DTI对保守治疗腰椎间盘突出受压神经根损伤的诊断价值

罗树彬， 肖文丰， 黄莹

腰椎间盘突出症是外科多发病，对患者的工作以及生活带来了极大的不便。患者的影像学表现与临床体征可能不匹配。部分患者腰神经根受压的症状很明显，却未检出腰椎间盘突出，部分患者检出了腰椎间盘突出，但是没有对应的临床表现，或者症状很轻微[1]。磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI) 可以用于观察神经纤维束的走形[2]，也有部分研究者通过获取DTI参数进行研究[3-4]。通过对比观察正常腰神经与保守治疗前后的椎间盘突出症受压神经的DTI所测量各向异性分数(fractional anisotropy，FA)值及表观扩散系数(apparent dispersion coefficient，ADC)值的变化，探讨磁共振DTI成像对于腰神经损伤的诊断价值，为临床提供更加准确的诊断，使治疗更加有效。

材料与方法

1.研究对象与分组

椎间盘突出症患者51例作为实验组，纳入标准：①临床诊断椎间盘突出；②磁共振检查符合椎间盘突出；③保守治疗，治疗后恢复良好；④中位年龄49(22～64)岁。排除标准：①影像学资料缺失；②既往或目前诊断骶髂关节病变、髋关节病变、梨状肌综合征等可能引起与椎间盘突出有类似临床表现的的疾病；③治疗效果欠佳，治疗后症状持续存在。

健康志愿者50例作为对照组，纳入标准：①无持续性腰腿疼病史；②未曾诊断腰椎间盘突出；③中位年龄41.5(18～55)岁。排除标准：①既往影像学检查发现椎间盘突出；②既往或目前诊断骶髂关节病变、髋关节病变、梨状肌综合征等可能引起与椎间盘突出有类似临床表现的疾病。所得图像皆经过质量评价，清晰可用。所有受检者皆知情并同意。所有人员均接受磁共振平扫、腰神经根成像、DTI成像。随访实验组患者病情变化，经治疗后症状缓解，再次行磁共振检查。

保守治疗方式：①绝对卧床休息。②牵引治疗。③理疗、推拿和按摩。④支持治疗。⑤硬膜外注射皮质激素。

症状缓解的标准：腰椎可以自如活动，无牵涉痛感，或者偶有间隙性的疼痛。

2.设备与扫描技术

磁共振成像仪型号为3.0T 西门子TRIO Tim；图像分析在西门子工作站及蓝韵PACS影像系统进行操作。

记录所有患者的临床表现、体征、治疗经过，告知检查注意事项，排除禁忌证，取掉身上金属物体。安排患者平躺在检查床上，成像范围从腰1椎体上缘到骶椎下缘。扫描参数见表1。

表1 腰椎磁共振成像参数

3.数据采集

需要采集的数据包括：对照组、实验组、保守治疗好转后椎间盘是否压迫腰神经根，腰神经根FA值与ADC值。

请3名工作年限超过10年的影像医师对图像质量进行评价，并对椎间盘突出压迫神经根的情况进行统计，当意见不统一时按照协商原则进行决定。

ROI选取与数值测量：使用西门子自带工作站Neuro 3D软件进行处理。3D SPACE STIR成像所得图像作为高分辨率蒙片被用于DTI数据测量的定位以提高空间定位准确性。对于健康志愿者，分别在背根神经节处及靠近椎间孔外口远侧端的脊神经选取ROI。对于椎间盘突出的患者，在神经受压部位的远端选取ROI。ROI所选范围尽量大但不能包含神经根外的组织，每次选取ROI的面积尽量相同，要求测量3次，并取中位数作为最终值，测量界面如图1。

4.分析内容

①对照组与实验组正常神经根与受压神经根FA值及ADC值的比较。②实验组保守治疗前后受压神经根FA值及ADC值的比较。③对照组与实验组保守治疗好转后的神经根FA值及ADC值的比较。

5.统计学分析

结 果

1.对照组与实验组FA值及ADC值的比较

对照组50例，没有腰腿疼等相关症状，测量腰神经FA值及ADC值(图2)。实验组51例患者，测量椎间盘突出受压神经根FA值及ADC值(图3a～e)。两组数据进行比较如表2。

