黃香紅，劉四斌（通信作者）

（長江大學(xué)附屬荊州醫(yī)院放射科 湖北 荊州 434020）

脊髓型頸椎病是指由持續(xù)性頸髓壓迫或缺血引起的一種臨床綜合征，是頸椎病中最嚴(yán)重的一種。上下終板的骨贅進展，關(guān)節(jié)突和/或鉤突肥大以及椎間盤突出會導(dǎo)致頸髓神經(jīng)病變。CSM主要由頸椎的靜態(tài)或動態(tài)因素所引起。靜態(tài)因素如椎小關(guān)節(jié)囊腫和后縱韌帶骨化（OPLL）可能會進一步減少椎管的數(shù)量，從而加重頸椎病。黃韌帶的屈曲可能是導(dǎo)致脊髓型頸椎病的動力學(xué)因素。脊髓經(jīng)歷廣泛的或局部的軸突損傷，增加應(yīng)變或剪切力以及機械或動態(tài)壓縮。過度的頸椎屈曲會通過拉伸椎管內(nèi)的脊髓造成動態(tài)壓迫。缺血是加重脊髓型頸椎病的重要病理因素。近年來，人們提出了一種新的“凋亡”理論，用以解釋在缺血性或外傷后，脊髓中活躍的細(xì)胞死亡現(xiàn)象[1]。急性脊髓損傷后發(fā)生的細(xì)胞凋亡會導(dǎo)致與遠離病變區(qū)域的慢性脫髓鞘直接相關(guān)的病變的繼發(fā)性變性[2]。隨著近年來不斷發(fā)展的MRI技術(shù)，如磁化傳遞（MT）、神經(jīng)元定向彌散和密度成像（NODDI）及動態(tài)MRI（dMRI）等，通過提供髓鞘完整性和脊髓微結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息，為深入理解脊髓型頸椎病的發(fā)病機制提供了新的思路。

1 常規(guī)MRI

MRI對頸椎病的診斷和治療意義非常重要，磁共振可以清楚地顯示脊髓壓迫的情況，甚至脊髓內(nèi)部的病理變化，如水腫、出血、空洞、占位等[3-4]。有研究通過121例脊髓型頸椎病患者得出結(jié)論，頸椎壓迫是唯一的獨立危險因素，當(dāng)脊髓受壓程度超過30%時，臨床癥狀更為嚴(yán)重[5]。該研究還指出相應(yīng)節(jié)段性椎旁肌變性與頸痛有關(guān)，但與肢體無力、神經(jīng)功能障礙、步態(tài)障礙、感覺和膀胱/腸功能障礙無關(guān)。這可能是因為CSM患者的癥狀（除疼痛外）受脊髓壓迫程度的影響很大，而椎旁肌肉退化的影響則與頸部疼痛有關(guān)。Yukawa等[6]提出ISI的概念，ISI被定義為在T2加權(quán)圖像上的矢狀面和軸狀面與相鄰的脊髓等強度部分形成對比的高強度區(qū)域。ISI的模式以3種方式分類：①根據(jù)ISI的質(zhì)量分為0級（無）、1級微弱（模糊）和2級強烈（尖銳）[7]；②按照ISI的縱向范圍劃分為無、局灶性（ISI僅限于一塊椎間盤，且受脊髓壓力）以及多段（超出一塊椎間盤）[8]；③根據(jù)質(zhì)量和縱向范圍的綜合分類，其中1型（無 /無）顯示正常強度；2型（局灶/微弱）顯示局灶和微弱ISI；3 型（局灶/強烈）顯示局灶和強烈ISI；4型（多節(jié)段/微弱）顯示多節(jié)段和微弱ISI；5型（多節(jié)段/強烈）顯示多節(jié)段和強烈ISI。有研究表明這種綜合的ISI分類比單獨的信號質(zhì)量變化或信號縱向范圍變化可能更精確定量脊髓內(nèi)信號的改變，對于預(yù)測手術(shù)效果具有重要意義[9]。部分研究提出，疾病持續(xù)時間是影響ISI出現(xiàn)的唯一重要獨立因素，脊髓型頸椎病患者在T2W MR圖像上的ISI與其他患者相比，ACDF術(shù)后的手術(shù)結(jié)果較差，該研究還表明，高強度區(qū)域范圍增大可能會導(dǎo)致術(shù)前神經(jīng)功能障礙，但對手術(shù)結(jié)果無影響[10]。Huang等[11]通過312例脊髓壓迫患者的傾向匹配評分的研究表明，只有頸部脊髓缺血性再灌注損傷對于脊髓壓迫患者圍手術(shù)期并發(fā)癥的發(fā)生率有明顯差異，而對于有T2高信號的脊髓受壓病人，圍術(shù)期的合并癥發(fā)生率并無顯著差別。此外，該研究還顯示沒有MRI T2高信號的患者的JOA改善率明顯更好。

