MR選擇性激勵(lì)技術(shù)(PROSET)在診斷脊神經(jīng)根病變中的應(yīng)用

腰骶部脊神經(jīng)根病變常引發(fā)相應(yīng)的神經(jīng)癥狀,而如何直觀清晰地顯示腰骶部脊神經(jīng)根一直是影像學(xué)的難題。PROSET(princip le of selective excitation technique)序列是一種較新的MR成像技術(shù),是將頻率及空間選擇性脈沖應(yīng)用于三維快速梯度回波,獲得高質(zhì)量影像,主要應(yīng)用于神經(jīng)根、關(guān)節(jié)軟骨、胰腺及血管成像[1]。在神經(jīng)根成像方面,進(jìn)一步補(bǔ)充了脊髓MR斷面影像信息,提高了診斷能力。2007年 11月至2009年8月,我們回顧性分析應(yīng)用PROSET序列進(jìn)行正常和病變腰骶部脊神經(jīng)根冠狀面成像,結(jié)合最大信號(hào)強(qiáng)度投影(M IP)三維重建技術(shù),以提高PROSET序列顯示脊神經(jīng)根的水平。

1.材料和方法

1.1 一般資料 PROSET成像62例,其中正常志愿者15例作為對(duì)照組;腰椎間盤(pán)突出癥37例,神經(jīng)源性腫瘤3例、骶管內(nèi)囊腫和蛛網(wǎng)膜囊腫5例,轉(zhuǎn)移瘤2例,作為觀察組。對(duì)照組男9例,女6例;年齡25～48歲。觀察組男29例,女18例;年齡25～75歲,平均年齡50歲。主要臨床癥狀:腰痛伴放射痛36例、下肢麻木27例、單純腰痛5例、下肢無(wú)力并感覺(jué)減退2例。腰椎間盤(pán)突出癥30例均進(jìn)行髓核摘除術(shù),其中術(shù)后不同時(shí)期行M R檢查12例。所有受檢者在常規(guī)M RI腰椎檢查后,采用PROSET成像技術(shù),加做冠狀面脊神經(jīng)根成像。

1.2 成像技術(shù) 使用Philips Achieva 1.5T雙梯度磁共振成像系統(tǒng),脊柱相控陣線圈(包括3～5個(gè)線圈單元)。技術(shù)參數(shù):TR 33m s,TE 14m s,翻轉(zhuǎn)角8°,信號(hào)采集次數(shù)3,視野25cm ×25cm,矩陣252×512,層厚1.0 mm,層間距重疊1mm,層數(shù)40,時(shí)間8min。預(yù)飽和為上、下、左、右,有時(shí)加前、后。將采集到的原始圖像在工作站上進(jìn)行3D M IP重建。

1.3 MR的影像學(xué)分析 首先觀察脊神經(jīng)根正常形態(tài)和走行,再由2名有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師對(duì)觀察組PROSET圖像進(jìn)行分析,觀察病變與脊神經(jīng)的關(guān)系。

2.結(jié)果

2.1 正常腰脊神經(jīng)根成像共15例 PROSET圖均清楚地顯示出硬膜囊、脊膜套袖、硬脊膜鞘的外形,脊神經(jīng)根的節(jié)內(nèi)段、神經(jīng)節(jié)和部分節(jié)后段的走行顯示清晰。周?chē)窘M織的信號(hào)被抑制成為低信號(hào)背景,硬膜囊和脊神經(jīng)根鞘呈高信號(hào),二者對(duì)比明顯。PROSET圖像對(duì)神經(jīng)根的顯示是完整和真實(shí)的。重建后的M IP圖像雖可以觀察到各種不同角度的神經(jīng)根立體影像,但其圖像不及原始圖像清晰,應(yīng)與原始圖像結(jié)合對(duì)照,增加對(duì)神經(jīng)根及其周?chē)Y(jié)構(gòu)的識(shí)別能力(圖1,2)。

2.2 椎間盤(pán)突出癥37例 PROSET圖像表現(xiàn):①神經(jīng)根鞘袖截?cái)嗷蜃冃?信號(hào)明顯減低;②神經(jīng)根鞘走行改變征象,包括神經(jīng)根鞘袖抬高、移位等,但不伴其內(nèi)腦脊液信號(hào)改變等;③硬膜囊的受壓改變,硬膜囊呈弧形壓跡。在37例腰椎間盤(pán)突出癥患者中,中央型6例;側(cè)旁突出型24例,其中右側(cè)旁突出型8例,左側(cè)旁突出型16例。37例椎間盤(pán)突出,其中27例僅1個(gè)椎間盤(pán)突出,5例同時(shí)2個(gè)椎間盤(pán)突出。27個(gè)椎間盤(pán)突出僅單根神經(jīng)根受累,累及與椎體相同序數(shù)或下一椎體的神經(jīng)根,5個(gè)椎間盤(pán)突出表現(xiàn)為2根神經(jīng)根受累,可以為雙側(cè)神經(jīng)根同時(shí)受累,或同側(cè)上下2根神經(jīng)根同時(shí)受累。5個(gè)椎間盤(pán)突出僅見(jiàn)硬膜囊受壓,而無(wú)神經(jīng)根受累(圖3,4)。術(shù)后行PROSET成像12例,顯示患者神經(jīng)根鞘袖外觀及走行均基本恢復(fù)正常,或神經(jīng)根鞘袖內(nèi)腦脊液充盈明顯增多、信號(hào)增強(qiáng),硬膜囊受壓消失。

