磁共振彌散張量成像對腰椎間盤突出癥患者神經(jīng)根改變的臨床應用價值

磁共振彌散張量成像對腰椎間盤突出癥患者神經(jīng)根改變的臨床應用價值

磁共振成像（dti）能在活動中顯示神經(jīng)纖維線的空間結構，觀察分子擴散運動的變化，從而清楚地顯示神經(jīng)的軌跡和壓力部位纖維的變化，并對相關參數(shù)值進行定量分析。[frrmatanison值]、[appanbetriebsiet值]。目前DTI已廣泛地應用于臨床中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的相關研究,但在腰骶神經(jīng)根等周圍神經(jīng)的相關應用報道較少。本研究對29例腰椎間盤突出患者的影像學(常規(guī)MRI、DTI)及臨床資料進行回顧性分析,報告如下。1對象和方法1.1患者性別、年齡及測量收集2012年3月至2014年1月在南昌大學第一附屬醫(yī)院就診并經(jīng)臨床及影像學確診的腰椎間盤突出癥患者29例,男12例,女17例,年齡22~57(41.23±5.24)歲。主要臨床表現(xiàn):腰腿痛、下肢放射痛及下肢皮區(qū)感覺異常。所有患者均接受常規(guī)腰椎MRI檢查,腰腿痛者根據(jù)日本骨科協(xié)會評估治療(JOA)29分法進行臨床評分,并同時進行VAS(視覺模擬評分法)測量。均排除腰部外傷、相關手術、先天性病變、椎管內(nèi)腫瘤及MRI禁忌證者。1.2dti圖像分析及數(shù)據(jù)處理患者呈仰臥位,平靜呼吸。采用SiemensAvanto1.5T超導型MR成像儀,脊柱相控陣線圈。MRI基礎解剖圖采用軸位3D-MEDIC掃描,掃描中心置于臍上2~3cm。掃描參數(shù):TR43ms,TE19ms,FOV350mm,矩陣129×129,層厚1.5mm,層間距0.75mm,激勵次數(shù)4次,采集時間6min39s。DTI采用軸位自旋-平面回波成像(SEEPI)序列,掃描中心與三維多回波合并成像(3D-MEDIC)序列一致,具體參數(shù):TR9900ms,TE94ms,FOV350mm,矩陣129×129,層厚3.0mm,層間距0mm,激勵次數(shù)3次,擴散方向20個,b值為900,采集時間為9min29s。圖像分析和數(shù)據(jù)處理:將掃描的3D-MEDIC及DTI數(shù)據(jù)傳至Siemens后處理工作站,利用Functool4.3軟件包進行后處理。測量方法:利用纖維束示蹤雙ROI法生成纖維束后對所研究的纖維束進行直接觀測。具體操作方法:在3D-MEDIC-DTI融合圖上觀察腰骶神經(jīng)根,分別在背根神經(jīng)節(jié)處及靠近椎間孔外口遠側端的脊神經(jīng)劃取設定感興趣區(qū)域(ROI),利用2個ROI分別進行纖維束示蹤(ROI內(nèi)每個像素點為起始種子點),對獲得2個纖維束合成方式選擇為同時穿行(即對2個ROI取交集時可最大程度地避免部分容積效應),最終利用2個ROI示蹤并合成了一條纖維束。記錄纖維束的FA值及ADC值。其中角度閾值設定為30°,各項異性閾值設定為0.10。纖維束顯示多線,藍色代表“纖維束”首尾走行,綠色代表“纖維束”前后走行,紅色代表“纖維束”左右走行。1.3不同方法檢驗fa值、adc值的方法,總依據(jù)fa值、fa值、adc值的差異性應用SPSS17.0統(tǒng)計軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,計量資料用ue0af±s表示,采用配對樣本t檢驗方法比較分析病變側腰骶神經(jīng)根的FA值、ADC值與健側腰骶神經(jīng)根的FA值、ADC值之間的差異性,以P<0.0為差異有統(tǒng)計學意義。2神經(jīng)纖維形態(tài)變化29例患者神經(jīng)根受壓的DTI示蹤成像(2例同時具有L4—L5、L5—S1椎間盤突出,2條神經(jīng)根呈受壓改變,因此神經(jīng)根出現(xiàn)異常者共31根)示:13例病變側神經(jīng)根出現(xiàn)移位改變,9例病變側神經(jīng)纖維局部變細,4例無法追蹤到腰骶神經(jīng)根在椎管內(nèi)穿行的上行段,3例纖維束表現(xiàn)為局部缺失,2例出現(xiàn)壓跡改變。與健側正常神經(jīng)根相比,病變側神經(jīng)根排列結構稀疏、不規(guī)則,穿插的細小神經(jīng)纖維增多(圖1)。