陳燦燦，戴 迪，吳獻(xiàn)華，周學(xué)軍，王秀彬*

(1.南通大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究生院，江蘇 南通 226001；2.南通大學(xué)附屬醫(yī)院影像科，江蘇 南通 226001)

MR可多平面成像，軟組織分辨力高，是診斷周圍神經(jīng)病變的首選影像學(xué)檢查方法[1-3]。DTI在顯示神經(jīng)細(xì)微結(jié)構(gòu)方面具有一定優(yōu)勢(shì)[4-5]，但其圖像分辨率較低，且成像時(shí)間長。T2W成像時(shí)間短，圖像分辨率高，對(duì)磁場(chǎng)不均勻性不敏感，是臨床最常用的掃描序列。本研究建立兔坐骨神經(jīng)夾傷模型，觀察T2WI神經(jīng)信號(hào)改變，探討MRI信號(hào)、病理學(xué)改變與神經(jīng)功能的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選取20只清潔級(jí)新西蘭大白兔(南通大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供，許可證號(hào)SCXK2017-0046)，雌雄不限，月齡5～9個(gè)月，體質(zhì)量2.4～3.0 kg，平均(2.68±0.13)kg。

1.2 坐骨神經(jīng)夾傷模型建立 以3%戊巴比妥鈉1 ml/kg經(jīng)耳緣靜脈注射麻醉，麻醉成功后，將實(shí)驗(yàn)兔側(cè)臥位保定于手術(shù)臺(tái)上，以右下肢為坐骨神經(jīng)夾傷側(cè)。沿右側(cè)大腿上段股骨背側(cè)行縱向切口，暴露股二頭肌，鈍性分離肌間隙并游離坐骨神經(jīng)，在坐骨結(jié)節(jié)下約2 cm處以16 cm夾持鉗垂直鉗夾神經(jīng)至3扣，持續(xù)30 s，然后縫合傷口。以左下肢為對(duì)照側(cè)，游離坐骨神經(jīng)后即縫合切口。

1.3 MR掃描 將20只模型兔隨機(jī)分為5組，每組4只，分別于建模后3天、7天、2周、3周和4周行MR掃描。采用GE signa HDxt 3.0T超導(dǎo)型MR掃描儀，8通道膝關(guān)節(jié)線圈。應(yīng)用自制模具將實(shí)驗(yàn)兔雙腿彎曲至與身體成直角，左側(cè)臥位保定于膝關(guān)節(jié)線圈中，行冠狀位T2脂肪抑制快速恢復(fù)自旋回波(T2 fat suppression fast recovery fast spin echo，T2 fs FRFSE)序列掃描，TR 2 000 ms，TE分別為30、60、90 ms，層厚2 mm，層間隔0，F(xiàn)OV 13 cm×13 cm，矩陣192×160。

1.4 圖像分析 采用GE AW4.5后處理工作站，選擇冠狀位T2 fs FRFSE圖像坐骨神經(jīng)正中長軸層面，于神經(jīng)夾傷遠(yuǎn)端、近端0.5 cm及對(duì)照側(cè)分別設(shè)置3個(gè)ROI，面積約12 mm2，測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度(S)，取其平均值；同時(shí)測(cè)量同一層面鄰近肌肉組織信號(hào)強(qiáng)度(SM)，計(jì)算神經(jīng)肌肉信號(hào)強(qiáng)度比(SIR)，SIR=S/SM；測(cè)量對(duì)側(cè)坐骨神經(jīng)信號(hào)強(qiáng)度(SC)，根據(jù)公式：ΔS=(S-SC)/SM[5]，計(jì)算夾傷神經(jīng)遠(yuǎn)端相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度(ΔS)[6]。

1.5 神經(jīng)功能評(píng)估 MR掃描前后，以改良Tarlov及張趾反射評(píng)分法[6]評(píng)估實(shí)驗(yàn)兔下肢神經(jīng)功能。改良Tarlov評(píng)分：4分，可正常行走，步態(tài)正常；3分，按壓足部有明顯抵抗，行走不穩(wěn)；2分：按壓足部無明顯抵抗；1分：針刺足部見細(xì)微反應(yīng)；0分：受傷肢體癱瘓，針刺無反應(yīng)。張趾反射評(píng)分：4分，腳趾展開達(dá)正常水平；3分，腳趾展開程度小于正常；2分，腳趾可輕微展開；1分，腳趾完全不能展開。兩項(xiàng)得分之和為實(shí)驗(yàn)兔神經(jīng)功能評(píng)分。

