MR 3D-FIESTA序列對腰椎間盤突出癥腰骶神經(jīng)根受壓程度的評估價值

羅維斯，董斐然，劉志方

韶關(guān)市中醫(yī)院放射科，廣東 韶關(guān) 512026

腰椎間盤突出是骨科的多發(fā)病、常見病，主要是由于髓核、纖維環(huán)、軟骨板等發(fā)生退行性病變后，在外力作用下椎間盤的髓核從破裂的纖維環(huán)突出[1]，使鄰近的脊神經(jīng)根術(shù)受刺激或壓迫，從而產(chǎn)生腰腿疼痛、麻木等癥狀。清晰顯示腰骶神經(jīng)根的形態(tài)及其與周圍組織的解剖關(guān)系是準確判定神經(jīng)根是否受壓和治療方案選擇的關(guān)鍵[2]。X線片、CT、椎管造影等影像學(xué)手段在腰骶神經(jīng)檢查上均有各自的局限性，均無法全程顯示腰骶神經(jīng)根。三維雙激發(fā)平衡式穩(wěn)態(tài)自由進動(3D-FIESTA)序列是近年來發(fā)展起來的MR技術(shù)，借助多種后期處理技術(shù)能夠全面、清晰顯示腰骶神經(jīng)根及其與周圍軟組織的關(guān)系[3-4]。本研究探討了3D-FIESTA序列對腰椎間盤突出癥腰骶神經(jīng)根受壓程度評估的應(yīng)用價值，現(xiàn)報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2019年10月至2021年4月韶關(guān)市中醫(yī)院收治的120例因腰椎間盤突出致腰腿痛的患者為研究對象，其中男性57 例，女性63 例；年齡23~71歲，平均(53.87±6.19)歲。納入標準：①臨床主要表現(xiàn)為腰部酸脹、疼痛，伴有單側(cè)或雙側(cè)下肢發(fā)麻和疼痛；②病史超過3個月；③均在上述醫(yī)院順利完成常規(guī) MRI、3D-FIESTA 序列和水脂分離技術(shù)(IDEAL)序列成像。排除標準：①MRI檢查禁忌證者；②腫瘤、感染、骨折或代謝性骨病者。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核批準，所有患者知情并簽署知情同意書。

1.2 檢查方法 檢查儀器選擇美國GE Discovery 750 3.0T掃描儀，線圈采用8通道CTL相控陣靶線圈。所有患者取仰臥位、頭先進進行腰椎掃描，掃描序列包括矢狀位T1WI序列、橫斷位T2WI序列、矢狀位迭代最小二乘估算法水脂分離技術(shù)(IDEAL)序列和3D-FIESTA序列，掃描參數(shù)見表1。采用GE ADW4.6后處理工作站對所有圖像進行后期處理，選擇合適的層厚和旋轉(zhuǎn)角度，獲得最佳神經(jīng)根圖像。由兩名經(jīng)驗豐富的影像學(xué)醫(yī)師采用雙盲法對兩序列所得圖像進行評價。

表1 各序列的掃描參數(shù)

1.3 觀察指標與評價方法 (1)腰骶神經(jīng)根、受壓神經(jīng)根清晰度。腰骶神經(jīng)根清晰程度的評價標準[5]：從圖像整體清晰度、神經(jīng)根形態(tài)結(jié)構(gòu)、神經(jīng)根邊緣清晰度和神經(jīng)根邊緣光滑銳利程度四個方面進行評價，圖像的整體清晰、神經(jīng)根的形態(tài)結(jié)構(gòu)連續(xù)、神經(jīng)根的邊緣清晰、神經(jīng)根邊緣光滑銳利各計1分，四項累加為腰骶神經(jīng)根清晰度的最終得分。受壓神經(jīng)根的清晰程度分為清晰、清晰度尚佳和不清晰，分別記為3分、2分、1分。(2)兩種掃描序列的圖像質(zhì)量分級情況。圖像質(zhì)量分為Ⅰ級~Ⅲ級，Ⅰ級：腰骶叢神經(jīng)各部分(包括神經(jīng)根、神經(jīng)節(jié)、節(jié)前神經(jīng)、節(jié)后神經(jīng))完全清晰且邊緣銳利；Ⅱ級：腰骶叢神經(jīng)各部分邊緣不夠清晰，但結(jié)構(gòu)尚可分辨；Ⅲ級：腰骶叢神經(jīng)各部分顯示不良，結(jié)構(gòu)難以辨認[6]。(3)兩種掃描序列的載噪比(CNR)、信噪比(SNR)。以L5神經(jīng)節(jié)為興趣對象，從原始圖像中找出其顯示的最大橫截面，在神經(jīng)結(jié)處、鄰近神經(jīng)根側(cè)椎體邊緣區(qū)、腦脊液區(qū)和背景區(qū)上分別選擇一處感興趣區(qū)(ROI)，ROI面積分別為：神經(jīng)根1 mm2，椎體2 mm2，腦脊液2 mm2，背景噪聲面積2 mm2，ROI位置、大小盡可能一致，測量三次取平均值作為最終結(jié)果。CNR=(SI神經(jīng)根-SI椎體(腦脊液))/SD背景；SNR=SI椎體(腦脊液)/SD背景[7]。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS20.0 統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)。計量資料符合正態(tài)分布，以均數(shù)±標準差()表示，組間均數(shù)比較采用t檢驗；等級資料比較采用秩和檢驗。均以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩種掃描序列顯示的腰骶神經(jīng)根、受壓神經(jīng)根的清晰度評分比較 3D-FIESTA 序列顯示腰骶神經(jīng)根、受壓神經(jīng)根上的清晰度評分均明顯高于IDEAL序列，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。IDEAL 序列顯示椎間盤圖像清晰，而3D-FIESTA 序列重建圖像能夠清晰顯示脊神經(jīng)與椎間盤的空間位置關(guān)系，見圖1、圖2。

