婴幼儿分娩性臂丛神经损伤的磁共振成像技术最新进展

段晓岷，臧丽莉，张小燕，尹光恒，王卫中，洪天予，许辰，吕艳秋，于彤*

臂丛神经主要支配整个手、臂的运动和绝大部分的感觉，婴幼儿臂丛神经损伤的可能机制包括牵拉、压迫、缺氧和肿瘤浸润，其中分娩时肩关节受阻，需要加大颈肩角拉出患儿，使得纵向牵拉的力量大大超过臂丛神经所能承受的拉伸力量，这是婴幼儿臂丛神经损伤的主要因素，另外出生时体质量较大，超过4.5 kg 的巨大儿，以及经产钳拉出也是臂丛神经损伤的危险因素[1]。婴幼儿臂丛神经损伤的自然恢复率可高达66%～92%[2]。对于不能自然恢复的患儿，需要尽早确定损伤类型和程度，以便有效地进行医疗干预，改善预后[3]。目前公认磁共振神经成像(magnetic resonance neurography，MRN)是诊断臂丛神经损伤最有价值的检查方法[4-5]。婴幼儿臂丛神经干细小，毗邻解剖关节及组织结构复杂，周围环绕着肌肉、淋巴结、骨、甲状腺、气道、大血管、肺组织、静态液体等不同磁化率组织，且臂丛神经在空间走行上既不共线也不共面，加之婴幼儿身体内水分含量高，脂肪少等生理特点，神经结构与周围组织之间缺乏良好的对比，使得婴幼儿臂丛神经成像成为磁共振成像技术中的难点。随着技术的发展，目前国内外多篇文献对MRN 用于臂丛神经损伤进行研究报道，认为磁共振神经成像能够判断周围神经损伤的原发性及继发性改变，不论在成人还是儿童都具有可行性和实用性[6-8]，本文将对MRI 在婴幼儿臂丛神经损伤中的成像技术及应用进展进行综述。

1 臂丛神经的解剖[2]

臂丛神经是由颈5 至颈8 神经根腹侧分支及胸1 神经根构成，各支脊神经出椎间孔后在其行程中不断分合，从而形成三干(颈5～6联合成上干；颈7单独组成中干；颈8及胸1形成下干)、六股、三束及五大分支(即正中神经、尺神经、桡神经、腋神经和肌皮神经)[9]。

周围神经纤维束的解剖层次从里到外分别为神经纤维、神经髓鞘、神经内膜和神经束膜。脊神经根离开脊髓时表面被覆以软脊膜，当穿过脊髓蛛网膜及硬脊膜时，表面即覆盖有蛛网膜及硬脊膜，形成蛛网膜鞘及硬脊膜鞘，蛛网膜下腔在神经根周围向外侧延伸，至脊神经节近端附近多逐渐封闭消失，有时可继续沿脊神经延伸。

2 婴幼儿臂丛神经损伤的病理生理及分型分级

臂丛神经损伤的病理基础为轴突损伤和脱髓鞘改变[2-3]。根据Sunderland 原则[10]，将周围神经损伤分为5 级：I级损伤，表现为神经传导阻滞，短时间内可完全恢复；Ⅱ级损伤表现为轴突断裂，但内膜、束膜及外膜完整；Ⅲ级损伤，表现为神经纤维断裂，轴突和内膜损伤，但束膜和外膜完整；Ⅳ级损伤表现为轴突、内膜和束膜损伤，但外膜完整；Ⅴ级损伤表现为神经干完全断裂。臂丛神经损伤的分类方法有多种，根据病变发生在椎管内外不同，分为节前损伤及节后损伤，损伤位于椎管内脊神经根处为节前损伤，损伤发生于椎管外段时为节后损伤[2-3]。根据损伤神经范围，将臂丛神经损伤分为4型：I型：上干损伤，最常见；Ⅱ型：上干及中干损伤，次常见；Ⅲ型：全臂丛(颈5 至胸1)损伤，表现为上肢功能全部丧失，伴或不伴Horner 征。伴Horner 征的患儿；Ⅳ型：下干损伤，发生率最低[3,10]。

一般来说，神经轴突都有再生能力，大部分可恢复原来的功能，所需时间一般为3～6个月，有文献报道6个月之前的神经手术不会比晚期(6～22 个月)婴儿的神经手术带来更好的运动效果[11]。

