3D-STIR磁共振序列诊断神经根型颈椎病的临床价值

王 崇，包 权，孙维洋，曾少良，张鑫淼，王晓申，史晓航，王煜宁，邢 健

1牡丹江医学院研究生院，黑龙江 牡丹江 157011；2牡丹江医学院附属红旗医院磁共振科，黑龙江 牡丹江 157011

颈椎病的患病率现已呈逐年增加趋势［1］。在颈椎病所有分型中，以神经根型颈椎病（CSR）发病率最高［2］。如今颈椎核磁共振以常规序列为主，但常规序列很难显示神经根受压的情况。三维反转恢复快速自旋回波（3D-STIR）序列是近年来较新的神经根成像方式，对神经根走行及解剖有较好的显示效果。国内外研究大多都为腰骶部神经根成像［3-6］，对颈部神经根成像相关研究较少，或仅比较序列之间成像优势，未与临床症状关系相比较，无法确定影像与临床症状的相关性［7］。本研究应用常规序列联合3D-STIR序列，以临床定位为金标准，显示神经根型颈椎病突出的椎间盘对神经根的压迫情况，为临床治疗提供可靠依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集牡丹江医学院附属红旗医院放射科于2020年9月～2021年5月就诊并参考神经根型颈椎病诊断标准［8］，临床拟诊为神经根型颈椎病并且有C6或C7神经根受压的患者100例，男性40例，女性60例。其中C6神经根受压患者男23例，女23例；C7神经根受压患者男17例，女37例。年龄32～81岁，平均58.44岁。就诊原因大部分为手指、手掌麻木，颈部疼痛僵硬。纳入标准［9］：压颈试验或臂丛牵拉试验阳性；单侧单节段神经根受压体征；与病变节段相一致的症状与体征。排除标准：其他压迫神经根疾病（如胸廓出口综合征、网球肘、腕管综合征、肘管综合征、肩周炎等）；无法配合完成核磁共振检查的患者；有磁共振扫描禁忌证的患者；行颈椎手术的患者。

1.2 神经根定位

在患者行磁共振检查后24 h内收集患者资料，主要包括：疼或麻的部位，持续时间。按照神经根型颈椎病诊断标准确定神经根节段。诊断标准［10］：C6 神经根（C5、6椎间隙）受压：前臂桡侧及虎口区放射性疼痛及麻木；C7神经根（C6、7椎间隙）受压：手部麻木及疼痛（中指为中心）。

1.3 扫描方法及参数

采用Philips Achieva TⅩ3.0 T核磁共振，选用头颈线圈，不垫高肩部和腰部，头先进，使用正中矢状位与轴位图像定位行冠状位3D-STIR序列扫描。先行常规核磁序列（矢状位T2WI、T1WI、STIR，轴位T2WI）扫描，在矢状T2WI序列扫描完成后，对3D-STIR序列进行定位，矢状位定位框中线平行于C5/6椎体后缘，若患者较胖，要加大层数并适当把定位框前移，定位线沿第5～7颈椎倾斜，定位中心取第6颈椎，扫描序列及参数：常规序列及3D-STIR扫描序列参数：矢状位TIWI-TSE：TE 8.0 ms，TR 400 ms，扫描时间54 s，FOV：160 mm×250 mm×26 mm，Voxel：0.8 mm×1 mm×3 mm，扫描矩阵：200×248，层数：8，激励次数：2次。矢状位T2WITSE：TE 120 ms，TR 2000 ms，扫描时间44 s，FOV：160 mm×254 mm×26 mm，Voxel：0.5 mm×1.13 mm×3 mm，扫描矩阵：180×210，层数：8，激励次数：1次。轴位T2WI-TSE：TE 6.9 ms，TR 123 ms，FOV：150 mm×150 mm×10 mm，Voxel：0.75 mm×1 mm×3 mm，扫描矩阵：200×150，层数：3，激励次数：1 次。3D-STIR：TE 246 ms，TR 1108 ms，扫描时间5 min 24 s，FOV：250 mm×378 mm×86 mm，Voxel：1.2 mm×1.2 mm×2.4 mm，扫描矩阵：208×317，层数：72，激励次数：2次。

1.4 图像处理及分析

3D-STIR序列的所有图像均用3D最大信号强度投影（MIP）曲面重建后处理。重建出颈部神经根直观图像，从不同角度观察颈部神经根受压的情况、形态、与周围组织的关系、神经节是否有肿大、椎间盘信号变化等。

