磁共振弥散张量成像、mJOA评分对多节段脊髓型颈椎病临床评估及其与血清免疫球蛋白含量相关性研究

2022-01-04于学涛热迪娜亚生谢荣

安徽医药 2022年1期

于学涛，热迪娜·亚生，谢荣

脊髓型颈椎病（cervical spondylotic myelopathy，CSM）是中青年人常见脊髓功能障碍，椎间盘退变是其基本病理改变［1-2］。目前，脊髓型颈椎病具体发病机制尚未明确，研究发现部分脊髓型颈椎病病人MRI影像学检查可见严重颈部脊髓受压，但多数病人无严重症状或表现，提示脊髓压迫程度与病人症状表现之间无明显相关性［3］。免疫系统对异物或抗原的反应是一个整体过程，髓核组织作为自身抗原，在激活免疫系统后，除了在局部免疫炎性细胞上表现出浸润与大量沉积外，还将直接影响全身免疫［4］。研究发现，颈椎病发病可能与退变突出的椎间盘产生的炎性介质有关，同时椎间盘自身免疫也可能参与了颈椎病的发生及发展［5］。但这种椎间盘自身免疫是否也参加了CSM的发生尚不可知。

核磁共振检查是主要用于CSM发病情况评估的影像学技术，除影像学评估方法外，改良日本骨科协会评估治疗分数（modified japanese orthopaedic association scores，mJOA）也可用于CSM病情程度评估［6-7］。本研究首先检测多节段脊髓型颈椎病（multilevel cervical spondylotic myelopathy，MCSM）病人的磁共振弥散张量成像具体表现，并采用mJOA评分进行功能评价，检测病人的血清免疫球蛋白（Ig）含量，分析各影像学主要指标、mJOA评分与血清免疫球蛋白含量的相关性，进一步阐述MCSM的免疫机制，以指导临床。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2019年1—12月期间入住新疆维吾尔自治区人民医院50例MCSM病人作为病例组。纳入标准：（1）病人经临床检查均有典型脊髓受压的体征与神经症状：椎体束征结果阳性：腱反射亢进、肌张力增加；肌力降低、肢体感觉麻木；（2）影像学表现出至少3个节段的不同程度脊髓受压。排除标准：（1）既往有神经内科疾病史的病人；（2）既往有颈椎手术治疗史或急性脊髓损伤治疗史的病人；（3）影像学检查结果表现出不足3个节段脊髓压迫的病人；（4）影像学检查结果以C2∕3或C7∕T1节段突出压迫脊髓为主要表现的病人。纳入同期在新疆维吾尔自治区人民医院磁共振室接受颈椎常规核磁共振检查的健康体检者50例作为对照组，健康体检者均经详细询问病史与严格查体，未发现任何神经症状及体征，也未合并其他内科疾病，且经影像学检查证实均无脊髓受压。本研究方案通过新疆维吾尔自治区人民医院伦理委员会审核批准（审批号KY2018112319）。全部入组者对此次研究均知情，并签署知情同意书。病例组与对照组性别、年龄、体质量等一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），有可比性。见表1。

表1 多节段脊髓型颈椎病（MCSM）病人与健康体检者各50例一般资料比较

1.2 方法

1.2.1磁共振弥散张量成像检查方法使用美国GE公司提供的3.0T Signa HD磁共振检查仪，使用8通道Nv_f4RR∕tY头颈线圈，常规扫描包括矢状位FSE T2WI、FSE T1WI，横断位FSE T2WI序列。相关参数：（1）矢状位T2WI，重复时间为3 200 ms，回波时间为120 ms，矩阵384×224，激励次数为2次，时间为26 s；（2）矢状位T1WI，重复时间为610 ms，回波时间为11.4 ms，矩阵288×224，激励次数为3次，时间为39 s；（3）横断位T2WI，重复时间为3 000 ms，回波时间为110 ms，矩阵288×240，激励次数为2次，时间为30 s。矢状位的扫描层厚为3 mm，层间距为1 mm，层数为9层，视野为240×240 mm，扫描范围包括中脑至T2椎体下缘。横断位扫描层厚为3 mm，层间距为1 mm，层数为12层，视野为200 mm×200 mm，扫描范围为C3∕4到C6∕7椎间盘水平范围，扫描时同时避免交叉。常规核磁共振检查结束后进行弥散张量成像减少，采用单次激励自旋回波平面成像序列扫描，参数：重复时间为8 000 ms，回波时间为77.9 ms，矩阵为160×160，激励次数为2次，视野为240 mm×240 mm，层厚为4 mm，层间距为0，扫描层为24层，b0值为1 000 s∕ram²，方向数为20，Asset因子为2，扫描范围为C2椎体上缘到T1椎体上缘，时间为5分36秒。弥散张量成像之前先进行采集技术校准。全部数据均在GE公司提供ADW-4.3工作站测量，使用Advantage Workstation自带Functool软件包实施后处理。以矢状位T2WI作为参考定位像，选择C3∕4、C4∕5、C5∕6、C6∕7椎间盘对应颈髓层面分析，在b0图上使用Functool自由笔手动设置感兴趣区，设置感兴趣区的带下为4 mm。分别计算病变节段脊髓各向异性（fractional anisotropy，FA）与弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）均值，同时根据磁共振立体空间，检测各受检者的脊髓前后径，包括上位椎体对应脊髓前后径（Da）与下位椎体相应脊髓前后径（Db），使用公式计算最大脊髓压迫（maximumspinalcordcompression，MSCC）。由两名资深放射科医生独立阅片，总结、分析图像特征，当两名医生意见不一致时，经协商解决，若协商后意见仍有分歧，遵循第三名具有高级职称放射科医生的意见。

