謝艷君，羅琦，李詠梅，付佳亮，韓永良，彭鈺玲，代林泉，丁爽

脊髓炎是一種脊髓炎性病變導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)及自主神經(jīng)功能障礙的綜合征，病理改變主要為早期脊髓髓鞘崩解、灶周水腫、血管周?chē)仔约?xì)胞浸潤(rùn)，晚期膠質(zhì)細(xì)胞增生形成斑塊。主要包括疾病相關(guān)性脊髓炎和特發(fā)性橫貫性脊髓炎，脊髓炎類型不同，患者可出現(xiàn)不同程度的運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)和自主神經(jīng)功能障礙，若確診時(shí)間延長(zhǎng)、誤診及治療方案的不合理都有可能加重患者癥狀，甚至導(dǎo)致死亡。臨床中對(duì)多發(fā)性硬化(multiple sclerosis，MS)型脊髓炎的診斷存在一定的困難。近幾年關(guān)于MS型脊髓炎的診斷除了對(duì)脊髓常規(guī)MRI出現(xiàn)的病灶進(jìn)行鑒別外，還將高級(jí)MRI技術(shù)延用到脊髓病變的檢測(cè)，如擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)、擴(kuò)散峰度成像(diffusional kurtosis imaging，DKI)、磁共振波譜成像(magnetic resonance spectrum imaging，MRS)、髓鞘水成像(myelin water imaging，MWI)、磁轉(zhuǎn)化成像(magnetization transfer imaging，MTI)等。高級(jí)MRI在脊髓病變發(fā)生形態(tài)學(xué)改變前就可以發(fā)現(xiàn)脊髓內(nèi)隱匿性病灶，進(jìn)而早期干預(yù)疾病進(jìn)展。本文主要對(duì)MS型脊髓炎MRI研究進(jìn)行綜述。

1 MS型脊髓炎常規(guī)MRI表現(xiàn)

MS型脊髓炎常累及頸胸髓，急性期表現(xiàn)為脊髓無(wú)或很少腫脹，慢性期可出現(xiàn)脊髓萎縮。病灶的長(zhǎng)軸與脊髓的長(zhǎng)軸一致，呈非對(duì)稱性偏心分布，為多發(fā)小病灶，且數(shù)量平均為3個(gè)，縱向累及范圍較少超過(guò)1個(gè)椎體節(jié)段[1]。病灶的范圍一般小于脊髓橫截面積的1/2，主要累及脊髓白質(zhì)區(qū)，如脊髓的后索、外側(cè)索、軟脊膜下區(qū)等[2]。國(guó)內(nèi)外關(guān)于MS累及脊髓長(zhǎng)節(jié)段病灶的文獻(xiàn)報(bào)道很少見(jiàn)，研究發(fā)現(xiàn)2例MS患者脊髓為“長(zhǎng)節(jié)段”病灶，但并非同時(shí)相、連續(xù)性病變，而是新老病變斷續(xù)呈“串珠樣”，軸位上脊髓多呈部分受累，T1WI上呈等低信號(hào)，T2WI和FLAIR上病灶呈高信號(hào)[3]，增強(qiáng)掃描部分病灶可出現(xiàn)強(qiáng)化，提示病灶處于活動(dòng)期。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)79%的患者表現(xiàn)為急性部分性橫貫性脊髓炎，病灶呈不對(duì)稱分布，42%的病灶區(qū)脊髓腫脹，68%的病灶呈條狀、結(jié)節(jié)狀強(qiáng)化，但脊髓受累節(jié)段平均長(zhǎng)度為3、4個(gè)節(jié)段，這與國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道的長(zhǎng)度有一定的差別，該報(bào)道解釋可能與亞洲人脊髓節(jié)段較長(zhǎng)、且部分病灶為非連續(xù)、受累節(jié)段間存在著看似正常的脊髓有關(guān)[4]。Gilmore等[5]還發(fā)現(xiàn)除脊髓白質(zhì)受損外，脊髓灰質(zhì)也可累及，患者可表現(xiàn)為急性完全性橫貫性脊髓炎，提示MS病灶也可發(fā)生于脊髓灰質(zhì)。對(duì)于首發(fā)的急性橫貫性脊髓炎患者，在其隨訪過(guò)程中出現(xiàn)典型的腦內(nèi)脫髓鞘病灶(病灶呈卵圓形，沿側(cè)腦室放射狀分布，呈“垂直征”)和/或腦脊液中寡克隆蛋白陽(yáng)性，有助于臨床確診MS型脊髓炎。常規(guī)MRI能夠發(fā)現(xiàn)MS患者脊髓內(nèi)可視化病灶，但對(duì)監(jiān)測(cè)早期MS型脊髓炎患者脊髓結(jié)構(gòu)及代謝的改變存在局限性。

