磁共振T2-mapping檢查對頸椎間盤退行性變的診斷價值

崔鳳珍，王世雷，張 哲，劉 娜，趙月芹，張利欣

頸椎間盤退行性變是臨床引起腰背痛的最重要因素之一，既往文獻報道,人體出現頸椎間盤退行性變最主要的原因是機體生理性改變，雖然椎間盤退行性變者多見于中老年人群，但隨著我國居民生活習慣的改變，青少年人群發(fā)生頸椎間盤退行性變的比例逐漸增高，患者早期椎間盤退行性變無明顯臨床癥狀，但隨著蛋白聚糖成分的減少、滲透壓的降低，椎間盤外形可發(fā)現變扁、突出等改變，影響患者生活質量[1-3]。目前臨床對于頸椎間盤退行性變的首選檢查方式為影像學檢查，磁共振在成像中有多種成像技術序列可選擇，對人體軟組織顯影較佳。本研究對42例受試者測量頸椎間盤T2值，旨在探討磁共振T2-mapping檢查在評估頸椎間盤退行性變中的價值?，F報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取石家莊市第二醫(yī)院2016年1—11月健康受試者42例，男25例，女17例，年齡18～40(26.95±6.58)歲，其中18～30歲者25例，31～40歲者17例。入選標準：①5年內無持續(xù)性頸部疼痛不適及上肢神經癥狀；②無壓縮性骨折者；③無脊柱疾病者，如脊柱畸形、脊柱感染、脊柱腫瘤者。排除標準：①存在嚴重心、肝等臟器疾病者；②妊娠期或哺乳期婦女。研究方案經醫(yī)院倫理委員會討論通過，符合倫理要求，受試者本人知情同意并簽署知情同意書。

1.2檢查方法 使用西門子3.0T超導型磁共振儀，采用頸部專用線圈，受試者采取仰臥位，進行掃描前5～8 h受試者需避免劇烈的頸部運動，入床方式：先頭后足。常規(guī)MRI掃描序列參數如下：①常規(guī)進行SE橫斷面T1、T2掃描，視野(FOV)：200 mm×200 mm，層厚3 mm，SET1WI：重復時間(TR)3500 ms，回波時間(TE)83 ms，回波鏈長度為4，采集2次信號；②T2WI采用脂肪抑制序列，TR 3000～3500 ms，TE 80～100 ms，回波鏈長度為19，采集2次信號。T2-mapping掃描采用多回波自旋回波序列，參數設置：TR 1200 ms，TE 13.8～69 ms，回波間隙13.8 ms。FOV：200 mm×200 mm，層厚3 mm，間隔20%，重復次數3次。

1.3圖像分析 參照頸椎Pfirrmann分級系統[4]對42例受試者頸椎間盤進行分級，具體分級標準見表1。由2名資深放射科診斷醫(yī)師獨立對42例受試者頸椎間盤進行分級，對分級不一致者以商議后結果為最終結論。將患者MRI掃描圖像通過計算機后臺傳入Syngo工作站，采用T2值測量功能重建出頸椎矢狀面正中層面T2圖，由一名資深放射科診斷醫(yī)師以髓核中部為中心設置面積約100 mm2的橢圓形感興趣區(qū)(regionof interest， ROI)測量髓核的T2值，每一椎間盤最終值取同一區(qū)域3次測量平均值。

表1 不同Pfirrmann分級頸椎間盤磁共振影像表現

2 結果

2.1T2值在不同頸椎間盤退變程度中的比較情況 42例健康受試者共210個頸椎間盤，經整理Pfirrmann分級資料發(fā)現Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V級例數分別為20、85、98、7、0例。Spearman相關分析顯示，髓核平均T2值與Pfirrmann分級存在負相關性(r=-0.67，P<0.01)，髓核平均T2值隨著Pfirrmann分級的升高而逐漸下降；Pfirrmann分級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級髓核平均T2值分別為(93.25±20.65)、(72.05±14.45)、(56.75±12.86)、(45.15±8.15)ms,不同Pfirrmann分級間髓核平均T2值比較差異均有統計學意義(F=47.96,P<0.001)。

