3.0T扩散张量成像对脊髓震荡早期诊断的应用研究

李雪佳,隋 赫,莫展豪 ,李 飞 ,李 祎*

(1．吉林大学中日联谊医院 放射线科，吉林 长春130033；2.安徽医科大学附属阜阳医院)

脊髓震荡是脊髓损伤的一种类型，发病率相对较低可以导致短暂的神经系统紊乱、相关的运动和感觉丧失，并在受伤后48-72 h内完全恢复[1]。脊髓震荡通常多发生在车祸、跌倒和各种运动过程中，最常发生部位为颈段[2]。相比急性脊髓损伤能够导致永久性肌力，感觉及自主功能的丧失，脊髓震荡预后良好[3]。影像学检查对于脊髓损伤的患者是必不可少的，常规MR检查对脊髓震荡的诊断有较大的局限性。磁共振扩散张量成像(DTI)作为近年来脊髓成像技术的研究热点，对于脊髓疾病的诊断、临床决策及预后评估具有广阔的发展前景。本研究拟探讨3.0T磁共振下扩散张量成像技术对脊髓震荡(SCC)的早期诊断的临床应用价值，为临床诊断、治疗及判断预后提供更为丰富、量化的影像学资料。

1 资料与方法

1.1 病例资料

收集我院自2017年1月至2018年1月脊髓震荡伤患者20例，男14例，女6例，年龄范围28-57岁，平均(39.7±8.7)岁，所有患者均为颈椎外伤且48小时内行磁共振检查，20例无外伤及明显椎间盘突出患者作为对照组，年龄21岁-62岁，平均(37.3±12)岁。

1.2 检查方法

1.2.1病例收集 20例患者及20例志愿者均进行常规MR平扫、RESOLVE DTI检查。选择Siemens公司Magnetom Skyra 3.0T超导磁共振扫描仪，线圈为16通道头颈联合线圈，仰卧位，颈椎前方加饱和带。

1.2.2扫描参数 常规TSE序列扫描参数：矢状位T1WI(TR/TE:650/9ms)。 矢状位T2WI(TR/ TE:3500/96 ms)。矢状位T2 fs(TR/TE:3600/71 ms),扫描层厚均3 mm。轴位T2WI(TR/TE:4000/90 ms，FOV:180×180 mm)，RESOLVE DTI序列(TR/TE:2800/70 ms，FOV:220×220 mm,层厚3 mm，DTI扫描扩散方向20个，b值采用 0、700，扫描时间为6分03秒)。

1.3 DTI数据处理

1.3.1参数测量：在西门子Sygno NEURO 3D后处软件中将脊髓DTI原始数据自动生成FA、ADC、DWI和b=0四种图像，在ADC图像手动勾画ROI，每个层面选择3-4个像素点，避开脑脊液，连续多点测量目标区域FA、ADC值。在脊髓图像描绘种子层面，点击Start Tractograpy键盘获得DTT图。

2 结果

2.1 常规MR表现

A组脊髓震荡伤20例，合并椎体或附件骨折16例，合并椎体滑脱11例，常规MRI均未见到明显异常信号，DTT纤维走行迂曲或中断10例(见图1)；B组对照组常规MR平扫、DTI彩图及DTT重建图像脊髓内未发现异常信号。

2.2 DTI结果

A组颈髓损伤节段平均FA值(604.1±86.4)×10-3，平均ADC值约(1387.0±260.3)×10-6mm2/s。B组损伤相应节段FA(712.1±70.5)×10-3，ADC值(963.8±99.0)×10-6mm2/s。比较A、B两组FA、ADC值统计学差异，P值均小于0.05，见表1。

表1 A、B两组DTI数据及统计学分析

图1a:常规矢状位T2WIfs序列，颈4椎体前滑脱(白箭头)，颈4-5椎间盘水平脊髓迂曲,脊髓信号未见确切高信号。b：颈4-5椎间盘水平脊髓FA伪彩图斑片状异常信号(白箭头)。C:ADC图脊髓内斑片状高信号(黑箭头)。d:DTT图纤维束中断、稀疏(白箭头)。

3 讨论

脊髓震荡(SCC)的概念最早由Obersteiner于 1879年提出，系指脊髓损伤后发生的一种可逆性功能紊乱，Groat等人重新强调了脊髓震荡的可逆性进程[4]。脊髓震荡类似于一种影像表现阴性的脊髓损伤综合征(spinal cord injury without radiographic abnormality,SCIWORA)，其病理学表现无法在影像学检查显示出来[2]。但是并不是所有影像表现阴性的脊髓损伤都能够及时自主恢复。另外尽管脊髓震荡伤没有脊髓器质性改变的确切证据，但一时性的脊髓功能的障碍可以表现为ASIA等级B、C、D级[5]，且经过保守治疗脊髓震荡伤的功能障碍可以得到恢复，所以这也可能是脊髓的一种自我保护功能。因此准确诊断脊髓震荡并与其他类型影像学阴性的急性脊髓损伤鉴别具有重要临床价值。

弥散张量成像(DTI)是在弥散加权成像基础上发展起来的一种新的成像技术，无创性显示组织内水分子扩散状态，能够可视化、定性、定量的评估白质束的完整性[6]。FA值、ADC值的DTI是最常用的量化数据。FA降低表示轴突变性，破坏和组织细胞构筑物的部分分解，清除或脱髓鞘过程中的变化。DTT作为DTI技术的延伸，可以三维的角度直观、立体的观察脊髓纤维束的三维结构。近年来对于脊髓疾病的DTI研究也越来越多[7]。

通过对A、 B两组FA、ADC值的统计学分析，A组FA值降低(P<0.05)，ADC值升高(P<0.05)，差异均具有统计学意义。脊髓损伤等级较重的患者FA值降低更为明显，DTT图更容易出现纤维束异常,与Li[8]等的研究结果相符。本研究未能完整随访到脊髓震荡伤患者恢复后的FA、ADC值，相关数据将在后续研究中加以补充。

综上所述，DTI能够无创、直观显示脊髓白质纤维束，间接反映脊髓白质的微细的病理变化，较常规MR平扫对于脊髓震荡伤的诊断更为敏感、准确，对于急性脊髓损伤的鉴别具有重要意义。