2 MS型脊髓炎高級(jí)磁共振成像

2.1 MS型脊髓炎的DTI研究

在MS脊髓病變中，只有60%～70%的病灶可以在T2WI或FLAIR上檢出[6]，常規(guī)MRI無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估脊髓受累程度，而DTI可定量評(píng)估脊髓纖維束受損情況。DTI是依據(jù)質(zhì)子擴(kuò)散為對(duì)比進(jìn)行成像的，其相關(guān)系數(shù)包括分?jǐn)?shù)各向異性(fractional anisotropy，F(xiàn)A)、平均擴(kuò)散(mean diffusivity，MD)、軸向擴(kuò)散(axial diffusivity，AD)及徑向擴(kuò)散(radial diffusivity，RD)。MS患者脊髓病灶區(qū)白質(zhì)纖維束明顯破壞、FA降低、MD升高，這些變化與軸索和髓鞘破壞有關(guān)[7]，還可以發(fā)現(xiàn)RD升高、AD降低[8-9]，前者可能與軸突損傷有關(guān)，后者與髓鞘丟失相關(guān)。此外，病灶周?chē)此普５陌踪|(zhì)FA也減少[10](以脊髓側(cè)索和后索減少明顯)，這可能表現(xiàn)了脊髓原發(fā)性缺血和輕微的炎癥性改變[11]。Van Hecke等[12]也進(jìn)一步證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn)。有研究對(duì)MS相關(guān)亞型進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)在原發(fā)-進(jìn)展型MS (primary progressive MS，PPMS)中脊髓病灶區(qū)FA降低的程度大于復(fù)發(fā)-緩解型MS (relapsing remitting MS，RRMS)或繼發(fā)-進(jìn)展型MS (secondary progressive MS，SPMS)[13]，與良性MS相比，SPMS脊髓FA降低、MD增高更明顯[14]。測(cè)量FA、RD還可以判斷臨床殘疾嚴(yán)重程度，對(duì)MS型脊髓炎復(fù)發(fā)后DTI的縱向研究表明，受損皮質(zhì)脊髓束RD增加較少、FA下降較少，提示功能恢復(fù)較好。所以，DTI可以評(píng)估MS亞型、判斷脊髓受累程度，更好地為臨床治療和預(yù)后提供依據(jù)。但病灶在脊髓灰質(zhì)時(shí)，DTI判斷脊髓受累程度就存在一定的局限性。

脊髓體積小、周?chē)Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致脊髓DTI在臨床實(shí)施中存在挑戰(zhàn)。3.0 T比1.5 T磁共振的脊髓DTI圖像質(zhì)量高、速度快、信噪比高，目前多用3.0 T磁共振行脊髓DTI成像，但增加了因人體內(nèi)磁場(chǎng)不均勻性及各組織磁化率差異所造成的偽影及圖像變形。最近發(fā)現(xiàn)小視野的DTI成像可克服這些缺點(diǎn)，隨著技術(shù)改進(jìn)，DTI將廣泛運(yùn)用于MS型脊髓炎患者的監(jiān)測(cè)。

