DTI在頸椎間盤突出癥致臂叢神經(jīng)受累中的應(yīng)用

徐睿 康新國(guó) 何璽 曾憲春 劉昌杰

[摘要] 目的 探討DTI對(duì)頸椎間盤突出所致臂叢神經(jīng)受累病變的應(yīng)用價(jià)值。 方法 方便選擇該院2015年10月—2017年12月間臂叢牽拉試驗(yàn)陽性，存在單側(cè)頸椎間盤突出患者（病變組）及健康成人（健康組）各50例，分別行DTI掃描后測(cè)量病變組患側(cè)、健側(cè)以及對(duì)照組同病變組患側(cè)的臂叢FA值和ADC值，并行臂叢DTT成像。比較兩組資料中三者的FA值和ADC值。 結(jié)果 病變組患側(cè)臂叢，健側(cè)及對(duì)照組同病變側(cè)平均FA值分別為（0.338±0.027）、（0.405±0.009）及（0.410±0.011），ADC值分別為（1.741±0.091）×10-3mm2/s、（1.297±0.095）×10-3mm2/s及（1.297±0.089）×10-3mm2/s。分別行成組t檢驗(yàn)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=4.13，P<0.05；t=4.52，P<0.05）。通過進(jìn)一步兩兩比較，健康對(duì)照組和病變組患者同側(cè)對(duì)應(yīng)的臂叢束的平均FA值和ADC值存在差異（P<0.05），病變組患側(cè)臂叢的FA值顯著低于健康對(duì)照組的，ADC值顯著高于健康對(duì)照組；病變組患者健側(cè)與患側(cè)對(duì)應(yīng)的臂叢束的平均FA值和ADC值存在差異（P<0.05），病變組患側(cè)臂叢的FA值顯著低于健側(cè)，ADC值顯著高于健側(cè)；病變組患者健側(cè)與健康對(duì)照組同側(cè)臂叢的FA值和ADC值沒有顯著性變化（P>0.05）。結(jié)論 臂叢DTI成像，可以顯示臂叢神經(jīng)解剖形態(tài)及走行，并可通過量化分析，提供神經(jīng)根病變的定量數(shù)據(jù)，更能反映出導(dǎo)致患者臨床癥狀的臂叢神經(jīng)情況。

[關(guān)鍵詞] 磁共振成像；彌散張量成像；纖維束成像；臂叢神經(jīng)

[中圖分類號(hào)] R5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-0742（2019）01（b）-0170-03

[Abstract] Objective To investigate the value of DTI in the diagnosis of brachial plexus involvement in cervical disc herniation. Methods From October 2015 to December 2017， the brachial plexus traction test was positive. There were 50 patients with unilateral cervical disc herniation （disease group） and healthy adults （healthy group）. The lesions were measured after DTI scan. The brachial plexus FA value and ADC value of the affected side， the healthy side and the control group were compared with the control group， and the brachial plexus DTT was imaged. The FA and ADC values of the three groups were compared. Results The mean FA values of the lateral brachial plexus， the healthy side and the control group were（0.338±0.027），（0.405±0.009） and（0.410±0.011）， respectively. The ADC values were （1.741±0.091）×10-3mm2/s and （1.297±0.095）×10-3 mm2/s and （1.297±0.089）×10-3 mm2/s. The t-test was performed in groups， and the difference was statistically significant （t=4.13， P<0.05； t=4.52， P<0.05）. By further comparison， the mean FA value and ADC value of the ipsilateral brachial plexus bundles in the healthy control group and the disease group were different （P<0.05）， and the FA value of the lateral brachial plexus in the lesion group was significantly lower than that of the healthy group. In the control group， the ADC value was significantly higher than that in the healthy control group； the mean FA value and ADC value of the brachial plexus bundle corresponding to the affected side and the affected side of the lesion group were different （P<0.05）， and the diseased group had the lateral brachial plexus. The FA value was significantly lower than that of the healthy side， and the ADC value was significantly higher than that of the healthy side. There was no significant change in the FA value and ADC value of the ipsilateral brachial plexus between the healthy side and the healthy control group （P>0.05）. Conclusion Brachial plexus DTI imaging can show the anatomy and movement of brachial plexus， and quantitative analysis can provide quantitative data of radiculopathy， which can better reflect the brachial plexus that leads to clinical symptoms.

