屈颈位二维多回波恢复梯度回波序列诊断平山病的价值

2013-05-06覃媛媛QINYuanyuan

中国医学影像学杂志 2013年10期

关键词：颈髓平山轴位

覃媛媛 QIN Yuanyuan

张顺 ZHANG Shun

张妍 ZHANG Yan

朱文珍 ZHU Wenzhen

屈颈位二维多回波恢复梯度回波序列诊断平山病的价值

覃媛媛 QIN Yuanyuan

张顺 ZHANG Shun

张妍 ZHANG Yan

朱文珍 ZHU Wenzhen

目的探讨屈颈位二维多回波恢复梯度回波（MERGE）序列在诊断平山病中的价值。资料与方法回顾性分析7例男性平山病患者的颈髓动态矢状位T1WI、T2WI序列及轴位二维MERGE序列成像资料，测量C6椎体上缘颈髓前后径长度，并分别对脊髓、髓外硬膜下及硬膜外结构进行对比。结果自然位和屈颈位状态下，平山病患者C6椎体上缘颈髓前后径分别为（5.7±0.6）mm和（4.7±0.5）mm，差异有统计学意义（t=-2.95, P＜0.05）。7例平山病患者中，4例屈颈位二维MERGE序列见脊髓灰质“蝴蝶状”结构消失，而矢状位T1WI及T2WI、轴位T2WI序列难以显示。与矢状位T1WI及T2WI、轴位T2WI序列相比，二维MERGE序列对脑脊液流动伪影不敏感，提高了脊髓与周围结构的对比度，但二维MERGE序列不利于显示硬膜外的血管影像。结论屈颈位二维MERGE序列在显示除流空血管影之外的平山病的病理变化中明显优于矢状位T1WI及T2WI、轴位T2WI序列，对诊断平山病具有重要价值。

肌萎缩；上肢；磁共振成像；二维多回波恢复梯度回波；颈椎；青少年

平山病又称青少年上肢远端肌萎缩症，1959年由日本学者Hirayama[1]首次报道。尸检结果发现，平山病患者下颈段脊髓前角大神经元及小神经元数量均减少，且伴有轻度胶质细胞增生及中央坏死，提示其病理过程实际上为脊髓前角的缺血性改变[2]。动态MRI对于平山病的诊断价值正逐渐为人们所熟知[3-5]。然而，动态MRI多采用常规MR成像方法，难以明确部分病理相关的特征性改变，如脊髓前角缺血性改变等。二维多回波恢复梯度回波（two-dimensional multipleecho recalled gradient echo, 2D MERGE）序列在不同的回波时间自动获取并整合多个梯度回波成像，大大提高了脊髓灰白质的对比度[6]，在颈髓病变的诊断中有重要价值[7]。本研究回顾性分析7例平山病患者的颈髓动态自然位和屈颈位T1WI及T2WI序列及轴位2D MERGE序列成像资料，探讨屈颈位2D MERGE序列在平山病中的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象收集2010-01～2011-08华中科技大学同济医学院附属同济医院神经内科经临床及肌电图符合平山病表现的7例门诊患者，临床资料见表1。患者均为男性，起病隐匿；发病年龄14～23岁，平均（19.9±3.0）岁；就诊时病程2～36个月，平均15个月。无家族史，2例有长期屈颈工作史。症状以一侧明显，局限于上肢远端，主要表现为手指及腕无力，伴手和前臂远端肌群萎缩，有寒冷麻痹，无感觉异常。肌电图多提示神经源性损害，正中神经运动传导速度延长，感觉神经传导速度正常。

1.2 仪器与方法采用GE 1.5T Signa Excite HD双梯度MR扫描仪及全脊柱线圈，进行颈部MR自然位和屈颈位的矢状面和轴面扫描。常规矢状面T1WI序列：TR 360 ms，TE 8 ms；T2WI序列：TR 2000 ms，TE 127 ms；层厚3 mm，层间隔1 mm；矩阵320×225，视野240 mm ×240 mm。横轴位脂肪抑制FSE T2WI（fs-FSE-T2WI）序列：TR 2340ms，TE 84ms；2D MERGE序列：TR 600 ms，TE 12 ms，翻转角20°；层厚4 mm，层间隔0.5 mm；矩阵288×192；视野200 mm ×200 mm。屈颈位扫描时患者躯干下方放置一个三角形斜面，颈部下方垫高，下颌尽力紧贴前胸部，使颈部形成过屈位。

1.3 图像分析采用Image J软件（下载地址http:// imagej.softonic.cn/）分别测量自然位和过屈位状态下C6椎体上缘颈髓的前后径长度。

1.4 统计学方法采用SPSS 12.0软件，自然位和过屈位状态下C6椎体上缘颈髓的前后径长度比较采用独立样本t检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

