无骨折脱位型颈脊髓损的弥散张量成像范文

本站小编为你精心准备了无骨折脱位型颈脊髓损的弥散张量成像参考范文，愿这些范文能点燃您思维的火花，激发您的写作灵感。欢迎深入阅读并收藏。

《中国康复理论与实践杂志》2015年第八期

无骨折脱位型颈脊髓损伤(cervicalspinalcordin-jurywithoutradiographicabnormality,CSCIWORA)为不伴有颈椎骨折脱位、无放射影像学异常，临床上却有神经系统受损表现的颈脊髓损伤，是在由颈椎管狭窄、间盘退变及韧带骨化等导致椎管储备空间变小或消失的基础上，由外力造成[2]。常规MRI是诊断脊髓损伤的主要影像学手段，但其对颈髓轻度变性和微结构改变敏感性低，难以定量评价颈髓微结构的改变，对脊髓损伤的病变范围、程度及预后判断存在一定局限性。弥散张量成像(diffusiontensorimaging,DTI)是在弥散加权成像(diffusionweightedimaging,DWI)基础上发展而来，是目前唯一活体显示白质纤维束病变的方法，已广泛应用于大脑疾病的诊断和术后评估。由于血管搏动、呼吸运动、脑脊液搏动及椎管周围解剖结构等的伪影影响，限制了DTI在脊髓的应用。近年来，随着扫描技术的进步，DTI在脊髓中的应用逐渐成熟。本文应用GE1.5T磁共振仪对CSCIWORA患者和健康志愿者行常规MRI及DTI扫描，分析各向异性分数(fractionalanisotropy,FA)和表观弥散系数(apparentdiffusioncoefficient,ADC)的差异，为临床评估CSCIWORA提供客观量化指标。

1资料与方法

1.1一般资料2013年7月~2014年9月于本院行颈椎常规MRI检查临床确诊为CSCIWORA患者15例，其中男性12例，女性3例；年龄25~79岁，平均54岁；均在受伤后72h内行常规MRI及DTI检查。选取同期健康志愿者20例作为对照组，其中男性15例，女性5例；年龄24~62岁，平均47.8岁。所有患者及健康志愿者既往均无神经系统疾病，均事先签署本研究知情同意书。

1.2常规MRI及DTI扫描采用GE公司SignaExcite超导型1.5T磁共振仪，应用8通道脊柱线圈。首先使用FR-FSE序列完成T2WI矢状面和横断面扫描，FSE序列完成T1WI矢状位扫描，参数如下。矢状面T2WI：TR3000ms，TE99ms，矩阵320×224，NEX=2。矢状面T1WI：TR410ms，TE9.9ms，矩阵320×192，NEX=3。横断面T2WI：TR3500ms，TE117ms，层厚4mm，层间距0.5mm，矩阵288×192，NEX=3。DTI扫描与常规扫描定位相同，采取单次激发自旋回波平面回波成像(single-shotspinechoecho-planarimage,SS-SE-EPI)技术：弥散敏感梯度取15个方向，TR6000ms，TE85ms，层厚6mm，层间距0mm，FOV240×240mm，采集矩阵128×128；共扫21层。弥散加权系数(b)分别取0和500s/mm2，扫描结束后，每一层面共获取16幅图像，第l幅为b=0s/mm2时的图像，其余15幅为b=500s/mm2时不同梯度方向的图像。

1.3图像后处理全部数据存储在GE公司提供的SUN图形工作站内，采用Functool软件进行后处理。以T2WI矢状面作为参考，对照组选择C2-7椎间盘对应层面颈髓白质区域放置感兴趣区(regionsofinterest,ROI)，尽量避开灰质、中央管及脑脊液，测量其FA和ADC；患者组ROI放置于T2WI高信号最明显层面进行FA和ADC测量。两组分别行颈髓纤维束示踪成像(fibertracking,FT)。

1.4统计学分析用SPSS17.0统计软件行统计学分析。所有数值均以(xˉ±s)表示。对照组颈髓不同椎间盘层面ADC、FA采用单因素方差分析进行比较；两组间ADC和FA进行独立样本t检验。显著性水平α=0.05。

