腰疼為主，35例伴有下肢麻木和放射痛，癥狀持續(xù)時間多在2周～10年。征集健康志愿者39例，男22例，女17例，年齡12～37歲，平均28歲；均無急慢性腰背部疼痛史及手術外傷史?；颊呒爸驹刚呔懦渌硇约膊?。

2.成像技術

使用GE 1.5TSigna CV／i超導 MR機，4通道相控陣脊柱線圈。常規(guī)行脊柱矢狀面SE序列T1WI（TR 4 0 0ms，TE 1 0ms）和T2WI（TR 3 0 0 0ms，TE 102ms），以及平行于椎間盤平面的橫軸面T2WI（TR 3000ms，TE 120ms）掃描。再采用SE序列平面回波成像技術行多次激發(fā)DWI掃描，掃描參數(shù)：矢狀面掃描，全部使用自動勻場和抑脂技術，掃描層數(shù)5層，矩陣128×128，視野36cm×36cm，采集次數(shù)6次，TR 3000ms，TE 65ms，層厚5mm，層距1mm，成像時間約72s。同時在層面選擇、相位編碼和頻率編碼三個方向上施加擴散敏感梯度，b值設為600s／mm2。在椎體前方設置預飽和帶，飽和帶寬30cm。

3.圖像分析

由2位有經(jīng)驗的放射科醫(yī)師在T2WI矢狀面圖像上（圖1a）觀察并確定各個椎間盤的修正Pfirrmann分級（表1）[1]。

表1 Pfirrmann分級系統(tǒng)

圖1 健康志愿者。a）矢狀面T2WI示各腰椎間盤髓核為高信號，高于骶骨前脂肪信號且低于腦脊液信號，Pfirrmann分級為2級；b）矢狀面DWI偽彩圖上測量各椎間盤信號；c）DWI黑白圖示各椎間盤的ROI，面積50～58mm2，ADC值為0.00200～0.00230mm2／s。

Pfirrmann分級為1～2級被認定為正常，3～4級為輕度退變，5級及5級以上為重度退變。ADC值的測量在DWI圖像上進行，選擇信號分布均勻的椎間盤中央、掃描中心層面，避開腦脊液和偽影的影響，興趣區(qū)（region of interest，ROI）大小50～70mm2（圖1b），在ADC圖中直接測量計算每個椎間盤（L1～2至L5～S1）的平均ADC值（圖1c）。

4.統(tǒng)計學分析

將數(shù)據(jù)利用SPSS 12.0軟件包進行統(tǒng)計學分析。將分級為1～8級的椎間盤ADC值分別進行t檢驗及單因素方差分析。并且將正常、輕度退變、重度退變椎間盤的ADC值分別進行t檢驗及單因素方差分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

85例受試者均成功行DWI檢查和ADC值測量，總計測量425個椎間盤。其中1級椎間盤9個（L1水平6個，L2水平2個，L4水平1個），2級椎間盤205個（L1：65，L2：58，L3：44，L4：20，L5：18），3級椎間盤82個（L1：8，L2：14，L3：24，L4：21，L5：15），4級椎間盤65個（L1：4，L2：8，L3：8，L4：21，L5：24），5級椎間盤26個（L1：1，L2：2，L3：6，L4：5，L5：12），6級椎間盤19個（L1：1，L3：2，L4：7，L5：9），7級椎間盤14個（L3：1，L4：9，L5：4），8級椎間盤5個（L2：1，L3：2，L4：1，L5：3）。

各級椎間盤平均ADC值見表2、圖2。各級椎間盤兩兩比較的統(tǒng)計分析結果表3。

表2 各級椎間盤平均ADC值測量結果

表3 各級椎間盤ADC值均數(shù)兩兩比較t檢驗結果

方差分析顯示，各級椎間盤平均ADC值的差異有高度統(tǒng)計學意義（F＝54.607，P＜0.001）。t檢驗分析發(fā)現(xiàn)，1級、2級椎間盤與其他各級椎間盤平均ADC值比較，差異有高度統(tǒng)計學意義（P＜0.01）；3級椎間盤分別與4、5、6、7級椎間盤平均ADC值比較，差異亦有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；4～8級椎間盤之間平均ADC值兩兩比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