2.2T2值對Pfirrmann分級的診斷準確度 根據ROC曲線圖顯示，T2值在診斷Ⅰ級和Ⅱ級、Ⅱ級和Ⅲ級、Ⅲ級和Ⅳ級頸椎間盤曲線下面積分別為0.78、0.80及0.79(P<0.05)。見圖1。

A B C 圖1 T2值診斷不同Pfirrmann分級椎間盤的ROC曲線A.Ⅰ級和Ⅱ級;B.Ⅱ級和Ⅲ級;C.Ⅲ級和Ⅳ級

2.3不同年齡、解剖節(jié)段中頸椎間盤髓核T2值比較 在18～30歲年齡段中，不同頸椎間盤節(jié)段中T2值比較差異有統計學意義(P<0.01)；31～40歲不同頸椎間盤節(jié)段中T2值均低于18～30歲(P<0.01)。見表2。

表2 不同年齡段、解剖節(jié)段中頸椎間盤髓核T2值比較情況

3 討論

腰背痛是人類的常見病及多發(fā)病，在給患者帶來身體痛苦的同時，也增加了患者心理負擔。目前大多數腰背痛的發(fā)病機制尚未清楚，但較多文獻認為腰背痛的發(fā)病與椎間盤、椎旁肌肉、椎間小關節(jié)、椎體和神經根的疼痛有一定相關性，其中椎間盤退行性變及其繼發(fā)性改變被認為是最重要的原因之一[5-8]。因此，如何有效地量化頸椎間盤退行性變的程度關系對于臨床制定治療方案、評估預后有重要意義[9]。諸多文獻報道，磁共振技術普遍應用于臨床進行疾病鑒別診斷，可根據人體正常組織與病灶間的信號差異特征，對病灶進行初步判定，在軟組織中的分辨率高，對脂肪、顱內出血、乳腺等部位成像清晰[10-13]。

隨著磁共振技術的不斷發(fā)展，在場強提高的基礎上，多類快速脈沖掃描序列、多通道相關相控陣線圈進一步提高了掃描圖像的質量水平。在成像序列技術中，磁共振有多種成像技術序列選擇，如DWI、FLASH-2D，可根據需求，壓抑正常組織信號。T2-mapping掃描原理基于磁共振采集信號的過程，通過測量組織中每個體素的橫向磁化矢量衰減，進而反映組織情況，尤其對組織中水分子含量的變化敏感性高，在關節(jié)、軟骨中可量化反映其內生化成分的變化[14-17]。本研究中，對受試者進行了常規(guī)序列掃描及T2-mapping掃描，在獲取T2值后進行了頸椎椎間盤退行性變診斷分析，發(fā)現經Spearman相關分析髓核平均T2值與Pfirrmann分級存在負相關性，髓核平均T2值隨著Pfirrmann分級的升高而逐漸下降，與吳艷等[18]文獻報道相一致。Pfirrmann分級是臨床中用于評價椎間盤退行性變應用最廣的方法，Pfirrmann分級標準主要是通過矢狀位T2WI NP信號的改變進行評估，NP的水化來源于NP內本身具有的糖胺聚糖，該結構是椎間盤承重的主要組成，可隨年齡增加逐漸降低，而T2值也隨之降低，故Driscoll等[19]和黃耀渠等[20]學者認為T2值能間接反映相關化學成分的變化情況，理論上定量評估椎間盤退行性變是可行的。本研究結果顯示，18～30歲年齡階段中不同頸椎間盤節(jié)段中T2值比較差異有統計學意義，31～40歲不同頸椎間盤節(jié)段中T2值低于18～30歲，與髓核水含量減少規(guī)律是一致的。另一方面，本研究中經ROC曲線分析證實T2值在診斷Ⅰ級和Ⅱ級、Ⅱ級和Ⅲ級、Ⅲ級和Ⅳ級頸椎間盤曲線下面積均為中等診斷準確度，進一步提示了T2-mapping可對頸椎退行性變進行精確診斷。

綜上所述，磁共振T2-mapping檢查可對頸椎間盤退行性變及其年齡、解剖節(jié)段相關變化進行評估，筆者認為T2值具有定量監(jiān)測椎間盤從正常向早期退變演變的潛力，可在臨床治療、病情監(jiān)測等方面發(fā)揮重要的作用。

[1] 李淑華,張俊祥.膝關節(jié)軟骨磁共振生理成像技術的應用與進展[J].醫(yī)學研究生學報,2015,28(10):1116-1120.