图1 DTI成像西门子工作站测量FA值与ADC值操作界面截屏。

图2 男，23岁，健康志愿者。a) MR平扫矢状面T2WI示腰椎间盘无突出; b) 矢状面T1WI示腰椎间盘无突出; c) 横轴面示椎间盘无突出; d) 神经根成像显示双侧腰神经无受压改变; e) DTI测量左侧S1神经根FA值348.7，ADC值1517.7。

2.实验组保守治疗前后FA值及ADC值的比较

经过治疗后症状缓解，此时磁共振仍显示椎间盘突出，测量目标腰神经FA值及ADC值(图3f～j)，将治疗前后结果进行对比如表2。

3.对照组与实验组保守治疗好转后FA值及ADC值的比较

治疗后症状缓解，将本组与具有相同临床表现但腰神经未曾受损的对照组进行比较，观察腰神经损伤后的恢复情况见表2。

讨 论

本研究椎间盘突出症患者经保守治疗以后，症状缓解，但是磁共振发现椎间盘仍显示与神经根有机械性压迫的关系，而DTI测量的FA值及ADC值与治疗前却发生明显变化，治疗后与治疗前相比受压神经根FA值升高，ADC值降低，且此差异有统计学意义，而与对照组比较无明显差异。说明椎间盘突出症的患者，伴随着治疗过程或病程变化，受压神经的状态也在发生变化，并反映在DTI测量的FA值及ADC值，且与患者的临床表现相对应，与磁共振常规检查相比，具有更高的准确性。

表2 对照组与实验组治疗前后FA值及ADC值的比较

图3女，38岁，左下肢疼痛。a) 矢状面T2WI示腰4/5及腰5/骶1椎间盘突出(箭); b) 矢状面T1WI显示腰4/5及腰5/骶1椎间盘突出(箭); c) 横轴面示腰5/骶1椎间盘突出致左侧侧隐窝狭窄(箭); d) 神经根成像示左侧骶1神经根受压(箭); e) DTI测量左侧S1神经根FA值214.5，ADC值1829.2; f) 患者经保守治疗后症状好转，行磁共振复查矢状面T2WI示腰4/5及腰5/骶1椎间盘突出(箭); g) 症状好转后复查矢状面T1WI示腰4/5及腰5/骶1椎间盘突出(箭); h) 症状好转后复查横轴面示腰5/骶1椎间盘突出致左侧侧隐窝狭窄(箭); i) 症状好转后复查神经根成像示左侧骶1神经根受压(箭); j) 症状好转后复查DTI测量左侧S1神经根FA值294.0，ADC值1722.2。

腰椎间盘突出是腰腿疼痛的主要原因[5]，临床工作中发现诸多患者髓核突出位置、严重程度和临床症状各不相同。影像学检查为阴性，临床症状上却符合该病；影像学检查为阳性，但几乎没有相应临床表现；部分患者椎间盘突出并未治疗，但症状却反复变化。事实上腰椎间盘突出的机械压迫并非是腰腿疼的唯一原因。腰椎磁共振以及腰椎神经成像目前已经得到广泛应用，能够显示髓核突出位置与神经根之间的关系及椎体附属结构的异常表现[6-7]。但过高的检出率之下，可能带来新的困惑，腰椎间盘突出未必会导致腰腿疼，或者说腰腿疼痛未必是椎间盘突出导致的。

磁共振扩散张量成像是近年来在MR-DWI基础上发展起来的成像及后处理技术，其借助组织中水分子的自由热运动的各向异性原理，对组织的微观结构进行探测，进而对人体功能进行研究[8]。现阶段DTI技术具有前沿性，其能够在活体人脑组织中显示白质纤维束走形、方向等信息，这是其他成像技术望尘莫及的[9]。DTI能够将周围神经内神经纤维束的改变显示出来，并开展定量分析，该分析方法所用的指标主要有质子密度、ADC、FA等，以神经形态、神经大小等客观指标为依据，创建定量分析方法和标准，可用于分析神经病损发生的分子生物学机制[10]。李传亭等[11-12]测量正常人的腰骶神经FA值大约300～400(10-3)左右，与本次研究测量数据大致相同，并不完全一致，可能与机器设备、成像序列等因素有关。

综上所述，磁共振DTI成像测量FA值与ADC值的变化情况与椎间盘突出压迫神经根的临床表现是一致的，能反映腰神经损伤的真实状态，对于提高影像学检查与患者临床症状的相关性，准确判断相关症状的病因，有较大的帮助。