3.0T高清弥散加权成像诊断脊髓型颈椎病

隋　赫　李　祎　张孟超　柳　林　隋长平

(吉林大学中日联谊医院放射线科，吉林　长春　130033)

3.0T高清弥散加权成像诊断脊髓型颈椎病

隋赫李祎张孟超柳林隋长平1

(吉林大学中日联谊医院放射线科，吉林长春130033)

〔摘要〕目的对比评估脊髓型颈椎病(CSM)患者颈椎高清弥散加权成像(DWI)及普通DWI图像质量，并研究高清DWI在CSM中的应用价值。方法对31例CSM患者进行SE自动导航(EPI)多次激发DWI扫描，扫描中采用外周波动门控减少脑脊液搏动伪影，同时采用自动匀场、压脂及EPI以此来减少各种可能伪影，提高图像质量及显示清晰度；将普通DWI以及高清DWI进行对比，并对所得的T2WI、DWI及表观弥散系数(ADC)图进行研究，评估高清DWI及ADC图在早期诊断CSM中的应用。结果31例全部获取高清及普通DWI，并获得ADC值。CSM患者脊髓受压部位ADC值明显高于邻近正常未受压脊髓ADC值(P<0.05)；其中2例表现为T2WI信号升高，同时受压部位ADC值升高；余29例表现为T2WI等信号，23例ADC值升高，DWI显示高低信号组间受压部分平均ADC值无统计学差别(P>0.05)，但DWI高低信号组与无信号变化组间ADC值存在差异，无信号组与相邻正常脊髓间也存在差异(P<0.05)。高清DWI与普通DWI所得图像相比，信噪比(SNR)及图像分辨率有所提高，而变形程度有所降低。结论多次激发DWI扫描相较于单次激发DWI扫描而言，具有更高的图像质量，并且前者可以更早、更准确地判断脊髓内部变化，较常规T2WI具有更高的敏感性及特异性。

〔关键词〕脊髓型颈椎病；高清弥散加权成像；颈髓

目前椎管减压术为脊髓型颈椎病(CSM)最有效的治疗手段，但恰当及时的手术时间及客观指标仍旧值得商榷。研究表明，弥散加权成像(DWI)较常规方法具有更大的灵敏度〔1〕。在实际应用中，多用表观扩散系数(ADC)对弥散运动进行量化衡量。目前，诸多与DWI有关的研究表明，在发生CSM时，水分子扩散运动增加，ADC值相应升高，但其病理机制并不十分明确。DWI可以分成单次激发回波平面DWI及多次激发回波平面DWI技术。最近，多次激发回波平面成像脉冲序列被设计应用于对脊髓的成像中，其读出时间及回波时间(TE)更短。此序列显著改善了信号-噪声比(SNR)，并对非共振效应较不敏感，从而可以更好、更精细、准确地展现水分子扩散情况〔2〕。本文旨在探讨多次激发回波成像图像诊断CSM。

1材料与方法

1.1一般材料选取本院2014年11～12月临床诊断为CMS患者31例，男14例，女17例，年龄38～80岁，平均(53.8±10.3)岁，排除5例图像存在严重伪影，1例无法配合完成检查。适应证：临床检查有脊髓受压表现，为锥体束征阳性(肢体无力、肌张力级腱反射异常)；肢体麻木；反射障碍等。辅助检查：X线、CT、磁共振成像(MRI)明确颈椎椎体退变、原发或继发性椎管狭窄、椎间盘突出等产生的不同程度的脊髓压迫，并对其他神经系统疾病进行排除。临床表现：颈部不适或疼痛，肢体麻木、无力，甚至运动障碍，持续时间数月至数年不等。

1.2方法设备：使用西门子Magnetom Skyra 3.0T超导磁共振扫描仪。扫描参数：采用自旋回波T1加权(TR 650 ms/TE 9 ms FOV 220 mm层厚3 mm)，T2加权(TR 3 500 ms/TE 96 ms FOV 220 mm 层厚3 mm)，多次激发回波平面DWI(TR3 400 ms/TE 66 ms FOV 220 mm 层厚3 mm，b值0，600)，单次激发回泼平面DWI(TR 3 700 ms/TE 95 ms FOV 220 mm 层厚3 mm，b值0，600)。

1.3图像分析及ADC值测量将单次激发回波平面与多次激发回波平面图像质量(相对SNR，图像分辨率，变形程度)进行评级对比；将T2WI图像所示脊髓受压迫区域与对应高清-DWI图像进行对比，观察相应区域二者图像信号变化情况；所获得全部数据存储于西门子公司提供的工作站内，通过处理得到ADC图，然后选取最典型T2WI矢状面来决定被分析的脊髓受压层面，在所选定的层面内，选取脊髓受压信号分布较均匀区域放置面积大小一致的感兴趣区(0.12 cm2)，在b值为600时自动生成的ADC图中3次测量受压部位ADC值并计算其平均值。

1.4统计学分析采用SPSS17.0软件进行LSD-t检验、秩和检验以及方差检验。

2结果

2.1单次与多次激发DWI图像分析对比按照等级分为GradeⅠ：图像质量最好;GradeⅡ：图像质量一般，但仍可诊断；Grade Ⅲ：图像质量不佳，无法诊断。单次与多次激DWI图像比较，SNR：GradeⅠ 4 vs 24例，Grade Ⅱ 5 vs 5例，Grade Ⅲ 22 vs 2例(P<0.05);图像分辨率：Grade Ⅰ：2 vs 22例，Grade Ⅱ 10 vs 7例，Grade Ⅲ：19 vs 2例(P<0.05)，变形程度：Grade Ⅰ 1 vs 28例，Grade Ⅱ 8 vs 2例，Grade Ⅲ 22 vs 1例(P<0.05)。

