三維質(zhì)子密度加權(quán)MRI對(duì)兒童寰樞關(guān)節(jié)半脫位的診斷及療效評(píng)價(jià)的意義研究

陳巖，徐士象，高希法

江蘇省中醫(yī)院 a. 放射科；b. 推拿科，江蘇 南京 210029

引言

寰樞關(guān)節(jié)是人體中軸骨骼中活動(dòng)程度最大、最復(fù)雜的關(guān)節(jié)之一，其旋轉(zhuǎn)功能對(duì)頸部旋轉(zhuǎn)起到近一半的作用。兒童寰樞椎半脫位是常見(jiàn)多發(fā)病，病因?yàn)檎眍i部扭傷、頸咽部炎癥或感染等，臨床上表現(xiàn)為突發(fā)頸部疼痛、斜頸、頸椎活動(dòng)受限，因?yàn)榕c肌性、骨性、視力障礙性斜頸有類似的臨床表現(xiàn)而容易誤診或延誤治療[1-3]。過(guò)去，寰樞關(guān)節(jié)張口位及頸椎側(cè)位X片被認(rèn)為是診斷寰樞關(guān)節(jié)半脫位的首選且便捷的檢查方法,但是此方法存在重疊干擾，有輻射劑量危害，受患兒配合影響準(zhǔn)確性、無(wú)法評(píng)價(jià)軟組織及韌帶等缺點(diǎn)[4-5]。本研究利用MR無(wú)輻射、多參數(shù)、多平面成像、高軟組織分辨率成像等優(yōu)點(diǎn)，采用三維可變翻轉(zhuǎn)角空間優(yōu)化對(duì)比度完善技術(shù)（3D Sampling Perfection with Application optimized Contrast using different flip angle Evolution，3D-SPACE）的質(zhì)子加權(quán)成像（3D-Pd-SPACE）聯(lián)合常規(guī)掃描，試圖顯示顱頸交界處的骨性結(jié)構(gòu)及軟組織結(jié)構(gòu)的先天性異常、炎性疾病、腫瘤性改變及頸髓損傷變性等情況，探究它對(duì)其他影像學(xué)檢查無(wú)法探及的橫韌帶和翼狀韌帶的異常診斷能力，以研究MRI對(duì)寰樞關(guān)節(jié)半脫位的診斷、鑒別診斷、療效觀察的臨床指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集2017年6月至2018年5月行MR 3D-PD-SPACE脂肪抑制序列聯(lián)合T1/T2等常規(guī)掃描的患兒共23例，年齡6～14歲，所有患兒皆在清醒狀態(tài)下檢查（未使用鎮(zhèn)靜劑），必要時(shí)請(qǐng)家屬陪同，不能配合或檢查失敗者除外。本研究已經(jīng)得到南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)同意，患者家屬都了解研究?jī)?nèi)容并已經(jīng)簽署知情同意書。牽引治療臨床癥狀緩解后，對(duì)初診MR有異常表現(xiàn)的患者行MR復(fù)查。檢查前去除飾品、掛件、牙齒矯正器等金屬異物及磁性物品，告知檢查時(shí)噪聲及注意事項(xiàng)，必要時(shí)家長(zhǎng)陪同。納入標(biāo)準(zhǔn)：① 符合兒童寰樞關(guān)節(jié)半脫位臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)者；② 年齡在6～14歲之間，性別不限；③ 患兒及家屬知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：① 先天顱底畸形患者，尤其是寰樞椎畸形、齒突嚴(yán)重傾斜者；② 寰樞椎骨折或完全脫位者；③ 由于情緒、智力或行為障礙不能保持靜止配合檢查者。

1.2 儀器與掃描方法

MR檢查方法：采用SIEMENS 1.5T MAGNETOM Aera MRI掃描儀，頸部正交線圈。所有受檢者均常規(guī)行頸椎T1WI矢狀位、T1WI冠狀位、T2WI_FS壓脂軸位、T2_TSE_DIXON 脂水分離像矢狀位、3D-SPACE-PDWI-STIR薄層高清掃描加多層面重建。具體掃描參數(shù)，見(jiàn)表1。

表1 MR寰樞關(guān)節(jié)掃描參數(shù)

1.3 圖像后處理、報(bào)告

利用西門子后處理工作站對(duì)二維掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，在T1WI矢狀位上測(cè)量寰齒前間隙，在T1WI冠狀位上測(cè)量齒突側(cè)塊間距差值；對(duì)3D-SPACE-PDWI-STIR薄層高清掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行多平面重組（Multiple Planar Reformation，MPR），獲得軸位、矢狀位及冠狀位標(biāo)準(zhǔn)圖像，觀察翼狀韌帶、橫韌帶等的解剖位置及異常信號(hào)。綜合MR各參數(shù)圖像做出診斷報(bào)告，對(duì)診斷結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果