2.2 MS型脊髓炎的DKI研究

DTI可用于研究各向異性的白質(zhì)束，但對(duì)于各向同性的組織(如灰質(zhì))就比較局限，而DKI通過(guò)測(cè)量水?dāng)U散的高斯和非高斯特性比例，可提供各向異性和各向同性的結(jié)構(gòu)變化的多種指標(biāo)。Glenn等[15]發(fā)現(xiàn)DKI對(duì)纖維束方向的估計(jì)比DTI的系統(tǒng)誤差小，且有研究發(fā)現(xiàn)頸髓DKI重復(fù)性和可行性強(qiáng)，可用于對(duì)脊髓顯微結(jié)構(gòu)的評(píng)估[16]。Raz等[17]通過(guò)脊髓DKI發(fā)現(xiàn)，與健康對(duì)照組相比，MS患者整個(gè)脊髓FA、平均峰度(mean kurtosis，MK)、白質(zhì)FA、灰質(zhì)MK顯著降低，整個(gè)脊髓MD升高，表明DKI能夠更全面地提供MS患者脊髓灰質(zhì)和正常表現(xiàn)的白質(zhì)損傷情況，但DKI圖像受微循環(huán)灌注的干擾，雖然可通過(guò)增大b值得到改善，但對(duì)硬件設(shè)備要求高，且用于MS型脊髓炎的研究報(bào)道還比較少，今后在這方面還需要進(jìn)一步探討。

2.3 MS型脊髓炎的MRS研究

MRS是一種非侵入性MRI技術(shù)，它可提供有關(guān)組織細(xì)胞生化功能信息、評(píng)估各種病變組織中的代謝物積分值，并將這些改變與組織病理學(xué)相關(guān)聯(lián)，區(qū)分脊髓良惡性病變，從而防止不必要的活檢及手術(shù)。MS殘疾通常與脊髓損傷有關(guān)，MS脊髓內(nèi)軸突損傷及脫髓鞘的嚴(yán)重程度可以通過(guò)MRS來(lái)量化。MS型脊髓炎患者脊髓中N-乙?；於彼岱?N-acetyl aspartic acid peak，NAA)顯著降低，但膽堿峰(choline，Cho)沒(méi)有升高[18]，且病灶內(nèi)總NAA/Cho、總NAA/肌酸(creatinine，Cr)顯著降低，Cho/Cr和肌醇/肌酸含量增加[19]。此外，不同亞型的MS其脊髓代謝也存在差異，有研究指出與健康對(duì)照組相比，RRMS和SPMS患者脊髓病灶區(qū)具有更高的磷酸肌酸和更低的磷酸二酯，RRMS患者的三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)高于SPMS患者[20]，而且擴(kuò)展殘疾狀態(tài)量表與總NAA/Cr比率、ATP呈負(fù)相關(guān)，表明脊髓MRS可用于評(píng)估疾病嚴(yán)重情況，還可以監(jiān)測(cè)藥物治療后脊髓代謝情況的改善。

但是，脊髓MRS并不像腦內(nèi)MRS那樣準(zhǔn)確，其結(jié)果受到若干因素的影響，如脊髓解剖結(jié)構(gòu)不均勻性導(dǎo)致磁化系數(shù)不同以及用于單體素放置的小尺寸脊髓，MRS圖像質(zhì)量還受腦脊液流動(dòng)、吞咽、心臟和呼吸運(yùn)動(dòng)的影響。使用精確的動(dòng)態(tài)勻場(chǎng)、水和脂質(zhì)抑制技術(shù)及心電門(mén)控可優(yōu)化脊髓MRS圖像，隨著脊髓MRS相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，這些局限性能夠得到不斷改善，從而獲得高質(zhì)量的MRS圖像。

2.4 MS型脊髓炎的MWI研究

整個(gè)MRI信號(hào)來(lái)自于水分子中的質(zhì)子，因水分子處于不同組織內(nèi)使其所處的化學(xué)環(huán)境不同，可以檢測(cè)那些結(jié)合在髓鞘中的水成分(myelin water fraction，MWF)來(lái)評(píng)估髓鞘完整性，有效提高M(jìn)S型脊髓炎診斷率，以及更好地跟蹤病情的發(fā)展和預(yù)后。

