磁共振神經(jīng)成像技術(shù)在腰骶脊神經(jīng)檢查中應(yīng)用近況

吳　杏，劉四斌（．長(zhǎng)江大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，湖北 荊州　43400；．荊州市中心醫(yī)院，湖北 荊州　43400）

磁共振神經(jīng)成像技術(shù)在腰骶脊神經(jīng)檢查中應(yīng)用近況

吳杏1，劉四斌2
（1．長(zhǎng)江大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，湖北 荊州434100；2．荊州市中心醫(yī)院，湖北 荊州434100）

磁共振神經(jīng)成像；腰骶部；脊神經(jīng)

腰椎間盤突出癥（LDH）是臨床常見(jiàn)病之一，最常受累的椎間盤是L4/5、L5/S1，發(fā)病率一直居高不下，且越來(lái)越年輕化，其主要臨床癥狀是腰腿痛，常見(jiàn)的原因是突出的椎間盤壓迫腰骶部脊神經(jīng)。如能清晰顯示受壓的脊神經(jīng)，將對(duì)脊神經(jīng)病變的診斷十分重要。不同的影像學(xué)檢查對(duì)腰骶部脊神經(jīng)的顯示能力也各不相同。高頻探頭超聲僅能顯示表淺周圍神經(jīng)，難以顯示深部周圍神經(jīng)；CT空間分辨率雖較高，卻難以辨別周圍結(jié)構(gòu)；磁共振成像（MRI）軟組織分辨率高，多參數(shù)成像，還有多種后處理技術(shù)，是目前檢查脊神經(jīng)病變的最佳手段。近年來(lái)隨著磁共振神經(jīng)成像（MRN）技術(shù)的迅速發(fā)展，脊神經(jīng)成像已邁向了一個(gè)新的臺(tái)階。本文將對(duì)近年來(lái)MRN技術(shù)及其在腰骶脊神經(jīng)檢查中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1　MRI常規(guī)序列掃描腰椎的局限性

目前臨床主要采取腰椎MRI常規(guī)序列掃描，但其存在一定的局限性。首先，MRI常規(guī)序列掃描只能顯示神經(jīng)根的解剖形態(tài)，不能顯示神經(jīng)根受壓后的病理變化，無(wú)法達(dá)到功能成像［1］，且顯示的解剖形態(tài)也只是一定角度的二維圖像，不能顯示受壓神經(jīng)根的全貌［2］。其次，目前腰椎MRI掃描常規(guī)采取的體位是仰臥位，在一些特殊情況下，例如腰椎間盤輕度突出的患者，檢查時(shí)突出塊可能回縮，使磁共振表現(xiàn)為陰性，使得影像結(jié)果與臨床表現(xiàn)不符；反過(guò)來(lái)部分患者行常規(guī)序列掃描提示腰椎間盤突出，但臨床并無(wú)任何癥狀。最后，MRI常規(guī)序列對(duì)一些特殊類型腰椎間盤突出癥診斷不敏感，容易出現(xiàn)漏診與誤診。例如有些患者有明顯的坐骨神經(jīng)痛，影像學(xué)檢查卻沒(méi)有明確的腰骶部神經(jīng)根受壓，從而被誤診為“梨狀肌綜合征”［3］。MRN技術(shù)安全、無(wú)創(chuàng)，不需要造影劑，能清楚顯示脊神經(jīng)的解剖形態(tài)及走形，特別是對(duì)一些特殊類型腰椎間盤突出癥，有其獨(dú)特的診斷優(yōu)勢(shì)。

2　MRN技術(shù)概況

MRN技術(shù)最早由Howe等［4］提出，他利用重T2加權(quán)合并脂肪抑制或彌散加權(quán)合并脂肪抑制，使家兔前肢的尺神經(jīng)、正中神經(jīng)顯示為高信號(hào)，周圍結(jié)構(gòu)呈低信號(hào)，從而得到神經(jīng)纖維束高分辨率圖像，全面、清楚地顯示脊神經(jīng)的解剖形態(tài)及走形。目前常用于脊神經(jīng)成像的MRN技術(shù)主要包含重T2WI脂肪抑制序列和擴(kuò)散加權(quán)（DWI）技術(shù)。