23例患者圖像質(zhì)量全部為優(yōu)或良，皆可做出診斷。MR診斷要點(diǎn)：① 寰樞椎骨質(zhì)水腫，或寰樞椎關(guān)節(jié)囊積液或水腫；② 寰齒前間隙大于3 mm或齒突側(cè)塊間距差值大于3 mm；③ 樞椎棘突偏離中線，或者發(fā)生關(guān)節(jié)面出現(xiàn)間隙或者積液等；④ 橫韌帶、翼狀韌帶增粗或走行異常；各韌帶出現(xiàn)水腫、斷裂或者出血所致的異常信號(hào)。療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的即上述指征緩解或消失。

圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下：優(yōu)，可清晰顯示寰樞關(guān)節(jié)各種結(jié)構(gòu)、對(duì)比度及信噪比良好、圖像無(wú)運(yùn)動(dòng)及其他偽影；良，可較為清晰顯示寰樞關(guān)節(jié)各種結(jié)構(gòu)、對(duì)比度及信噪比較好、圖像無(wú)運(yùn)動(dòng)及其他偽影或偽影不影響興趣區(qū)；中，可顯示寰樞關(guān)節(jié)各種結(jié)構(gòu)、對(duì)比度及信噪比不佳、有運(yùn)動(dòng)或其他偽影、勉強(qiáng)做出大部分診斷；差，無(wú)法清晰顯示寰樞關(guān)節(jié)各種結(jié)構(gòu)、對(duì)比度及信噪比差、圖像因運(yùn)動(dòng)或其他偽影而檢查失敗。據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，23例患者圖像質(zhì)量由2位醫(yī)生做出評(píng)價(jià)，圖像質(zhì)量評(píng)為優(yōu)的分別為95.6%和91.3%，兩名醫(yī)師圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)的一致性較高（Kappa值= 0.646） （表2）。

表2 兩名醫(yī)生圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)（例）

23例患者中，寰樞關(guān)節(jié)及頸椎無(wú)明顯異常（7例）；寰樞關(guān)節(jié)半脫位16例；半脫位的影像學(xué)異常表現(xiàn)診斷為齒突側(cè)塊間距差值大于3 mm（7例）、寰齒前間隙大于5 mm（9例）、橫韌帶損傷（2例）、翼狀韌帶損傷（10例）。其他影像學(xué)異常表現(xiàn)包括頸椎側(cè)彎（4例）、齒突先天畸形（1例）。MR診斷陽(yáng)性的寰樞關(guān)節(jié)半脫位行牽引治療后，MR復(fù)查結(jié)果：16例寰樞關(guān)節(jié)半脫位患者中11例MR表現(xiàn)恢復(fù)正常，3例有所緩解。1例左側(cè)翼狀韌帶損傷患兒治療前后MR對(duì)比結(jié)果，見(jiàn)圖1。

3 討論

3.1 兒童寰樞關(guān)節(jié)半脫位的臨床及影像特點(diǎn)

兒童由于其特殊的解剖生理特征，如寰樞椎水平受力多、兩側(cè)塊間關(guān)節(jié)面呈水平位、脊椎鉤突易過(guò)曲及旋轉(zhuǎn)、肌肉韌帶較薄弱、頸咽部感染易擴(kuò)散等原因，相對(duì)成人而言更易發(fā)生寰樞關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)性半脫位[5]。但是由于兒童就診時(shí)臨床癥狀相對(duì)較輕，又不易配合檢查治療，影像學(xué)表現(xiàn)有時(shí)不典型，而導(dǎo)致誤診、漏診，同時(shí)臨床不統(tǒng)一的診療標(biāo)準(zhǔn)可能進(jìn)一步導(dǎo)致慢性脫位及復(fù)位困難，對(duì)此只能采用手術(shù)的方法保持穩(wěn)定性但會(huì)失去寰樞關(guān)節(jié)的靈活性[6]。盡管寰樞關(guān)節(jié)張口位及頸椎側(cè)位攝片是診斷寰樞關(guān)節(jié)半脫位的首選檢查方法，但因患兒配合不佳、二維圖像受頭頸部其他結(jié)構(gòu)遮擋等現(xiàn)實(shí)情況，有增加患兒輻射劑量的風(fēng)險(xiǎn)[7]。對(duì)于寰樞關(guān)節(jié)半脫位的治療，國(guó)內(nèi)外學(xué)者有著不同的看法和實(shí)踐，Levine等[8]把頸部牽引及固定治療作為首選的保守治療方法。Castel等[9]對(duì)保守治療的選擇僅限于沒(méi)有橫韌帶斷裂的患兒，Phillips等[10]和Junichi等[11]制定的接受度頗高的治療方案主要依據(jù)病史的長(zhǎng)短。Beier等[12]則主要根據(jù)患兒的臨床表現(xiàn)作為治療依據(jù)，指出輕癥行頸托固定，復(fù)位不佳和（或）發(fā)生神經(jīng)功能障礙甚至演變?yōu)榛喂潭ǖ囊M早外科手術(shù)，以免發(fā)生寰椎移位導(dǎo)致的頸髓受壓等嚴(yán)重后果[13]。Han等[14]總結(jié)了需要融合手術(shù)進(jìn)行復(fù)位固定的各種情況，包括先天性嚴(yán)重畸形、橫韌帶斷裂、腫瘤或感染性疾病導(dǎo)致的寰樞椎脫位等無(wú)法在牽引、外部固定、手法復(fù)位等保守方法重建寰樞關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的病變。本研究針對(duì)寰樞關(guān)節(jié)半脫位的患兒，進(jìn)行的治療主要是中醫(yī)的牽引及推拿（包括中藥膏劑按摩），發(fā)揮中醫(yī)的優(yōu)勢(shì)，取得了很好的療效；使用多參數(shù)MR對(duì)臨床疑似寰樞關(guān)節(jié)半脫位的患兒進(jìn)行掃描，不僅可以排除顱頸交界處的結(jié)核、腫瘤、先天性畸形做出排除，還可以對(duì)精細(xì)的小關(guān)節(jié)及韌帶進(jìn)行評(píng)價(jià)。