Laule等[21]對(duì)MS患者進(jìn)行MRI和組織病理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)脊髓病灶區(qū)MWF減低，髓鞘染色顯示MWF減低區(qū)與組織學(xué)異常區(qū)相吻合。MWF可區(qū)分脊髓斑塊形成時(shí)間。Levesque等[22-23]對(duì)脊髓斑塊進(jìn)行MWI研究發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間的推移，一些MWF減少的病灶經(jīng)過(guò)再髓鞘化會(huì)使MWF增加。MWF還可區(qū)分MS的不同亞型，有研究顯示常規(guī)MRI頸髓正常的PRMS患者中，兩年后其頸髓MWF減少10%，而對(duì)照組MWF則保持穩(wěn)定，提示持續(xù)性脫髓鞘可能是導(dǎo)致這一亞型患者疾病進(jìn)展的原因[21]。也有研究發(fā)現(xiàn)PPMS患者動(dòng)手能力減退和行走障礙與WMF降低有關(guān)[24]。Vavasour等[25]發(fā)現(xiàn)MS患者使用免疫調(diào)節(jié)劑治療后兩年內(nèi)MWF趨于穩(wěn)定。Combes等[26]對(duì)無(wú)復(fù)發(fā)的視神經(jīng)脊髓炎譜系疾病(neuromyelitis optica spectrum disorders，NMOSD)與MS脊髓進(jìn)行MWI研究，發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照組相比，兩組患者病灶區(qū)與非病灶區(qū)MWF均減少，但隨訪一年發(fā)現(xiàn)MS脊髓病灶區(qū)外MWF仍在下降，前者M(jìn)WF無(wú)明顯下降，表明MS患者短時(shí)間內(nèi)病變區(qū)外仍存在脫髓鞘。通過(guò)WMF不僅可以評(píng)估MS亞型及預(yù)后情況，而且對(duì)MS及NMOSD的鑒別診斷提供了一種新的指標(biāo)。

基于多自旋回波的MWI方法因受主磁場(chǎng)不均勻性和較低信噪比的影響，對(duì)后處理技術(shù)要求較高，而直接髓鞘水成像技術(shù)ViSTa對(duì)髓鞘水具有高敏感性、不需要進(jìn)行后處理，可準(zhǔn)確識(shí)別脊髓病灶區(qū)，但掃描時(shí)間極長(zhǎng)，限制了其在臨床上的應(yīng)用。目前提出并行成像技術(shù)可對(duì)ViSTa進(jìn)行加速，因技術(shù)還不夠成熟，故脊髓MWI應(yīng)用到臨床還存在挑戰(zhàn)。