2．1重T2WI脂肪抑制序列該序列抑制神經(jīng)束間和神經(jīng)周圍的脂肪，使神經(jīng)束膜內(nèi)液體呈高信號(hào)。高場(chǎng)強(qiáng)MRI、三維高分辨率成像、敏感編碼并行采集（sensitivity encoding，SENSE）、短反轉(zhuǎn)時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)（short TI invertion recovery，STIR）技術(shù)的發(fā)展使該序列成像分辨率及信噪比均明顯提高，可獲得更細(xì)、更多脊神經(jīng)，從而更適合用來(lái)研究周圍神經(jīng)［5］。選擇性水激勵(lì)脂肪抑制技術(shù)（principle of selective excitation technique，PROSET）能很好地抑制背景脂肪信號(hào)，清晰顯示神經(jīng)解剖形態(tài)及走形。迭代最小二乘估算法水脂分離（iterative decomposition of water and fat with echoasymmetric and least squar estimation，IDEAL）序列屬于T2WIMRN技術(shù)，采用Dixon法水脂分離技術(shù)，可經(jīng)一次掃描獲得四種圖像，分別是同位相、反位相、水像及脂像。相比STIR序列，其圖像質(zhì)量、信噪比以及脂肪抑制程度均有很大的提高［6］。多回波數(shù)據(jù)圖像重合（muhiecho dataimage combination，MEDIC）序列在Siemens公司設(shè)備上稱為MEDIC系列，在GE公司設(shè)備上的2D采集模式稱為MERGE［7］，其能在同一重復(fù)時(shí)間內(nèi)采集多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的回波數(shù)據(jù)，不僅能抑制動(dòng)脈搏動(dòng)偽影，提高圖像信噪比和對(duì)比度，還能在減輕磁敏感偽影的同時(shí)，保持較高的空間分辨力［8］。磁共振雙回波穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)（dual echo steady state，DESS）序列是在穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)序列（steady－state free precession，SSFP）技術(shù)的基礎(chǔ)上演變而來(lái)，其信號(hào)分別由標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)快速成像（fast imaging with steady－state precession，F(xiàn)ISP）和其相反序列鏡像穩(wěn)態(tài)快速進(jìn)動(dòng)（PSIF）序列產(chǎn)生，因此DESS不僅具有FISP產(chǎn)生的T1加權(quán)效果，還有PSIF產(chǎn)生的重T2加權(quán)效果［9］，其中PSIF序列對(duì)液體的流速非常敏感，流速快的呈流空信號(hào)，靠近脊神經(jīng)的快流速的血管呈低信號(hào)，這樣就減少了對(duì)脊神經(jīng)顯像的干擾，有利于血管周圍脊神經(jīng)的顯示。磁共振結(jié)構(gòu)相干穩(wěn)態(tài)成像（constructive interference in the steady state，CISS）序列屬于梯度回波（gradient echo，GRE）序列，其實(shí)質(zhì)是兩個(gè)平衡梯度和可變射頻脈沖的TrueFISP［10］?？勺兎崔D(zhuǎn)角快速自旋回波（sampling perfection with application optimized contrasts using different flip angle evolutions，SPACE）序列，是基于快速自旋回波（turbo spin echo，TSE）成像技術(shù)發(fā)展而來(lái)，所以具有快速高分辨率的三維TSE對(duì)比度成像，在臨床應(yīng)用廣泛［11］。以上序列形成的神經(jīng)根原始成像均可通過(guò)最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）、多平面重組圖像（multip－lanar reformation，MRP）及容積再現(xiàn)（volumerendering，VR）等方式進(jìn)行三維重建，更加直觀地顯示脊神經(jīng)與組織的關(guān)系。

2．2DWI 該技術(shù)可檢測(cè)活體組織內(nèi)水分子彌散受限水平及方向，間接反映組織微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其變化。由于脊神經(jīng)的解剖特點(diǎn)，水分子在纖維長(zhǎng)軸垂直方向運(yùn)動(dòng)明顯受限，信號(hào)衰減程度明顯低于背景信號(hào)，背景信號(hào)被抑制呈低信號(hào)，脊神經(jīng)呈高信號(hào)，利用計(jì)算機(jī)后處理軟件，能清楚顯示腰骶部脊神經(jīng)大體解剖形態(tài)及走行［12］。DWI雖掃描時(shí)間短，能很好地抑制背景信號(hào)，但其對(duì)周圍結(jié)構(gòu)分辨力不強(qiáng)［13］。擴(kuò)散張量成像（DTI）是由Basser等［14］在1994年首次提出，是擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，可用表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）和各向異性分?jǐn)?shù)（fractional anisotropy，F(xiàn)A）推測(cè)組織內(nèi)微結(jié)構(gòu)的狀態(tài)及白質(zhì)纖維束的走行、解剖和其細(xì)微變化。擴(kuò)散張量纖維束成像（DTT）亦稱為纖維跟蹤技術(shù)（fiber tracking，F(xiàn)T），是DTI的應(yīng)用延伸，以神經(jīng)纖維束內(nèi)水分子擴(kuò)散的各向異性為理論基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)上對(duì)纖維束進(jìn)行三維成像，從而直觀地顯示白質(zhì)纖維束的形態(tài)［15］。