表1 7例平山病患者的临床资料

2 结果

2.1 矢状位T1WI、T2WI及轴位T2WI序列表现自然位矢状面T1WI、T2WI序列可见2例发生生理曲度改变，表现为反弓和曲度变直；5例下颈段脊髓萎缩变细，主要累及C6层面上下；横轴位fs-FSE-T2WI序列仅见脊髓形态稍扁。7例患者C6椎体上缘颈髓前后径为（5.7±0.6）mm。屈颈位状态下，7例患者均可见背侧硬膜囊前移，下颈段脊髓受压变扁，以患侧更为显著；C6椎体上缘颈髓前后径为（4.7±0.5） mm，明显短于自然位状态下的颈髓前后径，差异有统计学意义（t=-2.95, P＜0.05）。3例患者硬膜外新月形长T2信号影中可见流空血管影。

2.2 2D MERGE序列特征自然位2D MERGE序列仅见脊髓形态稍扁，7例平山病患者脊髓灰质“蝴蝶状”结构存在（图1A）。屈颈位状态下，2D MERGE序列除可见到矢状位T1WI及T2WI、轴位T2WI序列所示的背侧硬膜囊前移、下颈段脊髓受压变扁外，4例脊髓灰质“蝴蝶状”结构消失（图1B、D），但均未见脊髓前角异常高信号。脊髓灰质“蝴蝶状”结构消失的征象在横轴位fs-FSE-T2WI序列中难以发现（图1C）。

2.3 矢状位T1WI、T2WI及轴位T2WI序列与2D MERGE序列比较 7例平山病患者的矢状位T1WI、T2WI及轴位T2WI序列脊髓影像周围均可见不同程度的脑脊液流动伪影（图2A），而2D MERGE序列脊髓影像周围均未见脑脊液流动伪影（图2B）。屈颈位时可以显示紧绷的背根神经及蛛网膜下腔隔膜，在对硬膜内外的结构显示上，2D MERGE序列明显优于横轴位fs-FSE-T2WI序列（图2B）。

3 讨论

平山病的动态MRI成像涉及椎管内外诸多结构的动态改变，因此，关于平山病的MRI诊断要点也应涉及多个方面：①脊髓的变化，主要包括下颈段脊髓的不对称性萎缩，脊髓前角因缺血性改变而出现异常高信号；②脊神经根的变化，过屈位脊神经根紧绷，以患侧更为明显；③脊膜外间隙的变化，屈颈位脊膜后方新月形长T2信号影，部分患者可见流空的血管影像；④椎体及椎间盘的变化，主要作为颈椎退行性变的排除诊断。

图1 A.自然位轴面2D MERGE序列示脊髓灰质“蝴蝶状”结构可见；B.屈颈位轴面2D MERGE序列示脊髓前移，脊髓灰质“蝴蝶状”结构消失；C.屈颈位横轴位fs-FSE-T2WI序列示脊髓前移变扁，脊髓内灰白质结构无对比，后方硬脊膜囊外可见长T2信号影（1）；D.屈颈位轴面2D MERGE序列示脊膜囊前移，脊髓受压变扁，脊髓灰质“蝴蝶状”结构消失，后方硬脊膜囊外可见长T2信号影（1）

图2 A.屈颈位横轴位fs-FSE-T2WI序列示脊髓与周围结构对比差，脊髓周围见模糊的脑脊液流动伪影（1）；B.屈颈位轴面2D MERGE序列示脊髓不对称性变扁前移，与周围结构对比度好；紧贴脊髓后部可见低信号紧绷的背根神经影像（2、3），正中可见低信号蛛网膜下腔隔膜（5）

本研究发现，平山病患者C6椎体上缘颈髓前后径为（5.7±0.6）mm，与傅瑜等[8]的报道一致。常规自旋回波MRI由于相位方向上的脑脊液流动伪影而限制了其在诊断平山病中的应用；虽然常规梯度回波序列可以有效抑制脑脊液流动伪影，但以往梯度回波序列成像的脊髓灰白质对比度差，大大限制了其在颈椎病变中的应用。2D MERGE序列采用多个双极梯度回波，整合多个不同的回波为一种对比度；前面的回波提供了良好的信噪比，同时后面的回波提高了对比度。颈髓轴面2D MERGE成像显示了良好的脊髓灰白质对比度，以及脊髓与周围结构的对比度[9]。屈颈位时，平山病患者后脊膜壁前移压迫脊髓，引起脊髓局部微循环异常，而脊髓前角细胞对慢性缺血最敏感，因此，部分病情较为严重的患者在屈颈位2D MERGE序列上能够观察到脊髓灰质“蝴蝶状”结构消失这一征象，而fs-FSE-T2WI序列由于对比度差而难以显示；同时2D MERGE序列以其良好的信噪比和对比度，有利于显示屈颈位状态下紧绷的脊神经背根和蛛网膜下腔隔膜。然而，在自然位状态下平山病患者颈椎管内的动力学未发生改变，故2D MERGE序列仍可见脊髓灰质“蝴蝶状”结构。2D MERGE序列作为梯度回波序列的一种，对脑脊液流动伪影不敏感，更加有利于脊髓内外结构的显示。然而，本研究中2D MERGE序列仅应用在轴位扫描，对颈髓整体形态的观察以及在颈椎退行性病变的排除性诊断中不如常规矢状面MRI。