1.6 病理學(xué)檢查 MR掃描完成后每組隨機(jī)處死2只實(shí)驗(yàn)兔，取出患肢神經(jīng)夾傷遠(yuǎn)端和近端坐骨神經(jīng)組織，長度約5 mm，以4%多聚甲醛固定，24 h后固定液更換為15%蔗糖溶液，待組織完全下沉后以30%蔗糖溶液脫水。取出組織行冰凍切片，切片厚度為10 μm，烘干后行常規(guī)HE染色，于光鏡下觀察。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。正態(tài)分布計(jì)量資料以±s表示。采用單因素方差分析比較不同時(shí)間點(diǎn)夾傷側(cè)與對(duì)照側(cè)的SIR值，兩兩比較時(shí)，方差齊性采用LSD法，方差不齊采用DunnettsT3法。采用χ2檢驗(yàn)比較不同TE時(shí)間圖像對(duì)坐骨神經(jīng)損傷的顯示率。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

T2 fs FRFSE圖像上，正常坐骨神經(jīng)為平滑的條狀結(jié)構(gòu)，粗細(xì)均勻，直徑約7 mm，與周圍肌肉相比呈稍高信號(hào)；神經(jīng)主干及分叉顯示清晰，與兔坐骨神經(jīng)解剖圖一致(圖1)。

2.1 夾傷后坐骨神經(jīng)T2WI變化 夾傷后3天，夾傷神經(jīng)遠(yuǎn)端腫脹增粗，信號(hào)增高，周圍組織水腫；夾傷后7天信號(hào)持續(xù)升高，神經(jīng)扭曲變形；夾傷后2周上述變化達(dá)到頂峰；3～4周后神經(jīng)信號(hào)及形態(tài)逐漸恢復(fù)(圖2)。坐骨神經(jīng)近端夾傷后3天見輕微信號(hào)增高，7天后逐漸恢復(fù)正常。對(duì)照側(cè)神經(jīng)信號(hào)及形態(tài)無改變。

TE=30、60、90 ms圖像對(duì)坐骨神經(jīng)夾傷的顯示率分別為85.00%(17/20)、95.00%(19/20)、95.00%(19/20)；TE=90、60 ms的圖像顯示率高于TE=30 ms的圖像(χ2=4.40、4.43，P<0.05)。

不同TE圖像中，坐骨神經(jīng)遠(yuǎn)端夾傷側(cè)SIR各時(shí)間點(diǎn)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)，兩兩比較不同時(shí)間點(diǎn)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；坐骨神經(jīng)近端夾傷側(cè)SIR各時(shí)間點(diǎn)總體差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)，兩兩比較除3天與7天、2周、3周、4周外(P均<0.05)，余差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

不同時(shí)間點(diǎn)圖像中，坐骨神經(jīng)近端及遠(yuǎn)端夾傷側(cè)TE=90、60、30 ms圖像SIR總體差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)，兩兩比較除TE=90、60 ms與TE=30 ms的圖像外(P均<0.05)，余差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

同一TE圖像同一時(shí)間點(diǎn)，夾傷近端、夾傷遠(yuǎn)端、對(duì)照側(cè)總體比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=28.45，P<0.05)，兩兩比較示除坐骨神經(jīng)夾傷后3天近端SIR大于對(duì)照側(cè)(P<0.05)，夾傷遠(yuǎn)端SIR大于夾傷近端和對(duì)照側(cè)(P<0.01)外，余兩兩比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表1。不同TE圖像中，夾傷遠(yuǎn)端坐骨神經(jīng)ΔS在夾傷后3～7天逐漸升高，2周達(dá)到峰值， 3～4周開始下降(表2)。

2.2 坐骨神經(jīng)夾傷后肢體功能變化 夾傷后7天，實(shí)驗(yàn)兔坐骨神經(jīng)夾傷側(cè)均出現(xiàn)張趾功能消失、局部皮膚炎癥及潰瘍、運(yùn)動(dòng)功能障礙、踝下垂、后肢離地；2周后10只實(shí)驗(yàn)兔出現(xiàn)趾甲脫落；3～4周后潰瘍消失，后肢可輕微觸地，有輕微張趾反射。對(duì)照側(cè)肢體行動(dòng)靈敏，張趾功能正常。神經(jīng)功能評(píng)分見表3。

