徐州醫(yī)科大學(xué)附屬連云港醫(yī)院影像科，江蘇連云港222061

引言

脊髓型頸椎病（Cervical Spondylotic Myelopathy，CSM）是指因頸椎退變、頸椎間盤(pán)突出等多種原因?qū)е录闺S功能障礙的脊髓病[1]。磁共振擴(kuò)散張量成像（Diffusion Tensor Imaging，DTI）序列對(duì)于評(píng)價(jià)CSM患者的脊髓損傷程度具有較高的敏感性，相對(duì)于常規(guī)MRI掃描是利用脊髓形態(tài)，并與T2W1異常高信號(hào)變化相結(jié)合進(jìn)行判定，而DTI序列可將脊髓中水分子向各向異性的擴(kuò)散變化及脊髓損傷情況反應(yīng)出來(lái)，對(duì)脊髓慢性損傷早期病變予以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并且可以對(duì)脊髓的損傷程度進(jìn)行評(píng)價(jià)[2-4]。通過(guò)DTI測(cè)量數(shù)值進(jìn)行神經(jīng)纖維束成像重建，可以更為直觀地顯示脊髓纖維束的連貫性以及是否被突出的椎間盤(pán)或其他椎管內(nèi)占位所壓迫[5]。

但是目前DTI序列的臨床應(yīng)用在腦部是比較成熟的，與腦部DTI序列相比，頸部脊髓DTI掃描容易受到腦脊液波動(dòng)，周?chē)切宰倒芙Y(jié)構(gòu)等影響[5]，所以在選擇和勾畫(huà)感興趣區(qū)（Region of Interest，ROI）時(shí)不能選擇過(guò)大的范圍，一方面是因?yàn)楸緛?lái)神經(jīng)纖維單位比較小，較大ROI易產(chǎn)生誤差；另一方面是因?yàn)槊娣e較大的ROI更容易將臨近脊髓的腦脊液信號(hào)圈入其中，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)脊髓受壓變性時(shí)會(huì)出現(xiàn)各項(xiàng)異性分?jǐn)?shù)（Fractional Anisotropy，F(xiàn)A）值的減低，表觀擴(kuò)散系數(shù)（Apparent Diffusion Coefficient，ADC）值的異常，臨床更需要的是受壓脊髓段FA及ADC數(shù)值與CSM患者臨床表現(xiàn)的一個(gè)相關(guān)性。

本研究在勾畫(huà)受壓段脊髓ROI時(shí)，首先對(duì)其進(jìn)行一定的放大處理，再選擇更小的4 mm2ROI，更好的避免周?chē)＜顾枥w維束以及鄰近腦脊液對(duì)測(cè)量熟知的影像；并且發(fā)現(xiàn)CSM患者的臨床癥狀越重，其受壓段脊髓FA數(shù)值越低，這一結(jié)論更有利于神經(jīng)外科醫(yī)生對(duì)CSM患者病情的評(píng)估，以及可以作為術(shù)后恢復(fù)情況一個(gè)量化的參考數(shù)值。在重建神經(jīng)纖維束圖像時(shí)選擇多次小ROI的方法，重建所得CSM患者的頸髓圖像更為直觀、準(zhǔn)確，并且可以看到臨床癥狀較重的CSM患者的神經(jīng)纖維束圖像出現(xiàn)局部的紊亂、斷裂，與3D-BRAVO序列圖像動(dòng)態(tài)融合可以更為準(zhǔn)確地判斷哪一段的脊髓纖維束受損，為CSM患者的診治提供了更好的醫(yī)學(xué)影像資料。

1 資料和方法

1.1 患者資料

回顧性分析2018年9月至2019年8月徐州醫(yī)科大學(xué)附屬連云港市第一人民醫(yī)院檢查的52例CSM患者。男30例，女22例，年齡15～76歲，平均年齡49歲。入組標(biāo)準(zhǔn)：①有明確CSM臨床表現(xiàn)；②排除頸部其他疾病因素，包括占位、外傷等；③既往未進(jìn)行過(guò)其它相關(guān)治療（手術(shù)、γ刀、針灸）；④參與檢查的患者身體無(wú)其他禁忌癥；⑤告知患者檢查及實(shí)驗(yàn)事項(xiàng)，并簽署相關(guān)知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有幽閉恐懼，或無(wú)法平臥配合檢查患者；②頸部椎體及脊髓有手術(shù)病史；③既往有頸部外傷病史或者占位性病變者；④影像資料不全者。

1.2 基本資料收集

通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷形式，根據(jù)日本骨科學(xué)會(huì)（Japanese Orthopaedic Association，JOA）評(píng)分對(duì)檢查的CSM患者進(jìn)行分組，分為：正常（17分）、輕度（12～16分）、中度（7～11分）、重度（0～6分）。

