MR弥散加权成像在早期脊髓型颈椎病的应用研究



MR弥散加权成像在早期脊髓型颈椎病的应用研究

崔璐，于绍楠，王永亮，朱灏宇，袁宝明，刘桂锋*

(吉林大学中日联医院，吉林 长春130033)

脊髓型脊椎病(CSM)是临床的常见疾病，主要发生在中老年，但随着现在生活方式的改变，发病年龄趋于年轻化，病变可引起椎间盘退变，继而造成椎管狭窄、脊髓受压等临床症状，患者术后预后差，对患者生活质量造成不同程度的影响。但常规的核磁共振检查在早期诊断脊髓改变的敏感度低[1],不能及早为临床提供影像资料证据。弥散加权成像(DWI)是能通过图像反应水分子的微观运动，可在人体上测量水分子的弥散运动并形成图像。随着MR中DWI技术的不断改进[2]，DWI逐渐消除了脑脊液伪影的影响，对于早期脊髓型脊椎病的病变可以早期诊断，已逐渐应用于临床[3]。

1材料与方法

1.1一般资料

汇总我院2014年1月-2015年1月于我院临床诊断为CSM 的颈椎病患者20 例，男15例，女5 例，年龄50-75 岁，平均(58±8) 岁。临床症状都呈颈部疼痛、双上肢感觉及运动障碍，并排除其他病变所致。临床查体可见颈部活动受限，双上肢感觉异常，肌力减退，症状持续数月至几年不等。其他辅助检查检查可见脊髓受压。

1.2影像检查

1.2.1扫描方法及参数采用西门子公司3.0T核磁共振，利用头颈部线圈，受检查者仰卧，头先进入仪器，扫描范围：自上而下，上至环枢椎上方、下至胸2椎体下缘。扫描序列包括T1WI、T2WI、STRE序列矢状位、T2WI轴位及DWI。扫描参数：T1WI参数: TE11 ms,TR520 ms ，矩阵320*200,FOV240 mm，层厚3.0 mm,层间距0.3 mm。T2WI参数：TE110 ms,TR3000 ms，矩阵320*200,FOV240 mm，层厚3.0 mm,层间距0.3 mm。DWI 采用单次激发平面回波成像(SSH-DWI)技术，采用抑脂技术和自动匀场，TE70 ms，TR 6000 ms，矩阵128*128，FOV 240 mm*240 mm，层厚5.0 mm，层间距0.5 mm，b 值500 s/mm2。成像方位主要为矢状面，在相位编码(P)、层面选择(S)和读出梯度即频率编码(M)方向上加权弥散敏感梯度，获得平均弥散图像。

1.2.2图像处理及表现弥散系数(ADC)值测量将所获得图像传输至西门子工作站，分析DWI图像上信号改变，所获得弥散加权图像经由两位主治级别以上的医师结合T2WI 和T1WI确定病灶的位置及ADC值测量，见图1。ADC 值测量全部在DWI矢状面上进行，采用的兴趣区大小为4.0 mm2，所取区域信号分布均匀，尽量避开脑脊液和伪影的影响，在自动生成的ADC 图中计算出病灶的平均ADC 值。同样方法取得与病灶相距2个椎体高度的未受压的正常脊髓ADC值作为对照。

1.3统计学方法

2结果

病变段脊髓与相邻正常脊髓相比较，病变处ADC值明显高于相邻正常脊髓，病变处ADC平均值(968.3±78.6)*10-6mm2/s，正常组ADC平均值(910.7±45.2)*10-6mm2/s，t=6.321，P<0.05为差异具有统计学意义。见表1，图1。

3讨论

3.1CSM

颈椎病是由于颈椎间盘突出或者继发于颈椎周围组织退行性变所导致的脊髓损伤的一系列症状及体征，重要表现为脊髓节段性受压造成的脊髓慢性缺血，脊髓神经组织灰质及白质的变性，以CSM最为严重[4]，发病年龄以老年为主，且发病率逐年上升[5]，并向年轻化发展。CSM发病因为不同个体间存在较大差异，发病隐匿，早期确诊较为困难，多数患者出现症状后已发生不可逆损伤，术后效果差[6]。因此能早期及时诊断CSM对于患者的预后有重大意义。