1.2.2血清学标本的获取与检测采集全部入组者入院后第二天晨起空腹状态下的外周静脉血2 mL，经离心处理后，采用散射比浊法测定IgG、IgA、IgM与补体C3。

1.2.3mJOA评分［8］mJOA评分包括上肢运动功能、下肢运动功能，上肢感觉、下肢感觉、躯体感觉，膀胱功能，总分17分，分值≤4分提示重度、二便失禁及生活自理能力完全丧失；5～8分提示重度、存在部分下肢或上肢运动功能但生活自理能力仍较差、二便潴留或失禁；9～12分提示中度，病人下肢或上肢运动不灵活或无力，或二便异常，生活基本可以自理；13～16分提示轻度，病人虽然有下肢或上肢不灵活或无力，但不会对生活造成影响，可以胜任一般工作；17分判定无症状，无脊髓损伤临床症状。根据评分，将50例MCSM病人分为轻度组（13～17分）、中重度组（≤12分）。

1.3 统计学方法应用SPSS 20.0统计学软件处理数据，全部计量资料均经正态分布检验，符合正态分布，以±s表示计量资料，多组间比较采用单因素方差分析检验，并采用SNK进行组间两两之间的比较，两组间比较采用独立样本t检验；以百分比表示计数资料，用χ2检验，若期望值＜5，则采用连续校正χ2检验；若理论样本量≤40，或1＜T≤5时，应采用Fisher确切概率法；等级资料采用秩和检验，关联性分析采用Pearson相关法；P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 对照组不同节段颈髓FA值、ADC值比较对照组各节段FA、ADC值比较，均差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 健康体检者50例不同节段颈髓脊髓各向异性（FA）、弥散系数（ADC）比较/±s

2.2 病例组病人弥散张量成像T2异常检出情况病例组50例病人弥散张量成像检出T2异常者25例，占比50.00%。

2.3 病例组弥散张量成像T2信号异常与正常病人的相关参数水平比较较对照组，病例组各FA值较低，ADC值均较高（P＜0.05）；T2信号异常组FA值低于无信号异常组，ADC、MCSS值均高于无信号异常组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 MCSM病人50例弥散张量成像T2信号异常与正常病人的相关参数水平比较/±s

注：MCSM为多节段脊髓型颈椎病，FA为脊髓各向异性，ADC为弥散系数，MSCC为最大脊髓压迫。①与对照组比较，P＜0.05。②与T2信号正常组比较，P＜0.05。

2.4 mJOA评分比较对照组、T2信号正常组、T2信号异常组mJOA评分分别为（15.02±1.17）分、（13.11±1.45）分、（10.14±2.51）分，其中对照组mJOA评分最高，组间整体比较、两两比较均差异有统计学意义（F=71.903，P＜0.001）。

2.5 相关性分析经双变量Pearson相关性检验发现，FA值、mJOA评分与MSCC值呈负相关（r＜0，P＜0.05）；ADC值与MCSS值呈正相关（r＞0，P＜0.05）。见表4。

表4 FA值、ADC值、mJOA评分与MSCC值相关性分析

2.6 mJOA分级情况经mJOA评分分级情况显示，25例T2信号正常中重度病人13例，轻度病人12例；25例T2信号异常中重度病人13例，轻度病人12例。

2.7 血清免疫球蛋白水平比较

2.7.1T2信号正常组、异常组与对照组血清免疫球蛋白水平比较较对照组，病例组整体IgG含量升高（P＜0.05），且T2信号正常组明高于异常组（P＜0.05）；三组IgA、IgM、C3含量比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表5。

表5 MCSM病人与健康体检者各50例血清免疫球蛋白水平比较（∕g∕L，±s）

注：MCSM为多节段脊髓型颈椎病，Ig为免疫球蛋白。①与对照组比较，P＜0.05。②与T2信号正常组比较，P＜0.05。

2.7.2不同mJOA分级病人的血清免疫球蛋白水平比较T2信号正常组不同mJOA分级病人血清免疫球蛋白水平比较，中重度组T2信号正常组病人IgG含量高于轻度组（P＜0.05），组间IgA、IgM、C3含量比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表6。