3　MRN技術(shù)在腰骶脊神經(jīng)檢查中的應(yīng)用

3．1重T2WI脂肪抑制序列在腰骶脊神經(jīng)檢查中的應(yīng)用孫莉華等［16］對(duì)40例腰椎間盤突出患者及10例正常志愿者行腰骶神經(jīng)根IDEAL序列掃描和常規(guī)掃描，結(jié)果該序列能清楚顯示腰骶神經(jīng)根受壓特點(diǎn)及其與鄰近結(jié)構(gòu)的關(guān)系，不僅能對(duì)受壓神經(jīng)根作出準(zhǔn)確定位，還能評(píng)估受壓程度。Shen等［17］對(duì)115名健康志愿者進(jìn)行3D PROSET序列成像，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此序列能清楚顯示神經(jīng)節(jié)的最大徑、形態(tài)及解剖變異。Kim等［18］研究表明此序列還能清楚顯示神經(jīng)根水腫及受壓的程度。呂銀章等［19］對(duì)21例腰骶叢神經(jīng)病變患者及20例健康志愿者行常規(guī)掃描、三維短恢復(fù)時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)（3D－STIR）序列平掃及增強(qiáng)掃描，發(fā)現(xiàn)3D－STIR序列增強(qiáng)掃描能更清晰地顯示腰骶脊神經(jīng)的解剖形態(tài)及走行，能更好地抑制背景信號(hào)。泮智勇等［20］對(duì)35例腰痛患者行腰椎磁共振多回波數(shù)據(jù)圖像重合（MEDIC）序列掃描，發(fā)現(xiàn)MEDIC序列能清楚顯示神經(jīng)根病變、神經(jīng)根鞘受壓移位以及神經(jīng)根的全貌。Aydin等［21］利用三維磁共振結(jié)構(gòu)相干穩(wěn)態(tài)成像（3D－CISS）序列對(duì)100例腰椎間盤突出癥患者進(jìn)行掃描，結(jié)果顯示3D－CISS序列對(duì)于診斷腰椎間盤突出癥有很高的敏感性和特異性。不同序列之間，對(duì)于病灶的顯示也各有優(yōu)劣。陳細(xì)香等［22］對(duì)31例懷疑腰骶椎病變患者行常規(guī)MRI、三維多回波數(shù)據(jù)融合序列（threedimensionalmultiple echo recalled gradient echo，3D MERGE）及STIR序列掃描，發(fā)現(xiàn)在顯示腰骶叢神經(jīng)的細(xì)節(jié)與解剖結(jié)構(gòu)方面，3DMERGE序列優(yōu)于STIR序列，其圖像信噪比和對(duì)比噪聲比也高于STIR序列，且掃描時(shí)間明顯縮短。有些學(xué)者將多個(gè)序列聯(lián)合應(yīng)用，對(duì)于病灶的顯示更清楚。鄧明等［23］聯(lián)合利用磁共振雙回波穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)（dual echo steady state，DESS）序列與可變反轉(zhuǎn)角三維快速自旋回波（3D－SPACE）序列對(duì)腰骶脊神經(jīng)進(jìn)行掃描，發(fā)現(xiàn)3D－SPACE與3D－DESS聯(lián)合應(yīng)用能清晰顯示腰骶叢神經(jīng)病灶細(xì)節(jié)。MRN對(duì)于周圍軟組織結(jié)構(gòu)的顯示欠佳，所以不管采取哪種序列，常規(guī)序列仍不可缺少。

