張寧，宋卿鵬，田偉，何達(dá)，陳濤，韓驍，李祖昌，王晉超(北京積水潭醫(yī)院，北京100035)

脊髓型頸椎病(CSM)是導(dǎo)致脊髓功能障礙的常見(jiàn)疾病，通常在40歲后發(fā)病，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量[1,2]。其病因?yàn)樽刁w退行性變、椎間盤(pán)突出、后縱韌帶骨化等導(dǎo)致的脊髓受壓及缺血[3,4]。目前其診斷主要依靠臨床癥狀、特殊體征及典型病史[5]，影像學(xué)檢查結(jié)果如MRI及CT可輔助診斷，然而臨床癥狀體征與MRI結(jié)果并不完全一致[6]。硬度是組織自身的一種屬性[7]，彈性模量可以反映組織的硬度，并以kPa為單位[8～10]。組織的硬度可能與分子組成及病理結(jié)構(gòu)有關(guān)[8,11]，在某些病理情況(水腫、纖維化)下會(huì)發(fā)生變化。實(shí)時(shí)剪切波彈性成像(SWE)是一種無(wú)創(chuàng)、簡(jiǎn)便、實(shí)時(shí)測(cè)量組織彈性模量的新技術(shù)[7]。其工作原理是通過(guò)發(fā)射脈沖刺激產(chǎn)生的聲波在組織不同深度上連續(xù)聚焦，使組織粒子高效振動(dòng)引起位移變化而產(chǎn)生剪切波，通過(guò)Mash Cone效應(yīng)追蹤探測(cè)剪切波得到組織的實(shí)時(shí)變應(yīng)情況后，采用彩色編碼技術(shù)顯示出組織的實(shí)時(shí)彈性圖，即彈性成像[8]。本研究使用SWE測(cè)量CSM患者正常節(jié)段及病變節(jié)段脊髓的彈性模量值，并探討SWE評(píng)估脊髓功能的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2016年11月～2017年9月本院收治的脊髓型頸椎病患者26例，術(shù)前均行MRI檢查明確脊髓壓迫，且臨床癥狀及查體與影像學(xué)檢查相符，排除既往頸胸椎手術(shù)及脊髓病變患者。其中男17例、女9例，年齡37～78(58.69±10.04)歲，病程2～180(50.6±48.9)個(gè)月，術(shù)前頸椎MRI檢查測(cè)算受壓病變節(jié)段脊髓的扁平率[12]為24.14%～54.55%(39.23%±9.16%)，術(shù)前日本骨科協(xié)會(huì)(JOA)評(píng)分[13]為6.5～16.0(11.9±2.9)分。本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)，且患者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 SWE檢查方法 超聲儀器采用法國(guó)Supersonic Imagine公司生產(chǎn)的Aixplorer型彩色超聲診斷儀及SL10-2線陣探頭，頻率4～15 MHz，應(yīng)用系統(tǒng)預(yù)設(shè)的通用掃描條件?；颊呔屑豢v割式椎板成形術(shù)治療，打開(kāi)頸椎椎板后，去除粘連軟組織，暴露脊髓，將足量生理鹽水注入手術(shù)切口后，將超聲探頭置于生理鹽水中。沿脊髓失狀徑觀測(cè)并與術(shù)前MRI對(duì)比確認(rèn)壓迫病變節(jié)段后，在距脊髓1.0～2.5 cm的位置進(jìn)行探測(cè)。切換至SWE模式，調(diào)節(jié)彩色信號(hào)框位于脊髓上，待圖像穩(wěn)定后，凍結(jié)圖像，啟用Q-BOX功能，將直徑設(shè)置為3 mm，測(cè)量病變節(jié)段脊髓的彈性模量。隨后使用同樣的方法對(duì)正常節(jié)段脊髓的彈性模量進(jìn)行測(cè)量。每個(gè)節(jié)段的圖像均重復(fù)采集，并對(duì)目標(biāo)區(qū)域的彈性模量測(cè)量3次，取平均值。計(jì)算脊髓彈性模量下降比，脊髓彈性模量下降比=(正常節(jié)段脊髓彈性模量-病變節(jié)段脊髓彈性模量)/正常節(jié)段脊髓彈性模量。上述操作重復(fù)2次。

2 結(jié)果

2.1 CSM患者正常與病變節(jié)段脊髓彈性模量比較 正常節(jié)段與病變節(jié)段脊髓的彈性成像均可以清晰地顯示目標(biāo)區(qū)域的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，分辨出硬脊膜、蛛網(wǎng)膜下腔、軟脊膜(蛛網(wǎng)膜)及脊髓。病變節(jié)段脊髓彈性模量為(8.05±3.37)kPa，正常節(jié)段脊髓彈性模量為(14.69±4.20)kPa，病變節(jié)段脊髓的彈性模量低于正常節(jié)段(P<0.01)。脊髓彈性模量下降比為42.4%±23.5%(3.8%～81.6%)。

2.2 脊髓彈性模量下降比與其他指標(biāo)的相關(guān)性 相關(guān)分析結(jié)果顯示，脊髓彈性模量下降比與患者年齡、病程、病變節(jié)段脊髓扁平率無(wú)相關(guān)性(r分別為0.147、0.268、0.262，P均>0.05)，與術(shù)前JOA評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.426，P<0.05)。