表1 實(shí)驗(yàn)兔坐骨神經(jīng)夾傷遠(yuǎn)端、近端及對(duì)照側(cè)不同時(shí)間點(diǎn)SIR值(±s)

表1 實(shí)驗(yàn)兔坐骨神經(jīng)夾傷遠(yuǎn)端、近端及對(duì)照側(cè)不同時(shí)間點(diǎn)SIR值(±s)

部位夾傷后3天夾傷后7天夾傷后2周夾傷后3周夾傷后4周夾傷遠(yuǎn)端 TE=90ms3．06±0．183．56±0．254．08±0．332．95±0．282．67±0．14 TE=60ms2．86±0．313．14±0．623．30±0．512．41±0．282．39±0．03 TE=30ms1．80±0．201．94±0．102．16±0．321．83±0．041．67±0．06夾傷近端 TE=90ms2．25±0．222．01±0．841．83±0．071．91±0．221．87±0．11 TE=60ms2．14±0．351．79±0．381．52±0．091．52±0．371．58±0．12 TE=30ms1．51±0．071．11±0．051．25±0．081．19±0．191．09±0．05對(duì)照側(cè) TE=90ms1．69±0．181．79±0．511．77±0．301．83±0．211．82±0．09 TE=60ms1．34±0．081．59±0．351．36±0．151．52±0．151．57±0．15 TE=30ms1．16±0．081．12±0．091．19±0．071．15±0．081．11±0．03

表2 實(shí)驗(yàn)兔坐骨神經(jīng)夾傷遠(yuǎn)端ΔS變化情況(±s)

表2 實(shí)驗(yàn)兔坐骨神經(jīng)夾傷遠(yuǎn)端ΔS變化情況(±s)

TE時(shí)間夾傷后3天夾傷后7天夾傷后2周夾傷后3周夾傷后4周90ms1．15±0．371．28±0．641．66±0．331．16±0．010．91±0．0860ms1．01±0．271．14±0．081．44±0．200．90±0．010．85±0．1530ms0．70±0．290．73±0．120．84±0．090．59±0．410．52±0．09

表3 實(shí)驗(yàn)兔坐骨神經(jīng)夾傷側(cè)和對(duì)照側(cè)神經(jīng)功能評(píng)分情況(只)

圖1 實(shí)驗(yàn)兔正常坐骨神經(jīng)表現(xiàn) A.T2 fs FRFSE圖像； B.解剖圖 (箭示坐骨神經(jīng)) 圖2 實(shí)驗(yàn)兔坐骨神經(jīng)夾傷的T2 fs FRFSE圖像(TE=90 ms) A.夾傷后3天； B.夾傷后7天； C.夾傷后2周； D.夾傷后4周

圖3 實(shí)驗(yàn)兔坐骨神經(jīng)夾傷后病理圖(HE，×200) A.對(duì)照側(cè)； B～E.依次為坐骨神經(jīng)夾傷遠(yuǎn)端損傷后3天、7天、2周和4周； F.坐骨神經(jīng)夾傷近端損傷后7天

2.3 坐骨神經(jīng)夾傷的病理學(xué)改變 夾傷側(cè)坐骨神經(jīng)夾傷后3天，夾傷遠(yuǎn)端軸索水腫，髓鞘斷裂，神經(jīng)纖維變性；夾傷后7天，軸突細(xì)微腫脹、局部髓鞘崩解、神經(jīng)呈現(xiàn)空泡變性、神經(jīng)纖維稀疏；夾傷后2周大量髓鞘溶解，空泡變性嚴(yán)重，神經(jīng)纖維愈加稀疏；夾傷后3～4周部分髓鞘崩解物質(zhì)被吸收，軸索持續(xù)變性，可見神經(jīng)纖維再生。神經(jīng)夾傷近端見細(xì)微的軸突變性，髓鞘斷裂。對(duì)照側(cè)神經(jīng)纖維排列規(guī)則緊密，染色均勻。見圖3。