[2] 溫群,孟凡華,錢亭,等.1.5T磁共振T2值定量測定在評價腰椎間盤退行性變中的價值研究[J].中國骨與關節(jié)雜志,2016,5(8):582-587.

[3] 黃耀渠,趙曉梅,伍瓊慧,等.磁共振T2弛豫時間和ADC評估腰椎間盤退變的對比研究[J].放射學實踐,2016,31(8):773-777.

[4] Chokan K， Murakami H， Endo H，etal. Evaluation of Water Retention in Lumbar Intervertebral Disks Before and After Exercise Stress With T2 Mapping[J].Spine (Phila Pa 1976), 2016,41(7):E430-436.

[5] 吳加滿,劉緒明,項劍瑜,等.肥胖與正常體重青年人腰椎間盤磁共振T2-mapping對照研究[J].醫(yī)學影像學雜志,2015,25(3):506-510.

[6] 鐘凱華,徐海斌,白素平.腰椎間盤退行性變磁共振成像和病理學變化對照研究[J].新鄉(xiāng)醫(yī)學院學報,2015,32(4):314-317.

[7] 陳鵬翅,宋玲玲,聶紅防,等.磁共振T2-mapping檢查成人正常膝關節(jié)半月板的T2值[J].貴陽醫(yī)學院學報,2016,41(11):1337-1339.

[8] 項劍瑜,劉緒明,王為知,等.磁共振雙回波穩(wěn)態(tài)及T2-mapping序列在髖關節(jié)撞擊綜合征關節(jié)軟骨退變早期的價值研究[J].醫(yī)學研究雜志,2015,44(6):100-103.

[9] 周雯,黃嶸,戚玉龍,等.核磁共振 T2 mapping成像評估前交叉韌帶重建術后股骨髁軟骨對吻損傷的定量研究[J].中國CT和MRI雜志,2016,14(10):108-112.

[10] 王嬌,查云飛,邢棟,等.3D超短回波序列聯合T2-mapping評價腰椎間盤軟骨終板缺損與椎間盤退變的關系[J].中國醫(yī)學影像技術,2015,30(10):1470-1474.

[11] 賀冶冰,項楠,石少敏,等.眼眶磁共振成像T2-Mapping診斷活動性Graves眼病的臨床應用[J].中華內分泌代謝雜志,2015,31(4):327-332.

[12] 葛涌錢,周學軍,包雪平,等.3.0T MR IDEAL和T2 mapping成像在腰椎間盤退變中的應用[J].中國CT和MRI雜志,2015,13(2):81-83.

[13] 張永亞,孫琦,董敏俊,等.T2WI與T2 mapping技術在腰椎間盤MR成像中的應用[J].醫(yī)學影像學雜志,2015,25(11):1999-2003.

[14] 張嘯波,孫維榮,張肖,等.T2 mapping對腰椎間盤退行性變的定量研究[J].中國醫(yī)學影像學雜志,2015,30(7):544-548.

[15] 金漢葵,童三龍,張凱,等.磁共振 T2 mapping 成像評估膝關節(jié)軟骨的損傷與修復的效果[J].南昌大學學報:醫(yī)學版,2016,56(2):57-61.

[16] 龔靜山,凌人男,周陽泱,等.采用3.0T MRI T2和T2 mapping評價下腰痛患者腰椎間盤退變[J].中國CT和MRI雜志,2016,14(10):113-116.

[17] Baessler B, Schaarschmidt F, Schnackenburg B,etal. Reproducibility of three different cardiac T2-mapping sequences at 1.5T and impact of cofactors on T2-relaxation times[J].Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance, 2015,17(1):1-2.

[18] 吳艷,曾旭文,梁治平,等.T2 mapping評價關節(jié)軟骨損傷及修復的研究進展[J].生物醫(yī)學工程與臨床,2015,15(2):208-211.

[19] Driscoll S J, Zhong W, Torriani M,etal. In-vivo T2-relaxation times of asymptomatic cervical intervertebral discs[J].Skeletal Radiol, 2016,45(3):393-400.

[20] 黃耀渠,趙曉梅,伍瓊惠,等.MR T2弛豫時間評估頸椎間盤退變的初步研究[J].磁共振成像,2015,5(11):843-847.