正常椎間盤214個，平均 ADC值為（2.03±0.16）×10－3mm2／s；輕度退變椎間盤147個，平均ADC值為（1.68±0.31）×10－3mm2／s；重度退變椎間盤64個，平均 ADC值為（1.54±0.33）×10－3mm2／s。正常椎間盤、輕度及及重度退變椎間盤平均ADC值之間差異有高度統(tǒng)計學意義（F＝81.356，P＜0.001）。其中，正常椎間盤與輕度和重度退變椎間盤的ADC值比較，差異均有高度統(tǒng)計學意義（t值分別為14.322和16.332，P＜0.001）；輕度與重度退變椎間盤的ADC值比較，差異有統(tǒng)計學意義（t＝2.980，P＝0.003）。

討 論

髓核是無血管組織，其營養(yǎng)物質的吸收和代謝主要依靠軟骨終板的滲透作用。而髓核退變早期的主要表現(xiàn)為細胞外水的丟失和蛋白多糖含量下降。擴散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）技術是基于水分子的微觀運動，能反映組織中水分子無序擴散運動快慢的信息。DWI常用表觀擴散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）來描述分子的綜合微觀運動。髓核內細胞外水的丟失將導致椎間盤內水分子擴散運動減弱，從而使其ADC值降低。故此，ADC值可用于評價髓核的早期退變[2]。

圖2 不同椎間盤分級平均ADC值分布圖。1～4級椎間盤，隨著級數(shù)上升，ADC值逐漸下降；4～7級椎間盤的平均ADC值呈現(xiàn)平臺期；8級的ADC值較7級上升明顯。

本研究對46例腰椎退行性病變患者和39例志愿者的425個椎間盤進行了MRI掃描，均得到了較為理想的影像。為了清晰地分辨出椎間盤早期退變，本研究采用了修正的Pfirrmann分級系統(tǒng)[3]。本研究中發(fā)現(xiàn)，1～4級椎間盤隨著級數(shù)的增加ADC平均值逐漸遞減，兩者呈負相關。這一結果表明ADC值可以較好的反映早期髓核的退變程度。由此佐證了“椎間盤的早期退變主要表現(xiàn)為髓核的細胞外水的丟失”這一觀點[4]。故此，筆者認為ADC值適用于早期椎間盤退變的追蹤隨訪和觀察。然而，本研究中4～8級椎間盤的ADC平均值之間差異無統(tǒng)計學意義，筆者認為出現(xiàn)這種現(xiàn)象可能有如下兩種可能性：①因為髓核內其它物質（如粘多糖）含量的改變也會引起T2信號的改變[5]，而ADC值僅反映測量組織中水的擴散系數(shù)，故與T2信號的改變不一定一致；②是否說明髓核在中重度退變時細胞外水分含量改變不大，這需要進一步研究進行探討。本研究中還發(fā)現(xiàn)，8級椎間盤的ADC平均值較4～7級要高，這與Chiu等[6]報道的結果相似，其認為這可能與椎間盤破裂導致的水分子微觀自由運動狀態(tài)改變有關。

由于1級及8級椎間盤的數(shù)目相對較少，也為了更好地了解ADC值、腰椎間盤退變與腰椎間盤位置的關系，將1～2級椎間盤認定為正常，3～4級為輕度退變，5級及5級以上為重度退變。本研究中發(fā)現(xiàn)正常椎間盤、輕度及重度退變椎間盤平均ADC值之間差異均有統(tǒng)計學意義。對比正常腰椎間盤，退變椎間盤的ADC值有明顯減低。

綜上所述，MRI DWI的ADC值可以較好的反映早期髓核退變程度，對提高腰椎間盤早期變性的診斷具有一定的價值，適用于早期椎間盤退變的追蹤隨訪和觀察。然而，對于中重度椎間盤退變，DWI應聯(lián)合MRI的T2信號對其進行評價。然而，目前尚無較好的MRI技術對椎間盤退變進行準確評估，椎間盤退變機制及MRI技術還需進一步的研究和探討。

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