2.3 骶管囊腫和蛛網(wǎng)膜囊腫5例 PROSET圖像能夠更清晰顯示囊腫的大小、形狀、與神經(jīng)根的關(guān)系。神經(jīng)周?chē)夷[表現(xiàn)為囊腫呈均勻的高信號(hào),中等信號(hào)的脊神經(jīng)緊貼囊壁。而神經(jīng)根袖擴(kuò)張的圖像能觀察到在高信號(hào)的囊液中可見(jiàn)中等信號(hào)的脊神經(jīng)根。MIP圖像可從不同的角度旋轉(zhuǎn)觀察囊腫與神經(jīng)根的關(guān)系(圖5)。

2.4 神經(jīng)源性腫瘤3例 PROSET圖像可顯示腫瘤形態(tài)及其沿神經(jīng)根走行的表現(xiàn),并且可清楚地觀察到腫瘤穿過(guò)椎間孔的表現(xiàn)(圖6,7)。

2.5 轉(zhuǎn)移瘤2例 PROSET圖顯示病變與脊神經(jīng)關(guān)系密切,可清楚地觀察到脊神經(jīng)受侵犯程度(圖8,9)。

3.討論

3.1 技術(shù)原理 PROSET序列是較新的M R成像技術(shù),PROSET技術(shù)中采用的頻率及空間選擇性激勵(lì)脈沖是為分離水與脂肪的磁化向量而設(shè)計(jì)的層選二項(xiàng)式射頻脈沖,利用水和脂肪進(jìn)動(dòng)的頻率差達(dá)到選擇性激勵(lì)的效果。最常用的選擇性激勵(lì)脈沖是121二項(xiàng)式90°脈沖,由(22.5°,45°,22.5°)三個(gè)分離脈沖組成。其水激勵(lì)成像原理為:第一個(gè)22.5°脈沖使水與脂肪的磁化向量同相,進(jìn)動(dòng)角度相同;弛豫中,二者的相位差不斷增加,直到反相位時(shí)加45°脈沖,使水與脂肪的橫向磁化向量重聚,而此時(shí)二者的進(jìn)動(dòng)角度已不同,當(dāng)二者再度反相時(shí),加下一個(gè)22.5°脈沖,使水只具有橫向磁化向量而脂肪僅剩下縱向磁化向量,因此,只有水產(chǎn)生磁共振信號(hào)。應(yīng)用于關(guān)節(jié)軟骨者國(guó)內(nèi)外報(bào)道較多,而應(yīng)用于神經(jīng)根者報(bào)道較少。PROSET圖像特征為在脂肪、椎體(因含黃骨髓)為低信號(hào),椎管硬膜囊、神經(jīng)根、椎間盤(pán)、腰大肌等顯示為強(qiáng)度不等的高信號(hào)。經(jīng)MPR、M IP處理,結(jié)合原始圖像,可清晰顯示脊神經(jīng)根的形態(tài),獲得良好的神經(jīng)根節(jié)內(nèi)段、神經(jīng)節(jié)及部分節(jié)后段走行,并能清晰顯示椎旁小靜脈,因此對(duì)于觀察脊神經(jīng)根癥狀疾病如椎間盤(pán)突出、外傷、結(jié)核、腫瘤、蛛網(wǎng)膜囊腫、脊神經(jīng)根炎等都有長(zhǎng)足進(jìn)步,對(duì)揭示神經(jīng)根病變部位及病因具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)[1～3]。

3.2 腰骶部脊神經(jīng)根PROSET圖像特點(diǎn) 所獲得的PROSET圖像中背景脂肪信號(hào)被抑制,硬膜囊和脊神經(jīng)根呈高信號(hào),清楚顯示硬膜囊、脊膜套袖、硬脊膜鞘外形及脊神經(jīng)根的節(jié)內(nèi)段、神經(jīng)節(jié)和部分節(jié)后脊神經(jīng)纖維的走行,脊神經(jīng)前、后根分辨不清[4,5]。