3．2DTI在腰骶脊神經(jīng)檢查中的應(yīng)用Shen等［24］利用DTI對(duì)健康人的腰椎進(jìn)行掃描，并測(cè)量椎間盤的ADC值、FA值，結(jié)果顯示隨著椎間盤位置的下移，ADC值升高。Balbi等［25］及Eguchi等［26］嘗試將DTI技術(shù)應(yīng)用于顯示腰骶部脊神經(jīng)根，發(fā)現(xiàn)FA值、ADC值在受壓與未受壓神經(jīng)根間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，從而認(rèn)為DTI可作為評(píng)價(jià)神經(jīng)根受壓的量化指標(biāo)。Miyagi等［27］對(duì)6例健康志愿者行DTI掃描，結(jié)果表明在神經(jīng)根近端，F(xiàn)A值隨著椎間盤的下移而降低，ADC值隨著椎間盤的下移而升高，并且在同一節(jié)段神經(jīng)根近端，F(xiàn)A值呈線性升高，ADC值呈線性降低，但在遠(yuǎn)端幾乎不變。Li Chuangting等［28］分別對(duì)20例單側(cè)神經(jīng)根壓迫癥患者和20例健康志愿者行DTI及DTT成像，測(cè)量平均FA值及ADC值，在健康志愿者中，同一水平左右兩側(cè)的神經(jīng)根FA值、ADC值沒(méi)有明顯差別，在患者中，受壓側(cè)脊神經(jīng)根的FA值明顯低于對(duì)側(cè)，這與Mathys等［29］研究結(jié)果一致；ADC值則明顯高于對(duì)側(cè)。其原因是神經(jīng)根受壓，神經(jīng)纖維出現(xiàn)華勒式變性及脫髓鞘病變，軸突及髓鞘再生發(fā)生障礙，于是神經(jīng)纖維走行垂直方向彌散運(yùn)動(dòng)增加，神經(jīng)纖維走行平行方向彌散運(yùn)動(dòng)減少，F(xiàn)A值降低；神經(jīng)根受壓后，神經(jīng)細(xì)胞細(xì)胞間隙增大，細(xì)胞膜通透性增加，組織內(nèi)血液灌注及大分子蛋白質(zhì)吸附作用發(fā)生變化，水分子運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，ADC值升高。時(shí)寅等［30］研究結(jié)果進(jìn)一步表明患側(cè)神經(jīng)根近端、遠(yuǎn)端的FA值均低于健側(cè)，且患側(cè)神經(jīng)根遠(yuǎn)端FA值低于近端。其原因可能是神經(jīng)根近端及遠(yuǎn)端的供血體系不同，近端由脊神經(jīng)膜血管循環(huán)體系供養(yǎng)，遠(yuǎn)端僅由周圍神經(jīng)束膜血管循環(huán)體系供養(yǎng)，因此受壓神經(jīng)根遠(yuǎn)端脫髓鞘病變較近端重，故遠(yuǎn)端FA值低于近端。Takashima等［31］對(duì)30例接受手術(shù)的單側(cè)單一節(jié)段腰椎間盤突出患者進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)術(shù)前受壓側(cè)脊神經(jīng)ADC值與下肢功能情況（VAS評(píng)分）呈正相關(guān)，提示術(shù)前背根神經(jīng)節(jié)ADC值降低，患者預(yù)后較差。Eguchi［32］等對(duì)13例單側(cè)神經(jīng)根受壓患者分別進(jìn)行術(shù)前及術(shù)后6個(gè)月DTI掃描，結(jié)果術(shù)前受壓側(cè)脊神經(jīng)的FA值低于對(duì)側(cè)、ADC值高于對(duì)側(cè)，術(shù)后FA值升高，由此推測(cè)DTI可作為診斷、定量評(píng)價(jià)及隨訪脊神經(jīng)受壓的一種手段。

4　MRN技術(shù)的前景及局限性

MRN技術(shù)安全、無(wú)創(chuàng)，不需要對(duì)比劑，清楚顯示脊神經(jīng)的解剖形態(tài)及走形，對(duì)椎間盤突出癥神經(jīng)根受壓有很大的診斷價(jià)值，且能提示手術(shù)操作的安全區(qū)域，減少神經(jīng)根的損傷。與此同時(shí)，DTI成像能測(cè)量脊神經(jīng)根壓迫部位的ADC值、FA值，觀察其微觀結(jié)構(gòu)的變化，有利于神經(jīng)根受壓的早期診斷及神經(jīng)再生的早期檢測(cè)。還能結(jié)合VAS等臨床癥狀評(píng)估方法，預(yù)測(cè)手術(shù)預(yù)后。目前MRN技術(shù)各種序列掃描時(shí)間仍較長(zhǎng)，一些腰椎間盤突出患者難以耐受，出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偽影，從而影響圖像質(zhì)量。其次，DTI技術(shù)有其本身的理論缺陷，該技術(shù)以理想狀態(tài)下水分子的高斯分布特點(diǎn)為基礎(chǔ)，但水分子在細(xì)胞內(nèi)外、不同組織間呈非高斯分布狀態(tài)。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，MRI技術(shù)發(fā)展越來(lái)越成熟，掃描序列更加優(yōu)化，MRN技術(shù)在脊神經(jīng)病變?cè)\斷、治療方法選擇、神經(jīng)再生情況評(píng)估以及預(yù)后判等方面，將有巨大的實(shí)用價(jià)值［33］。

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（編輯湯敏華）

R445．1

A

2095-4441（2016）03－0079－04

2016－07－28