表1　病变段脊髓与相邻正常脊髓ADC值

图1　T1WI、T2WI未见明显异常高信号影，

3.2MRI常规序列

随之MRI的发展，MRI已作为CSM检查的常规手段，通过常规序列可以了解椎间盘膨出及突出程度，椎管狭窄范围，有无韧带的增厚及钙化，判断脊髓是否变性，其中以T2WI最为敏感，当脊髓变性水肿时T2WI呈高信号影，脊髓出现软化灶时呈低信号影[7]。蔡钦林[8]通过动物模型模拟脊髓病的微病理变化，发现当脊髓受压时灰质及白质同时出现损害，这是T2WI出现高信号的组织学基础。Ramanansksa等[9]根据MR的影像表现及脊髓的病理关系，将髓内高信号分为早、中、晚期三个标准：早期T1WI等信号，T2WI高信号，考虑脊髓水肿；中期T2WI灰质中心呈高信号，严重可出现囊变坏死，T1WI出现低信号；晚期T1WI/T2WI呈脑脊液信号 ，可出现腔或者瘘。但T2WI只能在脊髓内水含量达到一定程度时才能显示出高信号影，这时表明脊髓已长期受压，脊髓损伤严重，早期CSM病例中尚未发现T2WI序列内脊髓高信号影，所以常规MRI序列无法诊断早期CSM脊髓损伤的程度。Yone和Mirvis研究表明[10,11]，早期脊髓内高信号属于可逆性病变，脊髓水肿及脱髓鞘在T2WI上呈高信号影，当病变处压迫解除后，脊髓内血液循环恢复，水肿消失，已发生脱髓鞘的神经纤维可修复再生，髓内信号可降低或者接近等信号改变。所以，早期诊断CSM尤为重要。

3.3DWI

DWI作为核磁共振的检查序列，能清晰的反应水分子的扩散，评价机体内水分子随机运动的分布情况，同时对各组织的空间结构信息可以明确显示。DWI通过测量施加扩散敏感梯度场前后组织间发生的信号强度变化来检测组织发生的信号强度变化，来检测组织中水分子的扩散状态，后者可间接反映组织微观结构特点及变化。因活体内水分子的自由弥散程度小于其他自由水分子，因此用表现弥散系数(ADC)表示，ADC值越小，水分子扩散能力越弱，ADC值越大，扩散能力越强[12]。当脊髓发生水肿或脱髓鞘改变时，水分子在脊髓内扩散的各向性发生改变， 因而引起DWI信号改变。CSM发生时，脊髓内水分子的扩散能力增强，ADC值明显增高。

脊髓损伤的程度及临床治疗的效果可以利用弥散的各向特异性作为参数。Donald等[13]研究表明,DWI对于急性脊髓损伤的信号显示优于常规MRI T2WI序列，脊髓亚急性损伤前期，T2WI表现为略高信号，DWI呈高信号，信号强度明显高于T2WI序列，且统计学上有明显差异。Hammoud等[14]发现，对于创伤性轴索损伤的MR信号变化，DWI比常规MRI能更早、更准确地显示。

由于脊髓形态体积小，横断面积小，比其他组织需要更高的空间分辨率及成像矩阵；同时受脑脊液等周围结构的影响，DWI成像中容易产生部分容积效应，影响ADC值得准确测量。如血管搏动、脑脊液、呼吸、吞咽等运动伪影也容易造成DWI脊髓图像的质量。我们采用SS-EPI技术，可以做到多方向快速扩张成像，扫描时间短，图像质量佳。研究表明b值为500 s/mm2时，图像对比度清晰适中，伪影少，分辨力好，DWI所获得的图像更加清晰。

参考文献：

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[2]Schwartz ED，Hackney DB.Diffusion-weighted MRI and the evaluation of spinal cord axonal integrity following injury and treatment[J].Exp Neurol，2003，184(2):570.

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[4]李智斐，钟远鸣，张家立，等.动态MRI 检测颈椎健康者、颈肩部不适者脊髓型颈椎病未确诊及确诊者的价值[J].中国组织工程研究与临床康复，2010，14(48)：8998.

[5]陈静，张斌，王丽霞.不同年龄段脊髓型颈椎病动态MRI 对照研究[J].河北北方学院学报：自然科学版，2012，28(6)：59.

[6]姚宇，田万里.动态颈椎MRI 对脊髓型颈椎病的研究进展[J].中国矫形外科杂志，2012，20(5)：433.

[7]卢旭华,陈德玉,刘士远.颈椎MRI T2WI 像颈髓高信号对脊髓型颈椎病预后的影响[J].脊柱外科杂志,2007,5:310.

[8]蔡钦林,黄云钟,杨文,等.慢性压迫性颈脊髓病超微病理变化的实验研究[J].中国脊柱脊髓杂志,1996,6:254.

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[11]Mirvis SE,Geisler FH,Jelinek JJ,et al.Acute cervical spine traum a:evaluation with 1.5-TMR imaging[J].Radiology,1988,166:807.

[12]Clark CA,Barker GJ,Tofts PS.Magnetic resonance diffusion imaging of the human cervical spinal cord in vivo [J].Magn Reson Med,1999,41(6):1269.

[13]Mac Donald CL,Dikranian K,Song SK,et al.Detection of traumatic axonal injury with diffusion tensor imaging in a mouse model of traumatic brain injury[J].Exp Neurol,2007,205(1):116.

[14]Hammoud DA,Wasserman BA.Diffuse axonal injuries:pathophysiology and imaging[J].Neuroimaging Clin N Am,2002,12(2):205.

(收稿日期：2015-07-16)

文章编号：1007-4287(2016)03-0482-03

*通讯作者