[Key words] Magnetic resonance imaging； Diffusion tensor imaging； Fiber bundle imaging； Brachial plexus

頸椎間盤突出癥（Cervical Disc Herniation，CDH）作為臨床常見病，是導(dǎo)致頸肩部疼痛最常見的病因[1]。常規(guī)磁共振頸椎矢狀位及軸位掃描僅能評(píng)估蛛網(wǎng)膜下腔、脊髓及神經(jīng)根受壓移位情況，難以顯示臂叢的解剖形態(tài)及走行，更不能進(jìn)行神經(jīng)根定量分析。磁共振彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）神經(jīng)纖維束示蹤成像（diffusion tensor tractography，DTT）可提供外周神經(jīng)細(xì)微結(jié)構(gòu)的顯示和定量分析[2]。該研究方便收集2015年10月—2017年12月間50例頸椎間盤突出致臂叢受損的患者，應(yīng)用該技術(shù)來顯示臂叢的走行形態(tài)及定量分析，探討臂叢神經(jīng)FA值及ADC值的變化，為診斷及療效評(píng)估等提供有效的臨床證據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

方便選擇單側(cè)頸肩部疼痛疑頸椎間盤突出患者50例，既往無脊髓創(chuàng)傷史，椎管占位史及手術(shù)史。其中男31例，女19例，最小年齡40，最大年齡65歲，平均年齡（50.1±2.6）歲。所有健康對(duì)照組都無腰痛或坐骨神經(jīng)痛史、無外傷或手術(shù)史、無神經(jīng)系統(tǒng)疾病及磁共振成像禁忌癥，依照患者年齡和性別配對(duì)50位健康對(duì)照組（年齡35～56歲，平均年齡為（38.6±4.2）歲，其中男性28例，女性22例）。所有受試者均均簽注知情同意書，經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 掃描序列和參數(shù)

采用 Siemens Area 1.5T 超導(dǎo)型 MR 成像儀進(jìn)行MR 檢查， DTI橫軸位掃描，采用單次激發(fā)回波平面成像 （Echoplanar imaging，EPI） 技術(shù)，擴(kuò)散敏感因子（b） 值為 800 s/mm2，TR 9 700 ms，TE 82 ms，層厚 3.0 mm，層間距為0，層數(shù)為50，矩陣128 × 128，F(xiàn)OV：280 mm× 280 mm，擴(kuò)散敏感梯度方向?yàn)?2，掃描時(shí)間為5 min 。檢查過程中要求受試者保持靜止。

1.3 圖像后處理和分析

在Siemens專用圖像后處理工作站進(jìn)行，使用Neuro 3D軟件，在b0圖上，于臂叢束區(qū)，每個(gè)節(jié)段的3個(gè)連續(xù)層面上手動(dòng)選取感興趣區(qū)（region of interest，ROI），大小25～35 mm2，分別記錄 ROI 的各項(xiàng)異性分?jǐn)?shù)（ fraction-al anisotropy，F(xiàn)A） 值及表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent coefficient，ADC）值，共放置 3 次，3 次平均值為最終的 FA 值及ADC值。然后進(jìn)行纖維束成像，采用設(shè)置ROI 的方法進(jìn)行臂叢神經(jīng)纖維束成像。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

采用 SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。統(tǒng)計(jì)結(jié)果均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)分析比較，以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

病變組及對(duì)照組共20例患者均可滿意的顯示臂叢走行情況（見圖1、圖2、圖3）。

2.2 對(duì)應(yīng)神經(jīng)根的FA值、ADC值比較

病變組與健康對(duì)照組FA值、PDC值比較均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表1。

病變組患側(cè)、健側(cè)以及對(duì)照組同病變組患側(cè)的臂叢FA值和ADC值比較，分別行成組t檢驗(yàn)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=4.13，P<0.05；t=4.52，P<0.05）。通過進(jìn)一步兩兩比較，健康對(duì)照組和病變組患者同側(cè)對(duì)應(yīng)的臂叢束的平均FA值和ADC值存在差異（P<0.05），病變組患側(cè)臂叢的FA值顯著低于健康對(duì)照組的，ADC值顯著高于健康對(duì)照組；病變組患者健側(cè)與患側(cè)對(duì)應(yīng)的臂叢束的平均FA值和ADC值存在差異（t=6.65、5.35，P<0.05），病變組患側(cè)臂叢的FA值顯著低于健側(cè)，ADC值顯著高于健側(cè)；病變組患者健側(cè)與健康對(duì)照組同側(cè)臂叢的FA值和ADC值沒有顯著性變化（t=11.43、15.22，P>0.05）。

3 討論

頸椎間盤突出易壓迫相應(yīng)神經(jīng)根造成臂叢受累，從而導(dǎo)致頸肩痛。絕大多數(shù)頸椎間盤突出癥發(fā)生在C4～5 和C5～6之間，這是因?yàn)樵撎幨軕?yīng)力和活動(dòng)度最大和最多，也最容易受損。神經(jīng)根受壓后神經(jīng)根屏障破壞、細(xì)胞水腫、缺血，導(dǎo)致華勒氏變性和神經(jīng)內(nèi)膜破裂，白介素和腫瘤壞死因子等引起前列腺素E2的增加導(dǎo)致疼痛發(fā)生，引起頸肩癥狀的主要原因是神經(jīng)根的炎性反應(yīng)與刺激[3]。DTI可量化評(píng)價(jià)神經(jīng)根炎性反應(yīng)，DTT是DTI應(yīng)用的擴(kuò)展，經(jīng)后處理軟件對(duì)神經(jīng)纖維束成像[4]，其FA值及ADC值反映的病理生理過程是不同的，外周神經(jīng)的 FA 值可能與軸突變性或再生有關(guān)，ADC值的變化可能是由于神經(jīng)水腫和華勒氏變性所致[5]。