2 MT

2.1 技術(shù)原理

MT是MR技術(shù)采用的一種新技術(shù)，基于應(yīng)用非共振射頻脈沖并觀察其對MR信號的影響[12]。磁化轉(zhuǎn)移為描述組織的特征提供了一個獨特的窗口，并能提高組織對比度。該技術(shù)對結(jié)合在大分子基質(zhì)中的不動質(zhì)子和自由水質(zhì)子之間的磁化交換敏感。射頻的脈沖應(yīng)用優(yōu)先使大分子質(zhì)子飽和，這種飽和度隨后通過交叉松弛、化學(xué)交換和其他過程轉(zhuǎn)移到液體質(zhì)子庫中[13]。這種效應(yīng)的大小可以通過MTR來定量測量，即比較有無射頻脈沖的信號強度[14]。通過測量自由移動的質(zhì)子與大分子的交換能力，MT對比已經(jīng)被確立為髓鞘完整性的標(biāo)志[14]。

2.2 在CSM中的應(yīng)用

在一項橫斷面分析中，Oh等[15]得出結(jié)論，常規(guī)MRI無法檢測到的微觀結(jié)構(gòu)變化，通過MTR等MR定量指標(biāo)進行評估效果更好。與基于擴散的方法相比，MT成像的優(yōu)勢在于更高的信噪比和更高的空間分辨率，可以減少CSF的部分體積效應(yīng)。Suleiman等[16]提出CSM患者所有椎間盤水平的平均MTR與對照組組間差異不大，這可能與CSM的微結(jié)構(gòu)變化發(fā)生在最大的壓迫部位，而不是全局性的有關(guān)。但CSM患者的MTR往往較低，且MTR越低，髓鞘越低，CSM患者的嚴(yán)重程度越高。mJOA評分和Nurick評分是臨床最廣泛使用的指標(biāo)之一[17]，有研究提出脊髓前方MTR與mJOA指數(shù)、Nurick得分以及定量的反射亢進有關(guān)，其中脊髓前部MTR與臨床相關(guān)的反射亢進有關(guān)，可以在CSM的術(shù)前評估中發(fā)揮一定作用[18]。此外，Paliwal等[19]在研究退行性脊髓型頸椎病（DCM）結(jié)果表明術(shù)前脊髓MTR也與mJOA評分的恢復(fù)有關(guān)，且術(shù)前MTR還與頸部殘疾指數(shù)和疼痛干擾評分等相關(guān)，患者在經(jīng)過減壓手術(shù)6個月后，術(shù)后mJOA評分增加、頸部殘疾指數(shù)降低等，相應(yīng)的功能有了明顯的改善。

3 NODDI

3.1 技術(shù)原理

NODDI因為其采集時間相對較短，是臨床應(yīng)用的實際選擇[20]。在NODDI模型中，水分子被分為三個部分：擴散受限的細(xì)胞內(nèi)水、擴散受阻的細(xì)胞外水和自由或各向同性擴散的腦脊液（CSF）。使用這個模型，可以測量一些與微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)的指標(biāo)，如細(xì)胞內(nèi)體積分?jǐn)?shù)（Vic，表示神經(jīng)元密度）、方向分散指數(shù)（ODI）和各向同性體積分?jǐn)?shù)（Viso，表示自由水的分?jǐn)?shù)）。

3.2 在CSM中的應(yīng)用

與DTI相比，NODDI能夠更好地揭示微觀結(jié)構(gòu)信息[21]。有研究指出NODDI指標(biāo)中雖然Vic和Viso可以顯示出患者和健康志愿者之間的明顯差異，但是只有神經(jīng)元密度Vic與mJOA呈正相關(guān)，這表明DCM患者的脊髓功能障礙主要與Vic的降低有關(guān)，而不是與ODI或Viso的增加有關(guān)[22]。另外，部分研究提出Vic指標(biāo)與術(shù)后約一年（12～14個月）患者的mJOA相關(guān)，表明它可以作為預(yù)測長期手術(shù)結(jié)果的潛在生物標(biāo)志物來預(yù)測術(shù)后恢復(fù)[23]。但是，Han等[24]研究表明C2水平的術(shù)前Vic和方向分散指數(shù)（orientation dispersion index，ODI）都對康復(fù)率有預(yù)測能力，這可能與脊髓壓迫程度及隨訪時間不同有關(guān)。另外，該研究還提出在術(shù)前階段C2水平的Vic（即神經(jīng)元密度）與臨床評估分?jǐn)?shù)相關(guān)，這與以前研究C2/3非壓迫水平的術(shù)前FA值與術(shù)前mJOA評分的相關(guān)性高于MC（最大壓迫水平）一致[25]。Iwama等[26]提出NODDI是評估CSM的一種可重復(fù)的、可靠的方法，術(shù)前細(xì)胞內(nèi)體積分?jǐn)?shù)（Vic）也與術(shù)后2年的JOA恢復(fù)率明顯相關(guān)，其中體格檢查結(jié)果的恢復(fù)也伴隨著這種變化。此外，該研究還提出細(xì)胞內(nèi)體積分?jǐn)?shù)（Vic）比FA值對預(yù)測術(shù)后恢復(fù)更為敏感和有用。

