弥散张量成像在脊髓损伤中的研究进展论文_雷蕊艳 李文方

弥散张量成像在脊髓损伤中的研究进展论文_雷蕊艳 李文方

作者单位:青海省西宁市青海大学附属医院 810000

第一作者:雷蕊艳(1991-04),女,在读研究生,CT-MRI

脊髓损伤是指由多种原因引起的脊髓横贯性损害,造成损伤平面以下脊髓神经功能发生障碍[1],给患者生活质量造成严重的影响,以颈髓损伤最严重。因此,早期准确的诊断及治疗对于脊髓损伤患者尤为重要。脊髓损伤分为急性和慢性两种,随着经济水平的不断提高,车祸发生率逐年增高,造成的急性颈髓损伤(Acute Cervical Spinal Cord Injury,CSCI)患者也越来越多。颈椎病(Cervical Spondylotic Myelopathy,CSM)是中、老年人的一种常见病,以脊髓型最为严重,近年来由于电脑、手机等电子工具的普及,颈椎病逐渐趋于年轻化。

对于脊髓损伤常规首选核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI),但常规MRI结果往往低估了脊髓损伤的严重程度,不能反映脊髓白质纤维束走形及状态,不能定量观察轴突损伤及再髓鞘化过程,不能评价脊髓的功能状态[2-3]。常规MRI在颈椎病早期诊断中敏感性较低,T2WI表现为高信号时常为晚期,且多不可逆[4],往往低估了脊髓损伤的程度,其与临床功能状态无相关性[5-7],不能为临床早期干预提供可靠信息。磁共振弥散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)能定性、定量的显示神经纤维束的走形方向,反映脊髓x纤维束功能的完整性。而合成的(Diffusion Tensor Tractography,DTT)图像更是能三维立体的反映损伤纤维束的走形、受压及断裂情况[8]。

弥散是指水分子的布朗运动,磁共振扩散加权成像(Diffusion Weighted Imaging,DWI)能反映水分子的扩散情况,提供组织的空间结构信息及病理基础。DTI是在DWI基础上发展的新技术,是在自旋回波序列的基础上,将敏感梯度场施加在互相垂直的X、Y、Z轴三个方向上,其至少要在6个不同非共线方向上施加敏感梯度场,继而得到每个体素的有效张量。通过对多参数的数据处理及后期DTT图像的重建,可以清楚的反映脊髓损伤的程度。其常用参数包括本征向量及本征值λ1、λ2、λ3;平均扩散度(λ1+λ2+λ3)/3;部分各向异性指数(Fractional Anisotropy,FA)值和表观扩散系数(Apparent Diffusion Coefficient,ADC)值,其数值大小与临床具有一定的相关性。ADC值反映扩散的大小,与方向无关。FA 值与扩散方向有关,FA值越大表示各向异性越强,范围值为 0 ~ 1。

1999年Clark[9]最先将DTI应用于脊髓疾病的研究。近年来越来越多的国内外学者将研究方向也都集中在DTI的研究上。DTI最早应用于颅脑疾病的研究,近年随着磁共振设备和技术的发展,使其在脊髓的应用成为可能。

Donald等[10]发现:DWI对早期的脊髓损伤较常规MRI敏感,伤后几天至几周的病灶在常规T2WI表现为略高信号,但其信号强度明显低于DWI,且DWI信号的变化有统计学上意义。李旭等[11]收集了21例无骨折脱位型颈髓损伤患者及27例志愿者并进行DTI分析,结果表明:病例组较对照组 FA值明显降低,差异具有统计学意义,而ADC值略增高,差异无统计学意义;DTI可以敏感的发现无骨折脱位型颈髓损伤,为临床评估提供有价值的信息。VedantanA[12]等回顾性的分析了12例高位颈髓急性损伤的FA值,根据ASIA标准做了临床分级,并对FA值和ASIA分级做了相关性分析。研究发现,FA值能早期反映急性颈髓损伤,较常规MRI敏感。石璐等[13]用DTI对颈椎病脊髓损伤的研究表明,椎间盘突出和未突出相邻层面的FA值和ADC值差别有统计学意义;不同程度间其FA值和ADC值差别也有统计学意义;且DTT图像能清晰的显示神经纤维束的受压、移位及中断情况。陈细香等[14]对40例CSM且髓内无明显异常信号的患者进行DTI研究,其中约90%的患者受压部位ADC值升高,约70%的患者脊髓受压部位FA值降低。研究结果表明DTI对CSM患者早期脊髓损伤较常规MRI敏感性。

颈椎病脊髓慢性损伤时,脊髓由于多种原因受到慢性压迫,脑脊液流动受阻,引起脊髓内部压力增高,使水分子扩散加速,使ADC值升高;同时颈髓受压区域轴索排列紊乱、神经纤维减少,使得水分子的扩散沿神经纤维束方向异向性降低,FA值降低。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而对于急性脊髓损伤时,脊髓受到急性压迫,发生轴突水肿,使得细胞外间隙减少,水分子扩散受限,ADC 值降低,另一方面,急性脊髓损伤会引起大范围的神经细胞的改变,如变性、受压、坏死甚至纤维束断裂,沿神经纤维方向扩散的水分子方向发生改变,则FA值也会随之变化。总之,DTI较常规MRI能更早显示颈髓的损伤并判断其程度,其ADC、FA值有可能成为临床诊断早期颈髓损伤的指标。但是由于颈髓体积较小,且易受脑脊液、大血管、呼吸及周围骨的影响,使其得到的图像质量仍不够满意,随着磁共振设备及技术的发展,相信DTI以后会在脊髓的研究应用中更加成熟,为脊髓的研究开辟新的天地。

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论文作者:雷蕊艳 李文方

论文发表刊物:《医师在线》2017年9月下第18期

论文发表时间:2017/12/7

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