2结果

对照组常规MRI及DTI扫描均获得清晰显示颈髓图像，无明显图像扭曲。颈髓FA图脊髓为均匀红色，脑积液呈蓝绿色；ADC图显示脊髓为蓝绿色，脑脊液呈红色信号。对照组颈髓各节段FA、ADC均有非常显著性差异(P<0.01)。见表1。白质FT显示纤维束走行连续，粗细均匀，未见明显异常走行纤维。患者组FA图及ADC图信号明显改变，白质纤维束明显受压凹陷、扭曲。与对照组相比，患者组FA减小(P<0.05)；ADC值略增加，但两组间无显著性差异(P>0.05)。

3讨论

CSCIWORA发病率约为5%，多见于50岁以上的老年人，一般是在颈椎退行性变基础上遭受外力而造成，其诊断有赖于常规MRI扫描。但常规MRI对病变的发现、病变范围的显示及预后评估存在一定的局限性，可能低估损伤程度，对于脊髓白质纤维束的损伤无法监测。DTI是目前唯一无创监测白质纤维束病变的磁共振技术，由Basser等在1994年首次提出。它利用组织中水分子扩散运动存在各向异性的原理，从多方向对其进行量化，进而反映白质纤维束细微结构改变[7]。由于颈髓体积小，易受周围组织，如脑脊液、椎体等组织伪影影响，以及呼吸及血管搏动等运动的部分容积效应影响，成像质量下降。因此，扫描序列及b值的合理选择是准确获取DTI数据和理想图像的重要条件。SS-SE-EPI扫描速度快，时间分辨率高，可以进行多层面大容积扫描，获得质量较高的图像。

DTI图像质量还有赖于b值的选择。b值越小，解剖结构显示越清晰；但b值过小时，脑脊液搏动及呼吸运动伪影影响较大；b值越高，信号衰减越大，信噪比越差，得到的图像信息就越少；b值过大时，扩散所占比例增大，无法有效抑制T2穿透效应，导致图像质量下降，无法有效显示病变。高b值可提高ADC测量的准确性，对FA影响不大。本研究选择SS-SE-EPI序列，b值为0s/mm2和500s/mm2，获取的图像质量较为满意。本研究结果显示，健康人颈髓不同椎间盘层面FA、ADC有显著性差异，其中C2-3椎间盘水平FA最高，与以往研究结果相同，考虑与颈髓的解剖有关，反映C2-3水平脊髓内白质含量相对较多，白质纤维束排列的高度一致性。健康人颈髓平均ADC为(1.371±0.280)×10-3mm2/s，FA为(0.604±0.096)，与以往研究结果接近。也有研究认为正常脊髓不同节段DTI参数值无显著性差异，考虑与机器型号、参数设置、测量方法等因素有关，有待进一步研究证实。本研究显示，CSCIWORA患者T2WI高信号区FA较健康人明显降低，与以往研究结果相符。其原因为急性外伤导致脊髓神经细胞水肿及神经纤维束撕裂、脱髓鞘等病理改变，从而引起沿神经纤维方向扩散的水分子运动紊乱；脊髓局部受损区水分子运动增强、各向异性程度减低，与脊髓白质纤维束髓鞘的完整性有关。

本研究显示，CSCIWORA患者T2WI高信号区域ADC值略升高，其原因可能为在颈椎退变基础上遭受外力，颈髓损伤以细胞水肿渗出为主，导致病变区域水分子同向弥散增强，继而造成脊髓神经细胞通透性增加所致。ADC越大，说明水分子的扩散能力越强，水分子各向异性成分占整个弥散张量的比例(FA)越小。本研究FT显示，对照组纤维束走行连续，粗细均匀；患者组颈髓白质纤维束受压凹陷、扭曲，从三维角度更加直观显示白质纤维束病变，为临床评估CSCIWORA提供更加客观的影像学方法。本研究尚有许多不足：样本量相对较少，缺乏多中心对照研究；核磁设备扫描及数据处理缺乏统一的DTI参数及标准；缺乏干预治疗及长期随访DTI参数变化结果，有待进一步研究完善。总之，DTI能发现神经纤维损害，其特征性参数值可对脊髓损伤的程度评估、治疗方案的制定和预后判断提供客观依据，具有较高的临床应用价值。

作者：赵鹏 陈学明 刘亚东 彭如臣 张殿平 单位：首都医科大学附属北京潞河医院