2.2CSM与相邻正常颈髓平均ADC值31例均行多次激发DWI检查。患者选取颈髓压迫最严重处作为病灶ADC值测取点，选取与病灶相差至少2椎体无颈髓压迫处作为邻近正常区域。CSM患者颈髓受压部位ADC值〔(1.467 7±0.279 7)×103mm2/s〕高于正常未受压颈髓ADC值〔(0.962 6±0.107 5)×103mm2/s〕(P<0.05)。

31例CSM患者中，T2WI有2例表现为高信号，相应ADC值升高，29例于T2WI未见明显信号变化，其中12例DWI表现为高信号，7例DWI表现为低信号，10例DWI无信号变化〔平均ADC值分别为(1.464 6±0.141 1)×103mm2/s、(1.804 5±0.259 2)×103mm2/s、(1.240 5±0.186 5)×103mm2/s〕。T2WI受压部位阴性表现病例平均ADC值高于邻近未受压部位正常颈髓〔(0.962 6±0.330 4)×103mm2/s〕(P<0.05，F=75.105)。在颈髓受压区域DWI出现高、低信号变化时，二者ADC值无统计学差异(P>0.05)；在DWI无信号变化区域，颈髓受压部位ADC值较邻近正常颈髓ADC值高，较DWI出现高低信号变化时ADC值低(P<0.05)。

3讨论

由于脊髓解剖形态细长，体积小，MRI时要求有足够长的时间、足够高的成像矩阵且矢状位成像时须使用薄层扫描进行。由于脑脊液具高ADC值的特点，即便是轻微的容积效应也会对其邻近脊髓边缘的ADC测量值产生较大影响，而除此之外，脑脊液的震荡、波动亦容易导致容积效应的产生，因此，如何抑制这种脑脊液波动效应便显得尤为重要重要。以往针对脊髓的DWI研究中由于脊髓实质、脊椎的解剖结构和周围空气的磁化率相差较大，局部磁场不均匀，容易导致磁化率伪影的产生〔3～5〕，因而要求仔细匀场〔1〕。本研究采用的多次激发DWI序列应用导航回波来判断哪些图像数据无法用二维非线性相位校正恢复，这种利用二维导航回拨的重复采集技术可以与分段独处平面回波成像序列EPI及并行采集相结合，在实现高分辨DWI的同时减少图像变形并且使得运动引起的相位误差不对结果产生较大影响〔5，6〕。

本研究提示在T2WI未见明显信号改变时，DWI可以更加敏感地检测到受压迫颈髓内水分子弥散受限的情况，在DWI未能观察到确切信号变化时，通过所测量ADC值的升高也可体现出受压颈髓的内部变化。本研究存在以下不足：(1)多次激发DWI较单次激发DWI而言具有更长的扫描时间；(2)选择病例只按照其他辅助检查及临床实验检查进行了筛选，而没有进行进一步病理组织学对照，必要时需进行动物学实验进行证明；(3)此实验只通过矢状位成像确定压迫病灶区域，而未能通过轴位成像测量相应压迫区域ADC值，且本实验只选用b值600，不同b值之间也可能存在不同测量结果；(4)因统计病例数有限，存在一定的偶然性及个别性，实验结果并不能涵盖所有情况，需具体情况进行具体分析。

4参考文献

1张劲松，宦怡.脑与脊髓磁共振扩散成像〔M〕.北京：人民军医出版社，2007：135-8.

2Zhang JS，Huan Y.Multishot duffusion-weighted MR imaging features in acute trauma of spinal cord〔J〕.Eur Radiol,2014;24(3)：685-92.

3Bammer R，Augustin M，Prokesch RW，etal.Diffusion-weighted imaging of the spinal cord：interleaved echo-planar imaging is superior to fast spin-echo〔J〕.J Magn Reson Imaging,2002;15(4)：364-73.

4Bammer R，Fazekas F.Diffusion imaging of the human spinal cord and the vertebral column〔J〕.Top Magn Reson Imaging,2003；14(6)：461-76.

5Porter DA，Hridemann RM.High resolution diffusion-weighted imaging using readout-segmented echo planar imaging，parallel imaging and a two-dimensional navigator-based reacquisition〔J〕.Magn Reson Med,2009;62(2)：468-75.

6Holdsworth SJ，Skare S，Newbould RD，etal.Robust GRAPPA-acclerated diffusion-weighted readout-segmented(RS)-EPI〔J〕.Magn Reson Med,2009;62(6)：1629-40.

〔2015-07-10修回〕

(编辑李相军)

基金项目：吉林省卫生计生委科研计划资助(20152050)

通讯作者：李祎(1973-)，女，副主任医师，硕士生导师，主要从事中枢神经系统磁共振研究。

〔中图分类号〕R445.2

〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1005-9202(2016)11-2725-02；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.11.073

1吉林省肿瘤医院放射线科

第一作者：隋赫(1991-)，女，硕士在读，主要从事中枢神经系统磁共振研究。