椎間盤突出癥患者受壓側神經(jīng)根FA值低于健側同一椎間盤水平的神經(jīng)根、ADC值高于健側同一椎間盤水平的神經(jīng)根(均P<0.05)。見表1。3討論3.1腰神經(jīng)根ti示蹤技術的應用腰椎間盤突出癥患者在臨床上多通過相關體征、電生理、常規(guī)CT及MRI檢查等方法對受壓的腰神經(jīng)進行定位判斷,并分析椎間盤對神經(jīng)根的影響。常規(guī)MRI檢查雖然能顯示椎間盤突出的形態(tài)、程度及位置,但是由于腰神經(jīng)根纖細、解剖結構復雜,僅能在橫斷面上顯示神經(jīng)根某段,卻不能連續(xù)展示神經(jīng)根的走行及受壓情況。利用DTI示蹤技術能夠在活體內(nèi)顯示神經(jīng)纖維束的空間結構及觀察水分子彌散運動改變,能形象、準確地顯示神經(jīng)的走行及受壓部位的纖維束改變,并且可以對其相關參數(shù)值(FA值及ADC值)進行定量的分析。本研究中對29例腰椎間盤突出患者神經(jīng)根進行了DTI示蹤,顯示病變側神經(jīng)根可出現(xiàn)移位、變細及局部缺失,甚至出現(xiàn)較為明顯的壓跡樣改變。此外,病變側神經(jīng)根有排列結構稀疏、走行欠規(guī)整、穿插的細小神經(jīng)纖維增多等改變。因此,DTI纖維束示蹤能直觀地顯示神經(jīng)根受壓形態(tài)的改變、確定受壓的位置。3.2神經(jīng)根的adc值變化FA值用來描述微環(huán)境下水分子各向異性擴散所占比例,定量評估組織內(nèi)生理結構的改變。本研究結果表明:椎間盤突出癥患者病變側神經(jīng)根的FA值明顯低于健側神經(jīng)根的FA值(P<0.01)。突出椎間盤的慢性壓迫及化學刺激可導致靜脈回流受限,神經(jīng)根出現(xiàn)靜脈淤血及神經(jīng)內(nèi)水腫,神經(jīng)纖維出現(xiàn)脫髓鞘及華勒式變性等組織結構的改變,并且阻礙髓鞘及軸突的再生,甚至對神經(jīng)根造成不可逆的損害。有研究報道,在神經(jīng)根壓迫的動物模型中證實,脫髓鞘開始于受壓后12d,膠質(zhì)細胞增生在前5個月時可暫時維持軸索的完整性,但在長期異常營養(yǎng)中難以維持。有研究表明,隨頸髓受壓程度增高,FA值逐漸降低、ADC值逐漸增高。髓鞘及軸突的存在是纖維束內(nèi)水分子產(chǎn)生各向異性的重要原因。另外,長期的機械性壓迫及炎癥刺激可造成細胞膜的通透性增加,神經(jīng)根出現(xiàn)炎性水腫改變。以上因素可以改變組織內(nèi)水分子的運動狀態(tài),使垂直于神經(jīng)纖維走行方向上的彌散運動增加,而平行于神經(jīng)纖維走行方向上的彌散運動減少,水分子的運動軌跡由橢球形趨向球形,纖維束內(nèi)各項同性成分增加,FA值降低。ADC值是指在施加的梯度磁場方向上水分子彌散運動的距離程度,主要是描述水分子運動的速度和范圍。本研究中患者病變側的神經(jīng)根ADC值高于健側神經(jīng)根ADC值(P<0.05)。ADC值的改變與神經(jīng)受壓后導致的炎性水腫改變及神經(jīng)纖維變性存在一定的聯(lián)系。神經(jīng)根慢性受壓或炎性刺激后,神經(jīng)根出現(xiàn)水腫,細胞間的間隙增大,組織內(nèi)的水分子彌散運動能力增加,并且在此病理環(huán)境下細胞膜的通透性、大分子蛋白質(zhì)的吸附作用、生物組織內(nèi)血液的灌注都將發(fā)生改變,以上綜合因素將引起神經(jīng)根ADC值的增加。需要指出的是:ADC值體現(xiàn)組織內(nèi)水分子運動能力,與方向依賴性改變之間的聯(lián)系并不緊密,雖然椎間盤突出癥患者受壓側與對照組腰神經(jīng)根的ADC值出現(xiàn)升高改變,但改變的差值與FA值相比較為輕微。Eguchi等提出,椎間孔狹窄患者病變側的ADC值明顯高于健側(P<0.01),并且高于同一個體其他正常層面的神經(jīng)ADC值(P<0.001)。神經(jīng)根的淤血水腫是引起ADC變化的主要原因,此時組織內(nèi)水分子彌散運動的空間增大、限制阻力相對減小、彌散運動加劇,ADC出現(xiàn)相應的增高。但也有研究表明,神經(jīng)根受壓ADC值下降,且這種ADC值下降提示解壓術后療效不佳,可能與慢性損傷的神經(jīng)元重塑有關?？傊?DTI纖維束示蹤能直觀并完整地顯示腰骶神經(jīng)根的走行特點,