1.3 MRI掃描方法

采用GE Signa HDx 1.5 TMR掃描儀，使用8通道頭頸相控陣線圈。檢查患者呈仰臥位，根據(jù)頸段脊髓走行范圍做橫斷面成像。掃描范圍包括上界頸1椎體以上一個(gè)椎體單位，下界T1椎體。DTI掃描序列：患者取水平臥位，行MRI頸椎平掃，DTI序列及3D-BRAVO序列掃描。DTI掃描序列：TR=9000 ms，TE=100.2 ms，掃描矩陣 128×128，掃描視野（Field of View，F(xiàn)OV）24 cm×24 cm，層厚5 mm，層間距0，擴(kuò)散系數(shù)b值取1000 s/mm2，15個(gè)擴(kuò)散敏感梯度方向，平均采集次數(shù)為 2。3D-BRAVO掃描序列：TR=12.3ms，TE=5.1ms，反轉(zhuǎn)角度12°，掃描矩陣 256×256，F(xiàn)OV24cm×24cm，層厚1.4mm，層間距0，平均采集次數(shù)為1。

1.4 圖像處理及分析

將DTI原始圖像傳至GEADW4.6工作站，使用Functool軟件進(jìn)行DTI圖像數(shù)據(jù)分析，將DTI掃描獲得的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)圖像校正，手動(dòng)處理背景噪聲范圍[6]，生成FA和ADC數(shù)據(jù)圖像。由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富（工作5年以上）的影像診斷醫(yī)師討論，在受壓頸部脊髓處選取4 mm2ROI[7]，分別測(cè)量FA及ADC數(shù)值，為了提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、盡量減少誤差，每次ROI數(shù)據(jù)的記錄都進(jìn)行三次測(cè)量并取平均值，要求避開(kāi)周?chē)鷾\綠色腦脊液帶來(lái)的影響。多次選取ROI重建神金纖維束圖像，并將3D-BRAVO序列圖像與神經(jīng)纖維束圖像融合，動(dòng)態(tài)觀察受壓頸部脊髓情況。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，所有統(tǒng)計(jì)學(xué)過(guò)程取P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ADC值、FA值用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，各組間測(cè)量參數(shù)的多重比較根據(jù)方差齊性檢驗(yàn)結(jié)果選擇。選用Spearman相關(guān)性分析法來(lái)評(píng)價(jià)各組DTI測(cè)量數(shù)值與JOA數(shù)值相關(guān)性。

2 結(jié)果

2.1 正常脊髓DTI掃描圖像

MRI平掃及DTI掃描顯示頸髓滿(mǎn)意，F(xiàn)A圖像顯示頸髓呈紅色，脊髓周?chē)@的腦脊液成淺綠色信號(hào)。ADC圖像顯示脊髓成藍(lán)色信號(hào)，脊髓周?chē)@的腦脊液呈淺綠色信號(hào)。根據(jù)原始圖像橫斷位選取脊髓ROI范圍，追蹤重建出神經(jīng)纖維束圖像，與3D-BRAVO融合良好。重建的脊髓神經(jīng)纖維束圖像，可以觀察神經(jīng)纖維束的連續(xù)性、完整性（圖1）。

2.2 患者影像資料

52位患者配合良好，磁共振平掃圖像可以看到相應(yīng)層面頸髓前緣出現(xiàn)不同程度受壓，嚴(yán)重組相應(yīng)脊髓出現(xiàn)受壓變形，前緣硬膜囊明顯變窄或完全消失。DTI掃描序列的FA及ADC圖像，可以觀察頸部受壓脊髓信號(hào)顏色及形態(tài)的改變。頸髓神經(jīng)纖維束圖像與3D-BRAVON重建圖像融合后，可以直觀地觀察到局部神經(jīng)纖維束因?yàn)閴浩劝l(fā)生的異常改變，在輕度患者中，局部受壓纖維束稀疏。輕度組患者影像圖像如圖2所示。在重度患者中，可以看到局部神經(jīng)纖維束紊亂，局部甚至出現(xiàn)斷裂的情況（圖3）。

圖1 正常的脊髓DTI及后處理圖像

圖2 輕度組患者影像圖像

圖3 重度組患者影像圖像

2.3 輕度組、中度組、重度FA及ADC測(cè)量參數(shù)比較

DTI數(shù)據(jù)與臨床相關(guān)性分析輕度、中度和重度受壓段脊髓測(cè)量的 FA 數(shù)值分別為：0.65±0.03、0.51±0.03、0.42±0.02。三組之間FA數(shù)值比較具有差異性，結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=290.44，P<0.05）。ADC 數(shù)值分別為：1.02±0.14、1.30±0.25、1.19±0.29。三組之間ADC數(shù)值比較具有差異性（F=10.509，P<0.05）（表 1）。