3 婴幼儿臂丛神经损伤的检查方法

在临床上，神经电生理和影像学检查是婴幼儿臂丛神经损伤最常用的检查方法。神经电生理检测能够准确判断神经损伤的发生部位以及做出定性诊断，在一定程度上为准确诊断、判断病情提供依据[12-14]。但神经电生理检查对于婴幼儿检查存在明显局限性，神经电生理需要在臂丛神经所支配肌肉内插入针电极，婴幼儿肢体短细，肌肉块小且分界模糊，准确定位相对困难，针刺电极及电流刺激是有创检查，易造成患儿的不适、疼痛后多动，不能配合采集不同状态下的肌电图，导致检查结果不可靠。另外，急性神经源性损伤需10～14 d后才会出现肌纤维失去了神经支配的电生理特征，如去神经电位、纤颤电位和正锐波，也就是说臂丛神经损伤10～14 d后肌电图方能证实存在神经源性损伤[15-16]。

影像学检查主要包括X线平片、CT脊髓造影检查、超声检查、磁共振常规成像及磁共振神经成像[2,16]。X 线平片主要用于排除锁骨、肱骨骨折，因为锁骨、肱骨骨折时会掩盖或加重臂丛神经损伤的症状，但不能用作臂丛神经损伤的定位和定性检查[17]。CT脊髓造影经腰穿向椎管内注入对比剂来显示神经根及神经根袖的形态和连续性，是诊断臂丛神经节前损伤的可靠指标。脊髓造影检查的局限性在于无法评估节后神经损伤，并且有创，同时存在对比剂及辐射损伤，因此脊髓造影在婴幼儿中很难普及[4]。超声检查近年来临床也有彩色多普勒超声用于诊断臂丛神经根性撕脱伤的报道，对节后的撕脱伤具有一定诊断意义[18]，但由于骨结构的遮挡，超声难以全程显示臂丛神经，尤其是椎管内段神经根无法显示，并且这项检查对于检查者的经验和手法要求较高[19]。

4 婴幼儿分娩性臂丛神经的磁共振成像技术及应用进展

臂丛神经属于周围神经，目前用于观察周围神经病变的MR成像序列包括常规MR成像、MR神经成像、MR功能成像。

4.1 常规MR成像

使用T1WI及T2WI断层扫描臂丛神经走行区，用于观察臂丛神经及其走行区内组织结构有无异常信号，但显示臂丛神经效果差。

4.2 MR神经成像

能够无创地直接显示臂丛神经及其病变，提高诊断准确率，其主要方法为脂肪抑制的T2 加权成像，T2WI 短时间反转恢复(short time reversal recovery，STIR)序列是基本序列，主要为二维成像，也可以结合3D技术进行三维成像。

婴幼儿制动是婴幼儿臂丛神经磁共振成像成功的前提，目前临床上最常用的方法是在扫描前深度镇静或麻醉，可以明显减少移动伪影的产生；亦有文献报道不使用镇静剂，将自然睡眠的新生儿放置在用于磁共振检查的固定器内固定手臂及颈部后进行扫描[20]，利用容积快速扫描序列即PD Cube序列在4.5 min 内完成扫描，并能够可靠地评估分娩性臂丛神经损伤损伤的程度和范围，并具有良好的评价者间的重复性[21]。

另外，婴幼儿的生理特点即体积小、体质量低，臂丛神经细小，体内水分含量高，体脂少，出于检查安全及图像清晰度考虑，扫描线圈使用成人的头颈线圈，视野(field of view，FOV)一般设在15～25 cm，根据实际情况调整体素或矩阵、激励次数及并行采集因子等可变参数，以达到符合诊断要求的图像。笔者使用长回波时间的短反转时间的反转恢复(long time of echo short-time T1 inversion recovery，long TE-STIR)序列将体素设置在0.8左右，矩阵设置在220×280上下，每个序列的扫描时间控制在5 min 以内，对15 例3 个月以下的临床诊断臂丛神经损伤患儿进行MR 成像，分析图像结果显示臂丛神经损伤的异常信号在MR 图像上表现稳定，结果可靠[22]。Grahn 等使用1.5 T 磁共振仪，层厚0.5 mm 的二维重T2 的平衡式快速场回波(balance fast filed echo，BFFE)序列，对平均年龄3.9 个月的婴幼儿颈部行冠状位和轴位扫描，研究表明此序列可以作为MR脊髓造影用以显示婴幼儿臂丛神经节前神经根的腹侧支和背侧支，并可显示腹侧支和(或)背侧支是否从脊髓上撕脱，具有很高的诊断价值[23]。我国学者张嫣等[24]使用1.5 T 磁共振利用T2-STIR 压脂序列及冠状位三维快速稳态进动采集(3D fast imaging employing steady-state acquisition，3D-FIESTA)序列对疑似臂丛神经损伤的婴幼儿进行扫描，认为两者对臂丛神经节前、节后损伤的早期诊断、早期治疗及预后康复具有重要的临床价值。