2.3 SWE測(cè)量脊髓彈性模量的可重復(fù)性 正常節(jié)段脊髓彈性模量的ICC為0.959(95%CI:0.912～0.982)，病變節(jié)段脊髓彈性模量的ICC為0.832(95%CI:0.660～0.921)。SWE測(cè)量脊髓彈性模量有很好的可重復(fù)性。

3 討論

SWE技術(shù)是通過(guò)馬赫錐原理，追蹤剪切波在組織中的傳播速度，進(jìn)而計(jì)算出組織的彈性模量，得到組織的實(shí)時(shí)彈性圖[7]。彈性模量是組織的一種自身屬性，其數(shù)值越大反映組織越硬。組織彈性模量與其生物學(xué)特性緊密相關(guān)，生理因素及病理因素均可導(dǎo)致組織自身的彈性變化。生理因素主要為肌肉的收縮及拉伸等，病理因素包括組織的水腫、缺血、纖維化等[14]。當(dāng)同一組織的彈性模量發(fā)生明顯改變時(shí)，排除生理因素，多提示病變的可能。然而，目前尚無(wú)關(guān)于脊髓功能障礙與彈性模量關(guān)系的研究。

CSM主要是由脊髓受壓迫引起的脊髓損傷或缺血，進(jìn)而導(dǎo)致脊髓功能障礙的疾病，其病理機(jī)制包括軸突和髓鞘的水腫、皮質(zhì)脊髓束脫髓鞘等[15]。目前，越來(lái)越多的研究表明頸椎屈伸及過(guò)度運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)致靜態(tài)壓迫加重，可能是導(dǎo)致脊髓功能障礙的主要因素[2,16]，這或許能解釋脊髓扁平率與脊髓功能障礙的嚴(yán)重程度不相符。

脊髓功能障礙評(píng)估是CSM患者診療的關(guān)鍵。目前，脊髓功能的評(píng)估主要通過(guò)病史、體征、病理及MRI等影像學(xué)輔助。CSM可緩慢發(fā)展、進(jìn)行性加重，脊髓由可逆性損傷向不可逆性進(jìn)展[17]。然而，CSM的起病一般比較隱匿，患者可經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的無(wú)癥狀期，一般在表現(xiàn)出步態(tài)不穩(wěn)或輕微的肌力下降等臨床癥狀時(shí)被發(fā)現(xiàn)，此時(shí)脊髓小腦束和皮質(zhì)脊髓束已受到影響[18]。同時(shí)，MRI只能提供脊髓的靜態(tài)受壓情況，不能體現(xiàn)動(dòng)態(tài)壓迫、脊髓缺血和脊髓損傷的程度，與患者臨床癥狀及脊髓功能評(píng)分的相關(guān)性有限[19]。所以，早期診斷脊髓功能障礙尤為困難。本研究發(fā)現(xiàn)彈性模量的下降程度與脊髓功能障礙的程度相關(guān)，可以為臨床與科研提供更加客觀與量化的指標(biāo)來(lái)反映脊髓功能障礙的情況。

本研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是壓迫節(jié)段還是正常節(jié)段的脊髓彈性模量測(cè)量都具有很好的觀察者內(nèi)可重復(fù)性，表明呼吸、脊髓搏動(dòng)及減壓后脊髓的橫截面積擴(kuò)大并不會(huì)影響SWE測(cè)量的準(zhǔn)確性。同時(shí)，患者年齡、病程時(shí)間及脊髓扁平率與彈性模量下降程度并無(wú)明顯相關(guān)性，但關(guān)于脊髓彈性模量變化的影響因素還需要擴(kuò)大樣本量繼續(xù)探討。SWE作為一種新型測(cè)量彈性模量的技術(shù)，具有無(wú)需施壓、定量測(cè)量、實(shí)時(shí)成像等優(yōu)點(diǎn)，然而，目前還很少應(yīng)用于脊髓彈性模量的測(cè)量。SWE關(guān)于脊髓彈性模量的測(cè)量及彈性模量與脊髓功能的關(guān)系值得進(jìn)一步深入研究。

本研究首次證實(shí)了SWE測(cè)量對(duì)CSM患者脊髓功能障礙的診斷與應(yīng)用價(jià)值。研究結(jié)果表明，病變節(jié)段脊髓的彈性模量顯著低于正常節(jié)段脊髓的彈性模量，且彈性模量減低的程度能夠反映脊髓功能障礙的嚴(yán)重程度。本研究也存在局限性，首先彈性模量的變異性較大，樣本量較小，未來(lái)有待進(jìn)一步探索彈性模量與脊髓功能障礙的關(guān)系。其次由于測(cè)量的需要，只能選擇行棘突縱割式椎板成形術(shù)的患者術(shù)中測(cè)量，對(duì)于后凸畸形及脊髓前方壓迫嚴(yán)重的CSM患者未進(jìn)行評(píng)估，可能存在抽樣誤差。最后，由于缺乏CSM患者脊髓的病理切片，彈性模量變化所對(duì)應(yīng)的脊髓病變的病理機(jī)制尚未明確。

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