所有获得的图像经2名以上主治医生或更高级别影像医生采用盲法诊断，先观察常规序列下颈部神经损伤情况，观察3D-STIR序列重建后图像，进一步诊断颈部神经损伤的状态，根据损伤的程度及征象进行分析，意见不统一的经讨论后达成一致。MR图像质量评价分为优、良、差3个等级，分别以3、2、1分表示，其标准为优：神经根形态、轮廓及边缘清晰，细微分支显示清晰；良：神经根形态、轮廓及边缘清晰，细微分支显示稍模糊；差：神经根完全不能显示。

1.5 统计学分析

采用SPSS22.0统计学软件对数据进行处理。计量资料以均数±标准差表示，组间对比行方差分析；计数资料以n（%）表示，组间对比行卡方检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。采用一致性检验（Kappa检验）分别比较常规序列与3D-STIR诊断责任病变椎间盘的结果与临床定位诊断结果的一致性，Kappa值为0～0.40为一致性较差，Kappa值为0.40～0.75为一致性中等，Kappa值为0.75～1.0为一致性较高；以查体定位为标准χ2分别计算两者与查体定位的差异性。统计常规扫描与3DSTIR序列手术确认受压神经根的图像质量。

2 结果

2.1 C6、C7 两组神经根下常规MRI、3D-STIR 及3DSTIR+常规MRI诊断结果

100 例患者C6、C7 神经根受压分别为46 例、54例。按C6神经根是否受压为一组进行常规序列、3DSTIR序列以及二者相结合3种方法，结果显示差异无统计学意义（P＞0.05），故进行一致性检测，一致性分别为0.578、0.758、0.838（表1）。按C7神经根是否受压，统计方法同C6神经根，一致性分别为0.559、0.779、0.839（表2）。两组常规序列扫描一致性均大于0.40且小于0.7，3D-STIR及与常规序列相结合一致性均大于0.75，两组差异有统计学意义（P＜0.05）。

表1 临床诊断C6时常规MRI扫描、3D-STIR序列及3D-STIR+常规MRI扫描诊断结果Tab.1 Diagnostic results of conventional MRI scan,3D-STIR sequence and 3D-STIR+conventional MRI scan at clinical diagnosis of C6(n)

表2 临床诊断C7时常规MRI扫描、PROSET序列及PROSET+常规MRI扫描诊断结果Tab.2 Diagnostic results of conventional MRI scan,PROSET sequence and PROSET+conventional MRI scan at clinical diagnosis of C7(n)

3D-STIR 序列及3D-STIR 联合常规序列在诊断C6、C7神经根受压的敏感度、特异性、阳性预测值、阴性预测值均高于单独应用常规序列扫描（表3）。C6及C7神经根常规MRI扫描及3D-STIR序列扫描图像（图1～2）。

表3 MRI常规扫描、3D-STIR及3D-STIR序列+MRI常规扫描对责任受压神经根诊断能力（以临床定位诊断结果为标准）Tab.3 Diagnostic ability of conventional MRI scan,3D-STIR and 3D-STIR sequence+conventional MRI scan on nerve roots with responsibility compression(based on clinical location diagnosis)(%)

3 讨论

椎间盘突出是由于纤维环破裂，随后髓核漏出，突出于纤维环之外。典型的放射痛是由椎间盘和神经根之间的机械性压迫、炎症效应、血管和生物化学的变化而引起的［11］。椎管狭窄包括中央椎管、侧隐窝、神经孔或这些部位合并引起的狭窄，这些情况可以是先天的，也可以是后天的，或共同存在。本研究是探讨颈部神经根受压所的临床定位与影像表现的关系，并且在研究中发现，多数患者在受到神经根压迫的困扰后，大多经历神经内科、理疗科、骨外科等一系列诊疗，有些症状较轻的患者只需保守治疗，大多会选择理疗或者中医治疗［12］，症状较重的患者则需要手术减压解除神经根受压。