3 討論

3.1 MR T2 fs FRFSE圖像顯示坐骨神經(jīng)的可行性 MRI軟組織分辨力高，可清晰顯示外周神經(jīng)的細(xì)微結(jié)構(gòu)，目前已廣泛用于評(píng)價(jià)外周神經(jīng)損傷。李新春等[7]采用1.5T MR掃描儀，發(fā)現(xiàn)T1WI、T2WI均可清晰顯示臂叢節(jié)后神經(jīng)。周翠屏等[8]發(fā)現(xiàn)T2WI可以準(zhǔn)確顯示兔坐骨神經(jīng)損傷及其形態(tài)變化。DTI序列利用水分子各向異性彌散的原理，對(duì)外周神經(jīng)進(jìn)行成像，使MR外周神經(jīng)成像進(jìn)展到功能成像領(lǐng)域[9-12]；但DTI多采用單次激發(fā)平面回波序列，對(duì)磁場(chǎng)均勻度要求較高，易造成圖像失真。T2 fs FRFSE成像可抑制神經(jīng)鞘膜周圍的脂肪信號(hào)，消除脂肪引起的化學(xué)位移偽影，清晰顯示外周神經(jīng)及病變。本研究結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)兔坐骨神經(jīng)損傷在T2 fs FRFSE上信號(hào)增高，神經(jīng)腫脹，與侯仲軍等[13]報(bào)道一致。

3.2 實(shí)驗(yàn)兔坐骨神經(jīng)損傷后T2WI表現(xiàn) Shen等[14]發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)兔坐骨神經(jīng)損傷后T2值升高，損傷2周達(dá)高峰，后逐漸恢復(fù)正常，其T2值的變化與肢體功能相關(guān)。Yamasaki等[15]研究發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)兔坐骨神經(jīng)擠壓傷后T2WI信號(hào)隨損傷時(shí)間而變化，與肢體神經(jīng)功能恢復(fù)程度明顯相關(guān)。本研究實(shí)驗(yàn)兔神經(jīng)夾傷后主要表現(xiàn)為T2WI信號(hào)增高、周圍組織水腫、神經(jīng)腫脹并扭曲變形；神經(jīng)夾傷遠(yuǎn)端SIR明顯高于對(duì)照側(cè)，與病理變化一致；神經(jīng)損傷近端SIR僅在損傷后3天有輕微改變，1周后恢復(fù)正常，但此時(shí)病理學(xué)仍顯示異常，可能MRI尚難以分辨細(xì)微損傷。損傷后3天～4周，夾傷側(cè)TE=90、60 ms的T2 fs FRFSE圖像顯示率及神經(jīng)夾傷遠(yuǎn)端和近端的SIR均高于TE=30 ms圖像，提示TE選擇90、60 ms時(shí)顯示神經(jīng)損傷更敏感。

3.3 實(shí)驗(yàn)兔坐骨神經(jīng)損傷T2WI信號(hào)變化與病理學(xué)、神經(jīng)功能改變的關(guān)系 本研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)夾傷遠(yuǎn)端SIR和ΔS隨時(shí)間推移而變化，損傷后3～7天時(shí)，SIR和ΔS顯著升高，此時(shí)病理主要表現(xiàn)為髓鞘開始逐漸崩解，實(shí)驗(yàn)兔張趾功能基本喪失；2周時(shí)SIR和ΔS升高達(dá)到峰值，主要由髓鞘大量崩解所致，此時(shí)實(shí)驗(yàn)兔張趾功能完全喪失；3～4周時(shí)SIR和ΔS逐漸恢復(fù)，病理檢查可見神經(jīng)纖維再生，實(shí)驗(yàn)兔可有輕微張趾反射。實(shí)驗(yàn)兔坐骨神經(jīng)損傷后SIR和ΔS隨時(shí)間的變化與病理學(xué)及神經(jīng)功能的變化相對(duì)應(yīng)，與既往研究[6]相似，提示可根據(jù)SIR和ΔS變化評(píng)估實(shí)驗(yàn)兔神經(jīng)損傷程度。

綜上所述，T2 fs FRFSE序列可清晰顯示實(shí)驗(yàn)兔坐骨神經(jīng)損傷；通過SIR和ΔS值的變化，可在一定程度上評(píng)估實(shí)驗(yàn)兔外周神經(jīng)損傷。

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