2.5 MS型脊髓炎的MTI研究

MTI是指將組織內(nèi)結(jié)合水飽和的磁化狀態(tài)傳遞給自由水，從而降低結(jié)合水信號(hào)強(qiáng)度的一種磁共振成像技術(shù)[27]。由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中結(jié)合水主要與髓鞘、脂類和蛋白質(zhì)有關(guān)，故信號(hào)減少可提示髓鞘或軸突的損傷[28]。磁化傳遞率(magnetic transfer rate，MTR)是根據(jù)打開(kāi)磁化轉(zhuǎn)移和關(guān)閉磁化轉(zhuǎn)移計(jì)算出來(lái)的，用來(lái)評(píng)估磁轉(zhuǎn)化的大小，故根據(jù)MTR可發(fā)現(xiàn)MS患者脊髓病灶[29]。此外，不同亞型、不同癥狀的MS患者其MTR可能存在差異。Rovaris等[30]發(fā)現(xiàn)在臨床孤立綜合征(clinical isolation syndrome，CIS)、RRMS患者中脊髓MTR沒(méi)有任何異常，而PPMS和SPMS患者M(jìn)TR顯著降低；運(yùn)動(dòng)障礙患者與非運(yùn)動(dòng)障礙患者相比，前者M(jìn)TR降低更明顯 。也有研究發(fā)現(xiàn)MTR與殘疾和復(fù)發(fā)率相關(guān)[31]。此外，非均勻磁化轉(zhuǎn)移也可用于脊髓成像。Girard等[32]發(fā)現(xiàn)其用于脊髓成像圖像質(zhì)量更好，還能起到量化的作用，更有利于對(duì)脊髓病理機(jī)制的探討。有研究提出單點(diǎn)定量磁化轉(zhuǎn)移用于脊髓顯像，它是一種通過(guò)減少磁化傳遞(magnetic transfer，MT)加權(quán)獲取次數(shù)，利用受經(jīng)驗(yàn)確定常數(shù)約束的雙池模型，在臨床可行的掃描時(shí)間內(nèi)提供對(duì)潛在大分子組成敏感的高分辨率指標(biāo)的方法，其相關(guān)參數(shù)有R1m、R1f、T2m、T2f、PSR=M0m/M0f和Kmf=Kfm/PSR。Smith等[33]發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照組和MS患者脊髓正常區(qū)相比，MS患者脊髓病灶區(qū)Kmf、PSR下降；而Laule[34]等發(fā)現(xiàn)進(jìn)展病灶內(nèi)若組織大量丟失、水含量增加，也可出現(xiàn)類似結(jié)果。此外，該研究未涉及到年齡對(duì)PSR的影響，這可能會(huì)使結(jié)論產(chǎn)生偏差。因此，在今后的研究中應(yīng)將年齡納入分析。

脊髓MTI對(duì)磁場(chǎng)的均勻性要求高，故將其廣泛運(yùn)用到臨床監(jiān)測(cè)MS型脊髓炎還存在挑戰(zhàn)，最近提出的非均勻磁化轉(zhuǎn)移、單點(diǎn)定量磁化轉(zhuǎn)移脊髓成像對(duì)磁場(chǎng)均勻性及掃描時(shí)間得到了一定程度的優(yōu)化。隨著技術(shù)不斷改進(jìn)，MTI技術(shù)可用于臨床監(jiān)測(cè)MS型脊髓炎患者脊髓病變情況。

3 總結(jié)

MS型脊髓炎診斷主要基于腦和脊髓病灶的空間及時(shí)間的多發(fā)性，并結(jié)合患者臨床病史及腦脊液中寡克隆帶檢查。常規(guī)MRI能夠發(fā)現(xiàn)MS脊髓內(nèi)的可視化病灶，在一定程度上可以幫助臨床確診MS型脊髓炎，但對(duì)于定量評(píng)估脊髓受累情況及病理生理改變存在一定的局限性。若聯(lián)合高級(jí)MRI將會(huì)更精確地評(píng)估患者脊髓病變情況、監(jiān)測(cè)其脊髓病變演變過(guò)程，使病情得到及時(shí)有效的控制，減少患者致殘率風(fēng)險(xiǎn)。如DTI可判斷脊髓白質(zhì)纖維束破壞情況，且通過(guò)測(cè)量FA、RD評(píng)估殘疾程度；DKI是DTI的擴(kuò)展，其優(yōu)勢(shì)在于能夠發(fā)現(xiàn)脊髓灰質(zhì)內(nèi)病灶；MRS能夠監(jiān)測(cè)脊髓內(nèi)病變組織的代謝情況；MWI用于評(píng)估脊髓髓鞘完整性；MTI用于評(píng)估髓鞘及軸突損傷情況。以上技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)，但由于脊髓體積小、周?chē)Y(jié)構(gòu)復(fù)雜以及掃描時(shí)間、圖像獲取技術(shù)、后處理技術(shù)等方面的限制，將高級(jí)MRI應(yīng)用于臨床監(jiān)測(cè)脊髓病變還需要不斷改進(jìn)技術(shù)。目前在脊髓高級(jí)MRI技術(shù)中，DTI是最成熟的，不過(guò)在臨床領(lǐng)域采用之前，還需要進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化。

利益沖突：無(wú)。