DTI可顯示臂叢神經(jīng)纖維束的形態(tài)、分布及與鄰近結(jié)構(gòu)的毗鄰關(guān)系，并能獲得神經(jīng)纖維的擴(kuò)散量化特征。目前正常臂叢神經(jīng)根的FA值和ADC值報(bào)道[6-7]尚沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。Vargas等[6]測(cè)得臂叢神經(jīng)根的平均 FA值為左側(cè)（0.29±0.08）、右側(cè)（0.29±0.05）。陳妙玲等[7]所測(cè)的臂叢神經(jīng)根平均FA 值為左側(cè)（0.44±0.05）、右側(cè)（0.43±0.05）；平均ADC值分別左側(cè)（1.17±0.19）×10-3 mm2/s、右側(cè)（1.18±0.18）×10-3 mm2/s。該研究所測(cè)對(duì)照組臂叢神經(jīng)束區(qū)平均 FA 值為左側(cè)（0.41±0.08）、右側(cè)（0.43±0.09），平均ADC值左側(cè)為（1.25±0.16）×10-3mm2/s、右側(cè)為（1.28±0.15）×10-3mm2/s。與陳妙玲等[7]所得結(jié)果類似，與Vargas等[6]所得結(jié)果差異較大，推測(cè)原因可能與擴(kuò)散方向數(shù)目、機(jī)器設(shè)備、測(cè)量方法、圖像噪聲和部分容積效應(yīng)等因素不同有關(guān)。該研究顯示患側(cè)臂叢神經(jīng)束區(qū)FA值降低，ADC值增高，與陳娟[8]的結(jié)果相仿。因此在頸椎椎間盤突出癥中，對(duì)臂叢神經(jīng)的DTI成像，顯示量化特征，為診斷及療效評(píng)估等提供有效的臨床證據(jù)。但本研究存在以下不足：樣本數(shù)偏少，存在誤差；未進(jìn)行治療后病變神經(jīng)根的成像研究，需在后續(xù)研究中進(jìn)一步探討。

綜上所述， DTI，DTT能清楚顯示臂叢解剖形態(tài)及走行、并能量化分析，是常規(guī)MR診斷的有效補(bǔ)充，為研究神經(jīng)根病變提供了精準(zhǔn)的影像學(xué)信息，為臨床診斷和評(píng)估療效提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] TZ Orkun，T Bahattin，K Orkun，et al.Diffusion tensor imag ing of cervical spinal cord： A quantitative diagnostic tool in cervical spondylotic myelopathy[J].Journal of Craniovertebral Junction & Spine，2016，7（1）：26-30.

[2] MB Jirjis，A Vedantam，MD Budde，et al.Severity of spinal cord injury influences diffusion tensor imaging of the brain[J].Journal of Magnetic Resonance Imaging，2016，43（1）：63-74

[3] Manoel Jacobsen Teixeira； Matheus Gomes da S da Paz，et al.Neuropathic pain after brachial plexus avulsion - central and peripheral mechanisms[J].Bmc Neurology，2015，15（1）：1-9.

[4] L Chuanting，W Qingzheng，X Wenfeng，et al.3.0T MRI tract ography of lumbar nerve roots in disc herniation[J].Acta Radiologica，2014，5（8）：69-75.

[5] WQ Ding，XJ Zhou，JB Tang，et al.Three-dimensional displ ay of peripheral nerves in the wrist region based on MR diffusion tensor imaging and maximum intensity projection post-processing [J] European Journal of Radiology，2015，84（6）：1116-1127

[6] Vargas M I，Viallon M，Nguyen D，et al.Diffusion tensor im aging （DTI） and tractography of the brachial plexus：Feasibility and initial experience in neoplastic conditions [J] .Neuroradiology ， 2010，52（3）：237-245.

[7] 陳妙玲，李新春，陳鏡聰，等.磁共振擴(kuò)散張量成像定量分析正常臂叢神經(jīng)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2012，28（1）：77-81.

[8] 陳娟.MR神經(jīng)成像與DTI技術(shù)在周圍神經(jīng)損傷與修復(fù)中的應(yīng)用研究[D].南昌：南昌大學(xué)，2016.

（收稿日期：2018-10-16）