脂肪抑制T2 加权成像结合三维高分辨率扫描是目前最新的用于臂丛神经的MRN 技术，其优势在于通过三维各向同性的采集体素，在后期对臂丛神经进行多平面重建，显示臂丛神经全程及走行、多个方向显示臂丛神经病变，跟踪迂曲走形的神经纤维，可以明显提高诊断效率和诊断的准确性，Brandon 等[25]利用3D-T2 高分辨MR 扫描序列评估新生儿臂丛神经和脊髓之间的物理联系，认为节前撕脱伤的损伤中可能存在可用的运动神经元，而非传统意义上的臂丛神经节前损伤是全或无的结论。三维短时反转恢复快速自旋回波成像(3D short inversion time inversion recovery sampling perfection with application optimized contrasts using different flip angle evolutions，3D-STIR SPACE)序列是西门子设备中臂丛神经成像的序列，其将短时反转脂肪抑制和频率选择脂肪抑制(spectral attenuated inversion recovery，SPAIR)两种技术相结合，能更好地抑制背景脂肪组织，有利于增加脂肪抑制的均匀性，从而提高臂丛神经与周围组织的对比[26]。国内两家儿童医院医院使用增强的3D-STIR SPACE 序列认为该序列能有效去除颈部小静脉信号对臂丛神经显示的影响，可以提高婴幼儿臂丛神经损伤的诊断率，有效缩短扫描时间，便于开展临床应用[27-28]。3D Nerve 序列是飞利浦公司专门为做臂丛神经设计的序列，即在3D-STIR-TSE 序列增加了一组运动敏感梯度，即iMSDE(improved motion-sensitized driven equilibrium)，该梯度类似于扩散序列中的扩散梯度，可以减低移动组织的信号强度，从而有效地抑制了动脉和静脉(颈部静脉及锁骨下动脉)内的血流信号对臂丛神经的视觉干扰，同时不增加扫描时间，使得对臂丛神经的观察更加便捷因此，STIR-iMSDE-3D-TSE可作为臂丛神经MRN 的临床检查方法[29]，国内有学者使用该序列用于新生儿臂丛神经损伤的检查认为在新生儿臂丛神经损伤中的成像效果明显优于背景抑制扩散加权成像序列(diffusion weighted imaging with background body signal suppression，DWIBS)及3D-STIR 序列[30]。3D-TSE-mDixon 在水脂分离的同时抑制血管缓慢的血流信号，并通过使用多回波方法来获取所需的同反相回波，可以缩短3D-TSE-mDixon 的扫描时间[31]。3D-STIR 序列在3.0 T 和1.5 T 设备中，都存在各自的局限性，3.0 T设备颈部脂肪抑制效果不甚满意，1.5 T静脉及淋巴结抑制效果不满意[32]。

4.3 MR功能成像

目前使用DWIBS和扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)，这两种方法都是依赖水分子在神经髓鞘内扩散的各向异性进行成像[33]。水分子在神经束的长轴方向扩散不受限制，在垂直方向受限。功能图像不仅能够显示臂丛神经的走行及分布，DTI序列还可以得到定量的FA值、ADC值，对病变进行定量分析[34]。磁共振功能成像序列的局限性在于空间分辨率较低，对于粗大的外周神经成像效果尚可，如对成人四肢神经和腰骶丛成像中，效果较好，但对于新生儿及小婴儿的神经成像效果不理想。部分学者认为新生儿臂丛神经较细小，其内所含有的水分子数量不足以达到DWIBS 序列成像所需的数量有关,DWIBS 并不适于新生儿臂丛神经损伤的诊断[35]。DTI扫描时间长，噪声大，临床应用于婴幼儿也受到很大限制。

综上，随着磁共振成像技术的发展，磁共振神经成像序列已经具有较高的解剖及组织分辨率，能够清晰地显示婴幼儿臂丛神经的节前及节后神经根，在婴幼儿臂丛神经损伤的定性、损伤程度的评估具有很高的临床应用价值，并为后续治疗方法的选择及手术方案的制定提供可观的依据，最终实现改善患儿预后，提高患儿生存质量。

作者利益冲突声明：全体作者均声明无利益冲突。