4 dMRI

4.1 技術(shù)原理

由于脊髓在頸部運動過程中，尤其是在伸展過程中反復(fù)受到損傷，因此已知頸部伸展姿勢會加重頸脊髓壓迫[2]。頸椎的dMRI對于評估脊髓、椎體、椎間盤、韌帶和關(guān)節(jié)的病理變化非常有用[27]。dMRI包括在頸部屈曲和伸展時分別進行的掃描，可以更準(zhǔn)確地確定頸椎病患者的病理狹窄或壓迫[28]。

4.2 在CSM中的應(yīng)用

與靜態(tài)MRI相比，動態(tài)MRI能更好地顯示脊髓的多級壓迫[29]。據(jù)Kim等[30]研究顯示，基于動態(tài)MRI結(jié)果做出的臨床決策產(chǎn)生了更好的結(jié)果，然而該研究只證實了觀察者之間的可靠性，沒有證實觀察者內(nèi)部的可靠性。Park等[31]的研究既證實了觀察者之間的可靠性，又證實了觀察者內(nèi)部的可靠性，該研究表明動態(tài)MR掃描中的擴展MRI掃描可能比其他圖像為脊柱醫(yī)生提供更準(zhǔn)確的信息，包括診斷的建立、手術(shù)治療的必要性、入路方法和CSM的手術(shù)水平。此外，動態(tài)MR在評估術(shù)后結(jié)局的診斷準(zhǔn)確性方面顯示出更好的結(jié)果。Pratali等[32]通過研究18例CSM患者的脊髓前部長度（ALSC）、脊髓后部長度（PLSC）、椎管直徑和脊髓寬度發(fā)現(xiàn)這些形態(tài)參數(shù)能更好顯示良好的觀察者間和觀察者內(nèi)的可靠性。雖然研究中的橫向形態(tài)參數(shù)產(chǎn)生的數(shù)值與Zhang等[33]提出的數(shù)值相似，但是Pratali等[32]研究中的測量是每個椎體水平的椎間盤后部與黃韌帶前緣的中點之間的距離，然而Zhang等[33]研究考慮的是每個椎體水平的椎體到脊柱層線的最短距離。與傳統(tǒng)的MRI方案相比，動態(tài)MRI方案是安全的，可以對CSM患者的頸椎變化進行更全面的評估。

5 不足與展望

綜上所述，MRI對脊髓型頸椎病患者的診治具有不可替代的作用，既能對疾病進行診斷，又能對疾病的預(yù)后進行預(yù)測。MTR通過提供髓鞘的完整性，進一步反映CSM患者的嚴(yán)重程度，NODDI能夠更好地揭示微觀結(jié)構(gòu)信息，用來預(yù)測患者的術(shù)后恢復(fù)，dMRI可以更準(zhǔn)確地確定頸椎病患者的病理狹窄或壓迫。

MRI在CSM的診斷中尚存在局限性。由于MTR有年齡的因素干擾，且軸向切面上脊髓實質(zhì)邊緣的部分體積平均化限制了數(shù)據(jù)的精確度，導(dǎo)致無法充分評估這種比較[18]；另外NODDI的平面內(nèi)空間分辨率也較低[22]。因此，界定基于年齡的MTR參考范圍、通過更小的體素尺寸及引入多拍技術(shù)用來提高MTR和NODDI的成像質(zhì)量；而dMRI除了沒有明確的dMRI屈曲-伸展位置，最常見的問題是缺乏對可能導(dǎo)致屈伸過程中脊髓受壓的特定解剖學(xué)病理的評估[32]。

此外，彌散譜成像（diffusion basis spectrum imaging，DBSI）、多次彌散加權(quán)成像以及影像組學(xué)等新技術(shù)也在不斷發(fā)展，隨著磁共振成像技術(shù)的進步，脊髓型頸椎病的診斷手段也會越來越成熟，為CSM患者的早期診治提供了可能。