颈椎病以神经根型最为好发［13］，责任病灶多发于C5～7神经根，这是由于C5～7为承重椎体。神经根型颈椎病的常见病因为机械压迫，如钩椎关节增生压迫、椎间盘向两侧突出压迫以及椎体骨边缘增生压迫等。磁共振常规序列（矢状位T2WI、T1WI、STIR，轴位T2WI）虽然可以显示间盘突出等病变，但很难显示神经根的完整形态以及受压情况［14］，且难以多方位重建以直观立体地观察神经根的情况，也难以排除周围脂肪、淋巴结、软组织的干扰。

3D-STIR序列是将SENSE、EPI、STIR等多重影像技术结合在一起形成的三维非选择性神经成像序列，3D-STIR序列成像原理是基于重T2脂肪抑制技术成像。通过T2效应，使背景组织为低信号，神经内低蛋白液呈高信号［15］。图像采集时间的缩短通过较长的回波链、较短的回波间隔来实现，同时也能将SAR值大幅度降低。因具有图像分辨率高、各向同性等优点，3DSTIR序列对微小结构显示能力较强。3D-STIR序列可实现对外周神经的观察，主要用于节前神经的评价以及脊髓水成像等方面。

本文3D-STIR序列对颈部神经根扫描评分为3分的有88例，20例常规序列显示神经根正常而3D-STIR序列上显示神经根受压，这表明3D-STIR序列可以帮助临床检测出症状与常规序列扫描不相符的问题。66例患者在3D-STIR序列扫描可见神经节肿大，为神经根受压出现神经节水肿，与对应神经支配区域相符合，这与既往关于大鼠神经节肿大导致对应神经支配区域的研究结论［16］相一致。82例患者在常规序列以及3D-STIR容积数据中都可见椎间盘信号减低，为椎间盘变性表现，虽差异无统计学意义，但3D-STIR对常规序列可以诊断的椎间盘变性依然有诊断优势。有少数患者神经根显示不清晰，可能与患者体型、呼吸运动不均匀等因素有关。有研究将3D-STIR序列用于诊断腰椎间盘突出症，并获得了较好的效果［17］，但用于颈椎间盘突出的研究却很少，可能由于腰骶部神经根相较于颈部神经根粗，易于显示。本研究将该序列应用于颈部神经根，亦获得了较好的效果。本研究收集C6及C7神经根受压患者分别为46例及54例，高于既往国内研究［18］发病率C6＞C5＞C7的结论，原因可能是患者量较少并且仅研究C6及C7受压引起一定偏差。通过计算3D-STIR序列诊断神经根受压的敏感度、特异性、阳性预测值、阴性预测值发现均高于单独应用MRI常规序列扫描，说明3DSTIR序列对病灶定位有较高的临床价值。由于颈部神经根纤细，常规序列对其并不能较好地显示，在轴位上及矢状位显示为正常，双侧对称（图1），3D-STIR序列可见左侧C6神经根卡压，根据患者提供及临床医生查体发现该患者前臂外侧出现放射性疼痛及麻木2年，与影像表现一致，并且相应椎间盘信号减低，这与既往关于椎间盘髓核水信号与年龄呈负相关的研究结论［19］相符合。C7神经根受压3D-STIR序列可清晰显示，常规序列未能显示（图2）。本研究100例患者均能较好的显示神经节及神经走行，为临床诊疗提供了可靠依据，相较于单独应用常规序列扫描有极大优势。

综上所述，3D-STIR序列可以直观、清晰、立体地显示颈部神经根解剖形态以及与周围关系，可以多方位观察，不受定位中心的限制，有效显示受压迫后的信号变化情况，对神经根型颈椎病的诊断以及临床治疗有帮助及指导意义。随着技术的发展，磁共振神经显像越来越成熟，神经根的显示也越来越清晰。3D-STIR序列主要用于节前神经的评价以及脊髓水成像等方面，并且该序列受磁场均匀性影响较小［20］，可用在颈椎病术后患者的复查。本组病例利用3D-STIR序列成像，可以清晰显示受压迫神经根节段、肿大的神经节、受累神经根对应的椎间盘信号减低。3D-STIR序列在神经根型颈椎病的诊断中相较于常规核磁扫描有较高的准确率，将颈椎常规MRI扫描与该序列相结合，可以提高神经根型颈椎病的检出率，有利于临床诊疗。本研究的局限性在于样本量较小，所纳入的病例仅探究C6及C7神经根受压的情况，未对颈部其余神经根进行探究进行3D-STIR序列诊断效能的判断，未来将继续对其余神经根进行该序列的扫描并加大样本量。