圖1 1例左側(cè)翼狀韌帶損傷患兒治療前后MR對(duì)比

3.2 寰樞椎半脫位影像學(xué)方法的選擇

隨著影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展，寰樞椎半脫位的影像學(xué)檢查方法日益豐富，包括數(shù)字化X線正側(cè)位攝片加后處理測(cè)量，計(jì)算機(jī)斷層成像加多層面重建及三維重建、磁共振成像多參數(shù)多角度成像等。X線對(duì)寰樞關(guān)節(jié)的骨性結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系及異常有肯定意義，是最常用且便捷的檢查方法，可作為初步檢查手段。CT薄層容積掃描加多層面重建如軸位、矢狀面、冠狀面、斜冠狀面等對(duì)于骨性結(jié)構(gòu)異常有重要診斷意義[15]。隨著近年來(lái)MR技術(shù)的進(jìn)步，高場(chǎng)強(qiáng)、高分辨力、快速掃描及重建技術(shù)、壓脂技術(shù)、各項(xiàng)同性三維掃描序列及后處理軟件的應(yīng)用，使得臨床可以獲得更快捷、更高清的MR圖像[16]。MRI對(duì)于顱頸交界區(qū)韌帶（包括十字韌帶、橫韌帶、齒突尖韌帶、翼狀韌帶、寰枕前膜、寰枕后膜－硬膜復(fù)合體等）、寰樞椎骨質(zhì)、關(guān)節(jié)面及小腦、脊髓、腦干、椎基底動(dòng)脈等結(jié)構(gòu)的改變有著不可替代的顯示價(jià)值。有學(xué)者利用低溫冰凍技術(shù)做出枕寰樞關(guān)節(jié)薄片標(biāo)本，與相同位置相同層厚的磁共振圖像對(duì)照，證實(shí)枕寰樞關(guān)節(jié)韌帶在MRI的各種掃描層面上可以清晰顯示[17]。本研究中有數(shù)例患兒先行X線檢查，由于上頜或者枕骨的遮擋無(wú)法清晰觀察寰樞關(guān)節(jié)的情況，或者因患兒疼痛或配合不佳導(dǎo)致X線片無(wú)法準(zhǔn)確診斷，皆通過(guò)MRI獲得了較好的結(jié)果。亦有患兒X光顯示寰齒前間隙和（或）齒突側(cè)塊間距差值顯示正常但臨床癥狀明顯者，通過(guò)MRI發(fā)現(xiàn)了韌帶的水腫、關(guān)節(jié)積液等表現(xiàn)，提示MR可以帶來(lái)更多的診斷信息，如圖2所示。