表1 輕度組、中度組、重度FA及ADC測(cè)量參數(shù)比較（±s）

表1 輕度組、中度組、重度FA及ADC測(cè)量參數(shù)比較（±s）

組別 例數(shù)/例 FA值 ADC值/(×10-3mm/s)輕度組 30 0.65±0.03 1.02±0.14中度組 15 0.51±0.03 1.30±0.25重度組 7 0.42±0.02 1.19±0.29 F值 10.509 290.44 P值 <0.001 <0.001

對(duì)各組FA及ADC均值進(jìn)行兩兩比較，方差齊性檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)FA值顯著性為0.097（P>0.05），選用最小顯著差值法，發(fā)現(xiàn)FA值兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。ADC值因方差齊性檢驗(yàn)顯著性為0.013（P<0.05），選用Dunnett T3進(jìn)行多重比較，發(fā)現(xiàn)在輕度與中度組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值均<0.05），在輕度與重度、中度與重度組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P 值均 >0.05）（表 2～3）。

表2 各組FA均值及ADC均值方差齊性檢驗(yàn)

表3 Dunnett T3評(píng)價(jià)：ADC均值多重比較結(jié)果

各組的JOA評(píng)分?jǐn)?shù)值和平均FA值具有正相關(guān)性（r=0.972，P<0.05）。FA數(shù)值隨著臨床癥狀加重、JOA評(píng)分降低表現(xiàn)出下降的趨勢(shì)說(shuō)明受壓段脊髓損傷越重。ADC值與JOA評(píng)分相關(guān)性不強(qiáng)（表4、圖4）。

表4 JOA評(píng)分與各向異性分?jǐn)?shù)（FA值）相關(guān)性分析

3 討論

本研究對(duì)52例CSM患者的DTI測(cè)量參數(shù)分析時(shí)，選擇了更小的ROI，使得對(duì)受損神經(jīng)纖維束數(shù)值的測(cè)量更為精準(zhǔn)，并且發(fā)現(xiàn)，輕度、中度和重度三組受壓段脊髓測(cè)量的FA和ADC比較具有差異性，且結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這點(diǎn)與前人文獻(xiàn)報(bào)道[8-9]一致。DTI序列可將脊髓中水分子向各向異性的擴(kuò)散變化及脊髓損傷情況反映出來(lái)，對(duì)脊髓慢性損傷早期病變予以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并且可以對(duì)脊髓的損傷程度進(jìn)行評(píng)價(jià)[10-13]，本文中將CSM患者的臨床表現(xiàn)通過(guò)JOA評(píng)分分組，通過(guò)判斷JOA評(píng)分與受壓段脊髓FA的數(shù)值來(lái)更好的評(píng)價(jià)CSM患者的病情情況。

圖4 JOA評(píng)分與FA值、ADC值相關(guān)性分析散點(diǎn)圖

各組的JOA評(píng)分?jǐn)?shù)值和平均FA數(shù)值具有正相關(guān)性，患者臨床表現(xiàn)癥狀越重，F(xiàn)A數(shù)值降低，說(shuō)明受壓段脊髓損傷越重，很多學(xué)者也有研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)神經(jīng)纖維束受損時(shí)會(huì)出現(xiàn)FA數(shù)值的減低[14-17]。但是ADC數(shù)值與患者的臨床表現(xiàn)相關(guān)性表現(xiàn)不強(qiáng)，可能與腦脊液波動(dòng)或其他偽影有關(guān)[18]。同時(shí)，DTI序列追蹤重建的頸部神經(jīng)纖維束圖像，在輕度組的患者中，可以看到受壓段的脊髓局部纖維束圖像顏色變淺、稀疏；在重度組患者中，可以看到受壓段的神經(jīng)纖維束紊亂，局部出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，與3D-BRAVO序列圖像動(dòng)態(tài)融合后，相對(duì)于單純的觀察神經(jīng)纖維束圖像，顯得更為直觀，定位也更為方便。在臨床中方便神經(jīng)外科醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)定位，也方便、直觀的醫(yī)生向患者家屬交待病情。

本研究的局限性：樣本量相對(duì)較少；臨床評(píng)分以及ROI的選取具有一定的主觀性；本研究為一段時(shí)間的回顧性研究，難以避免出現(xiàn)選擇性偏差。

總之，DTI序列所測(cè)量的FA數(shù)值能夠更好地反映CSM患者的病情，并且為神經(jīng)外科醫(yī)生評(píng)估CSM患者受壓段脊髓損傷程度提供了良好依據(jù)，為CSM患者復(fù)查時(shí)評(píng)價(jià)受壓段脊髓恢復(fù)情況提供了量化的參考數(shù)值[19]。CSM患者的神經(jīng)纖維束圖像與3D-BRAVO序列圖像動(dòng)態(tài)融合后，更為直觀清晰地顯示受損或斷裂的神經(jīng)纖維束位置，在臨床中可以像骨科一樣做出3D重建模型，為臨床術(shù)前定位討論，遠(yuǎn)程圖像會(huì)診，微創(chuàng)手術(shù)治療的開(kāi)展提供了更充分地三維影像數(shù)據(jù)支持。