表6 T2信号正常组不同mJOA分级病人血清免疫球蛋白水平比较（∕g∕L，±s）

注：mJOA为改良日本骨科协会评估治疗分数，Ig为免疫球蛋白。

T2信号异常组不同mJOA分级病人血清免疫球蛋白水平比较，中重度组T2信号异常组病人IgG含量高于轻度组（P＜0.05），组间IgA、IgM、C3含量比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表7。

表7 T2信号异常组不同mJOA分级病人血清免疫球蛋白水平比较（∕g∕L，±s）

注：mJOA为改良日本骨科协会评估治疗分数，Ig为免疫球蛋白。

3 讨论

CSM在全部颈椎病中占比约为10%～15%［9］。CSM是颈椎椎骨间的连接结构退变，导致脊髓缺血或脊髓受压，继而引发的脊髓功能障碍，MCSM是CSM多样化的表现，部分病人可致残［10］。既往，诊断或评估CSM的病情多采用颈MRI或CT检查等影像学检查，但MCSM累及多个神经节段，临床表现具有多样化，对于这类病人采用传统影像学检查无法对病情进行定量评价，敏感性低下［11］。故还需要找到其他新的手段，提高评估的敏感性。

磁共振弥散张量成像是在弥散加权成像的基础上发展而来的新技术，现已被广泛用于大脑神经微结构变化情况的评价［12］；在发现常规核磁共振T2加权像表现为正常的脊髓微损伤方面有着独特优势［13］。故推测将其用于MCSM的早期脊髓病变的评估有一定价值。本研究结果显示，经常规磁共振检查T2信号正常的MCSM病人，其经磁共振弥散张量成像检查后，得到的FA值较对照组降低，ADC值升高，提示磁共振弥散张量成像可以发现经常规核磁共振检查表现为正常的微病变。在脊髓形态学测量中，MSCC被证实对CSM有理想的预后评估价值［14］。本研究中T1信号正常的病人的MSCC值也较高，且与T2信号异常组比较有明显差异，提示MCSM病人若是经常规磁共振检查无异常，不可直接断定病情轻微，此时还需要结合弥散张量成像检查，获取MSCC值以进一步判断病人病情程度，以提高准确性。mJOA是改良日本骨科协会评估治疗分数，主要用于人体功能性障碍的评价，从上肢运动、下肢运动、感觉与膀胱功能四个功能区进行评估，可以用于病人颈髓功能系统评价，分数越低提示功能障碍越严重［15］。本研究结果显示，较对照组健康人群，病例组MCSM病人的mJOA评分整体下降，且T2信号正常者也较健康人群降低，提示mJOA也可用于早期MCSM的病情的评价，尤其对部分经常规磁共振未检出信号异常者获益更好。为证实mJOA的评估价值，本研究进一步检验了各磁共振弥散张量成像参数及mJOA之间的相关性，结果显示，各指标两两之间紧密相关，其中mJOA与MCSS呈负相关，进一步证实了mJOA评分在MCSM病情评估中的应用价值。

脊髓型颈椎病在发病时，静态与动态因素已被临床认识，二者均与机械性压迫有关，其中动态因素主要是炎症、退变、创伤等带来的钳压作用，而静态因素则以发育性椎管狭窄为主。随着近几年脊髓缺血学说的提出，发现脊髓型颈椎病除因机械性压迫外，脊髓血供障碍对疾病的影响也不可忽视［16-17］。当受压因素存在时，脊髓或硬膜囊受到压迫会导致对应动脉受压并发生血供障碍［18］。椎间盘组织是封闭的无血管结构，具备自身抗原基础；若椎间盘发生病变或因外伤导致椎间盘改变时，可经T、B淋巴细胞作用，形成抗原抗体复合物，进一步激活补体，吸引大量炎性细胞聚集；同时部分炎性递质还会增加血管通透性，参与病变发生发展［19-20］。故推测部分血清免疫球蛋白含量的检测可以用于脊髓型颈椎病病变程度的评估，尤其是对于部分轻微病变且常规核磁共振检查无信号异常的病人更具检测价值。本研究结果显示，无论是信号正常组或是信号异常组，其中重度病变病人的血清IgG含量均较轻度病人显著升高，提示血清IgG水平可能与脊髓病变严重程度相关，推测将血清IgG蛋白用于评估CSM病情有一定价值。因本次研究纳入样本量较少，加之相关研究并不多见，研究所得结果与结论的真实性及准确性尚待证实。

综上所述，MCSM经磁共振弥散张量检出的参数与病人脊髓最大受压缩程度明显相关，无论病人影像学信号是否异常，中重度病人均较轻度病人存在明显的血清免疫学异常，尤以血清IgG水平异常升高最为明显。