与矢状位T1WI、T2WI及轴位T2WI序列相比，2D MERGE序列存在以下优势：①2D MERGE序列提高了脊髓灰白质对比度，有利于脊髓前角异常信号的显示。7例平山病患者自然位2D MERGE序列脊髓灰质“蝴蝶状”结构存在，其中4例屈颈位2D MERGE序列见脊髓灰质“蝴蝶状”结构消失；而横轴位fs-FSE-T2WI序列由于脊髓灰白质对比差，屈颈位时难以发现脊髓灰质的改变。②2D MERGE序列提高了脊髓与周围结构的对比度，对脑脊液流动伪影不敏感，有利于背根神经的显示。由于脑脊液的流动，在相位编码方向上常常会产生模糊的脑脊液流动伪影。矢状位T1WI、T2WI及轴位T2WI序列采用自旋回波序列，因此脑脊液流动伪影更加明显。相反，2D MERGE序列属于梯度回波序列的一种，对相位方向上的脑脊液流动伪影不敏感，且脑脊液与脊髓的对比度明显优于自旋回波序列。此外，平山病患者屈颈位时可以显示紧绷的背根神经及蛛网膜下腔隔膜，在对硬膜内外的结构显示上，2D MERGE序列明显优于自旋回波轴面fs-FSE-T2WI序列。

然而，2D MERGE序列不利于显示脊膜外的血管影像。7例平山病患者中，有3例硬脊膜外新月形长T2信号影中可见流空的血管影像，这一征象是平山病患者的一个重要但非特异性征象。常规横轴位fs-FSET2WI序列采用自旋回波序列，用90°和180°射频脉冲产生回波。由于血液在血管中是流动的，仅接受90°或180°脉冲激发的血液将不能产生信号，从而出现“流空效应”。平山病由于硬膜外静脉迂曲扩张，因此在横轴位fs-FSE-T2WI序列中能清晰地显示这一征象。而梯度回波序列采用一个小角度射频脉冲产生非层面选择性的回波，即使被激发的血液已经流出成像层面，仍能产生信号，导致硬膜外静脉丛的影像与软组织结构很难分辨。因此，少部分患者脊膜外新月形长T2信号中的流空血管影像不利于在2D MERGE序列中观察。

总之，2D MERGE序列以其良好的信噪比和对比度广泛用于诊断颈髓病变。2D MERGE序列在显示除流空血管影外的平山病的病理变化方面明显优于矢状位T1WI、T2WI及轴位T2WI序列，但流空血管影并非平山病的常见及特异性征象。因此，2D MERGE序列在平山病的诊断中有重要的价值。

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（责任编辑张春辉）

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Two-dimensional Multiple-echo Recalled Gradient Echo Sequence at Flexion Position in the Diagnosis of Hirayama Disease

Puecho recalled gRes Materials andanalyzed and the structure o compared.rpose To evaluate the diagnostic value of two-dimensional multiple radient echo (2D MERGE) with flexural position in the hirayama diseaseultsThe anteroposterior diameter was (5.7±0.6) cm and (4.7±0.5) cm in the neutral position and flexural position (t=-2.95, P＜0.05). The “butterfly” shape o spinal grey matter could not be detected in the 4 cases on MERGE with flexural position which could not demonstrated on the conventional MR images. 2D MERGE was no sensitive for the CSF flow artefacts and the contrast between spinal and surrounding structures was improved. However, the vascular images could not displayed on 2D MERGE images.MethodsConventional MRI and axial MERGE images (7 cases) were the anteroposterior diameter was measured at C6vertebral body, and f spinal, extramedullary and subdural space and extradural space wereConclusion2D MERGE sequence is better than T1WI and T2WI on sagittal view and T2WI on axial view in the pathological changes of hirayama diseas except flow-empty vein sign, thus it has an important role in diagnosing hirayama disease.

Muscular atrophy; Upper extremity; Magnetic resonance imaging; Two dimensional multiple-echo recalled gradient echo; Cervical vertebrae; Adolescent

华中科技大学同济医学院附属同济医院放射科湖北武汉 430030

朱文珍

Department of Radiology, Tongji Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430030, China

Address Correspondence to: ZHU Wenzhen

E-mail: zhuwenzhen@hotmail.com

R746.4；R445.2

2012-12-10

修回日期：2013-05-10

中国医学影像学杂志

2013年第21卷第10期：745-748

Chinese Journal of Medical Imaging