3.2 PROSET在診斷脊神經(jīng)根病變中的應(yīng)用 椎間盤(pán)突(膨)出是腰骶部好發(fā)疾病,根據(jù)髓核突出的位置、程度、方向、退變程度、與神經(jīng)根的關(guān)系及不同的影像學(xué)檢查,有多種分類(lèi)方法,北美脊柱協(xié)會(huì)分為椎間盤(pán)膨出、椎間盤(pán)突出、椎間盤(pán)脫出及游離型。突出又以椎間盤(pán)疝出物突出的方向分為:中央型及側(cè)旁型、椎間孔型,都有不同程度壓迫神經(jīng)根的臨床癥狀。常規(guī)CT或MRI對(duì)病變的顯示有其優(yōu)勢(shì),但都不能提供神經(jīng)根鞘受壓移位的全貌。本組椎間盤(pán)突出37例,發(fā)現(xiàn)PROSET原始圖像能清晰顯示硬膜囊緣的椎間盤(pán)壓跡,局部神經(jīng)根鞘受壓向側(cè)方移位,椎旁小靜脈增粗迂曲,局部椎管狹窄等表現(xiàn)。通過(guò)不同角度觀察髓核突/膨出的位置和局部神經(jīng)根鞘受壓,有利于解釋臨床癥狀與常規(guī)CT及MRI等影像表現(xiàn)不符現(xiàn)象。PROSET圖像能為手術(shù)提供直觀的影像表現(xiàn),明確責(zé)任椎間盤(pán)病變對(duì)脊神經(jīng)根壓迫的情況,并對(duì)術(shù)后神經(jīng)根及硬膜囊受壓有一直觀判斷,尤其對(duì)一些椎間孔型更有優(yōu)勢(shì),而常規(guī)M RI是通過(guò)腰椎管脂肪線被突出的間盤(pán)截?cái)?硬膜外脂肪移位,側(cè)隱窩前、后徑縮短等間接征象做出對(duì)脊神經(jīng)根壓迫的診斷的。本組有12例術(shù)后行PROSET成像,顯示神經(jīng)根鞘袖外觀及走行均基本恢復(fù)正常,或神經(jīng)根鞘袖內(nèi)腦脊液充盈明顯增多、信號(hào)增強(qiáng),硬膜囊受壓消失。

骶管內(nèi)囊腫的病理解剖類(lèi)型分2類(lèi):一類(lèi)為神經(jīng)周?chē)夷[,囊腫與蛛網(wǎng)膜下隙不通;另一類(lèi)為神經(jīng)根袖擴(kuò)張,與蛛網(wǎng)膜下隙相通。5例PROSET原始圖像能清楚地顯示脊神經(jīng)根鞘明顯增粗的形態(tài)和囊腫所處的具體部位,明確囊腫的類(lèi)型。重建圖像還能多方位觀察囊腫的大小和走行。

在顯示神經(jīng)源性腫瘤和轉(zhuǎn)移瘤方面,PROSET亦具有優(yōu)勢(shì)。神經(jīng)纖維瘤3例和轉(zhuǎn)移瘤2例的ROSET原始圖像顯示脊神經(jīng)節(jié)內(nèi)段、神經(jīng)節(jié)或部分節(jié)后段與腫瘤的關(guān)系,可清楚地觀察到神經(jīng)纖維的受壓侵犯表現(xiàn),為手術(shù)治療提供更詳細(xì)的資料。

綜上所述,PROSET序列無(wú)創(chuàng)傷,無(wú)需對(duì)比劑,經(jīng)濟(jì)有效,獲得的原始圖像和重建圖像能清晰顯示脊神經(jīng)根形態(tài),結(jié)合常規(guī)矢狀位、橫斷位MR圖像對(duì)顯示腰骶神經(jīng)根病變部位及病因具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),能為臨床診治腰骶神經(jīng)根病變提供進(jìn)一步影像學(xué)依據(jù)。

[1] 李春梅,宦怡,趙海濤,等.M RH PROSET序列在腰骶神經(jīng)根病變中的應(yīng)用.臨床放射學(xué)雜志,2005,24(10):858

[2] Scott W.M agnetic resonance imaging of the brain and spine.Third edition.Lippincott Williams&Wilkins. 2002,15:282.

[3] 常英娟,魏光全,宦怡,等.磁共振PROSET技術(shù)在診斷脊神經(jīng)根病變中的價(jià)值.實(shí)用放射學(xué)雜志,2004,20(5):454

[4] 蹇樸,曾南林,蹇素,等.磁共振3D-FIESTA序列對(duì)L1～L5,脊神經(jīng)解剖的研究.中國(guó)醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志,2006,12(3):196

[5] 鄧先波,孔祥泉,劉定西.正常人脊髓圓錐位置和馬尾神經(jīng)的M RI研究.臨床放射學(xué)雜志,2007,26(6):548