圖2 寰樞關(guān)節(jié)半脫位患兒治療前后MR檢查對(duì)比

3.3 MR寰樞椎關(guān)節(jié)成像的進(jìn)展

MR在寰樞椎關(guān)節(jié)成像的應(yīng)用由來(lái)已久，20世紀(jì)八九十年代就開始應(yīng)用于上頸椎的顯示。寰樞關(guān)節(jié)由寰樞側(cè)塊關(guān)節(jié)、齒狀突寰椎前弓關(guān)節(jié)、齒突橫韌帶連接組成，其中翼狀韌帶和橫韌帶是保證寰樞關(guān)節(jié)活動(dòng)度及穩(wěn)定性的重要部分。翼狀韌帶損傷，可出現(xiàn)寰枕關(guān)節(jié)及寰樞關(guān)節(jié)的軸向旋轉(zhuǎn)半脫位。橫韌帶斷裂，會(huì)極大降低寰樞關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，容易引起寰樞關(guān)節(jié)的屈伸運(yùn)動(dòng)及側(cè)方平移的異常，可能導(dǎo)致頸部重要?jiǎng)用}受壓或頸髓剪切力損傷，嚴(yán)重者有生命危險(xiǎn)[18]。X線片只能通過(guò)骨折或移位的距離等信息間接判斷韌帶的損傷，且受其他組織重疊干擾，對(duì)韌帶損傷的顯示信心不足；CT掃描對(duì)顱頸交界處的骨組織的顯示是其最大的優(yōu)勢(shì)，但是肌肉韌帶及其他軟組織密度接近且受射線硬化效應(yīng)的影響，對(duì)韌帶的形態(tài)及病變的診斷效果欠佳。對(duì)比之下，MR表現(xiàn)出了其對(duì)韌帶顯示的優(yōu)越性，即使在低場(chǎng)強(qiáng)的磁共振設(shè)備上，研究者通過(guò)采用斜冠狀面（掃描基線平行于齒狀突）等合理的掃描層面，對(duì)正常志愿者進(jìn)行掃描并得到了CCJ韌帶滿意的顯示率（均為100%）[19]。以往寰樞關(guān)節(jié)半脫位的影像診斷標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)重要指標(biāo)，即寰齒前間隙和齒突側(cè)塊間距差值。以前基于X線影像的研究常常把寰齒前間隙或齒突側(cè)塊間距差值>3 mm作為寰樞關(guān)節(jié)半脫位的診斷標(biāo)準(zhǔn)，但是對(duì)于一些齒突側(cè)塊間距差值<3 mm但臨床疑似半脫位的患者，需要利用MRI對(duì)橫韌帶損傷進(jìn)行診斷。Dickman等[20]研究證實(shí)，磁共振成像準(zhǔn)確地描述橫韌帶的解剖完整性，并能為橫韌帶斷裂后的早期椎體融合術(shù)提供診斷依據(jù)。對(duì)于掃描序列的選擇，有學(xué)者分別利用動(dòng)物及人的寰樞椎標(biāo)本行MR掃描，皆提出質(zhì)子加權(quán)成像PDWI-脂肪抑制技術(shù)可以更好地顯示韌帶并且降低骨髓及軟組織中的脂肪信號(hào)，更好地突出水腫、出血等病變信號(hào)。Alessandro等[21]使用T2-STIR序列作為兒童AARD愈合過(guò)程的評(píng)價(jià)參數(shù)，通過(guò)觀察韌帶水腫、關(guān)節(jié)面水腫及關(guān)節(jié)囊積液等來(lái)確定頸部矯形器及理療的治療方案，亦取得了非常好的效果。本研究中使用MR 3D-PDSPACE抑脂技術(shù)聯(lián)合常規(guī)掃描對(duì)臨床疑診寰樞關(guān)節(jié)半脫位的患兒進(jìn)行MR掃描，獲得了更多的診斷信息，可更明確地對(duì)顱底交界區(qū)的各種病變進(jìn)行診斷和鑒別診斷。對(duì)本研究中經(jīng)過(guò)中醫(yī)推拿治療方案的選擇及治療效果的評(píng)價(jià)也有重要的意義，研究中23例患兒中22例明顯改善或臨床治愈，但其中1例治療后癥狀和MR表現(xiàn)都提示半脫位加重，后擴(kuò)大MR掃描范圍發(fā)現(xiàn)該患兒存在脊柱側(cè)彎的基礎(chǔ)病變，這也提示我們?cè)谂R床診斷中關(guān)注體格檢查及常規(guī)X線檢查的重要性。

綜上所述，三維質(zhì)子密度加權(quán)MRI聯(lián)合常規(guī)掃描對(duì)寰樞關(guān)節(jié)半脫位的診斷及鑒別診斷有重要價(jià)值，能清楚顯示骨性結(jié)構(gòu)異常、腫瘤、炎癥和血管受累情況及頸髓損傷程度等，對(duì)于橫韌帶、翼狀韌帶十字韌帶等能清楚顯示其結(jié)構(gòu)異?；虿±碜兓瑢?duì)顱底交界處的各種異常的檢出及寰樞關(guān)節(jié)半脫位的療效評(píng)價(jià)有重要的價(jià)值。