表2 兩種掃描序列顯示的腰骶神經(jīng)根、受壓神經(jīng)根的清晰度評分(分，)

表2 兩種掃描序列顯示的腰骶神經(jīng)根、受壓神經(jīng)根的清晰度評分(分，)

掃描序列3D-FIESTA序列IDEAL序列t值P值腰骶神經(jīng)根4.64±0.76 4.01±0.53 7.448 4 0.001受壓神經(jīng)根4.51±0.64 3.89±0.51 8.299 3 0.001

圖1 女，53歲，腰椎間盤突出癥

圖2 男，59歲，腰椎間盤突出癥

2.2 兩種掃描序列的圖像質(zhì)量分級情況比較 3DFIESTA序列的圖像質(zhì)量分級明顯優(yōu)于IDEAL序列，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=18.063 4，P=0.000 1<0.05)，見表3。

表3 兩種掃描序列的圖像質(zhì)量分級比較[例(%)]

2.3 兩種掃描序列的SNR、CNR比較 3D-FIESTA 序列的腰骶神經(jīng)根-椎體SNR、腰骶神經(jīng)根-椎體CNR明顯低于IDEAL序列；腰骶神經(jīng)根-腦脊液SNR、腰骶神經(jīng)根-腦脊液CNR明顯高于IDEAL 序列，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表4。

表4 兩種掃描序列的SNR、CNR比較()

表4 兩種掃描序列的SNR、CNR比較()

掃描序列3D-FIESTA序列IDEAL序列t值P值腰骶神經(jīng)根-椎體SNR 51.46±6.46 117.25±18.03 37.629 5 0.001腰骶神經(jīng)根-椎體CNR 36.09±5.71 73.26±9.86 35.736 0 0.001腰骶神經(jīng)根-腦脊液SNR 269.18±28.48 216.26±20.43 16.539 6 0.001腰骶神經(jīng)根-腦脊液CNR 284.23±21.77 103.57±14.79 75.194 7 0.001

3 討論

腰骶神經(jīng)的解剖結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，走行迂曲，在不同椎間盤平面上具有不同的前突角度，較多的細小分支與周圍組織邊界并沒有固定的解剖結(jié)構(gòu)。另外，腰骶神經(jīng)根周圍包裹有大量的動靜脈和淋巴組織結(jié)構(gòu)，與周圍的神經(jīng)很難形成對比[5]。常規(guī)掃描獲得的圖像往往會受到周圍組織較大干擾，硬脊膜下腔與神經(jīng)根之間對比并不顯著，難以清晰顯示脊神經(jīng)的細微結(jié)構(gòu)和走行[8]。

本研究用于腰椎掃描的MRI 掃描序列包括矢狀位T1WI、IDEAL序列和橫斷位T2WI。IDEAL序列對三點式DIXON 水脂分離技術(shù)進行了改進，克服了因磁場不均勻引起的抑制不徹底。借助后期處理技術(shù)，IDEAL序列能夠一次性生成同相位、反相位、水像、脂像四種不同對比的圖像結(jié)果[9]，結(jié)合矢狀位T1WI、橫斷位T2WI，IDEAL 序列能夠?qū)怪髯刁w、椎管、椎間盤病變作出診斷。相關(guān)報道顯示，IDEAL序列對椎間盤退變的分級和診斷具有較高的應(yīng)用價值[10]，但由于層厚和掃描采集模式的限制，常規(guī)掃描序列對脊神經(jīng)的細微結(jié)構(gòu)和走行難以清晰顯示。3D-FIESTA 序列是Balance-SSFP 的改進序列，采用短TR、TE，并對空間的編碼梯度進行平衡設(shè)計，減少了流動信號的失相位[11]，克服了以往因磁敏感效應(yīng)產(chǎn)生的條紋狀偽影。3D-FIESTA 序列能夠產(chǎn)生較高的信噪比圖像，在不使用對比劑的情況下也能夠清晰顯示腦脊液與神經(jīng)根的對比關(guān)系，因此多應(yīng)用于顱腦神經(jīng)成像中[12]。

本研究應(yīng)用3D-FIESTA 序列對腰椎間盤突出癥患者腰骶神經(jīng)根受壓情況進行觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3D-FIESTA 序列能夠清晰顯示馬尾神經(jīng)的走行分布，較為直觀地展現(xiàn)出椎間盤和脊神經(jīng)之間的空間關(guān)系[13]，可清晰觀察到神經(jīng)根外側(cè)脂肪間隙變窄或消失這一腰骶神經(jīng)根受壓的重要征象。與IDEAL 序列比較，3D-FIESTA序列在顯示腰骶神經(jīng)根、受壓神經(jīng)根上的清晰度評分均明顯高于IDEAL序列，其圖像質(zhì)量也明顯優(yōu)于IDEAL序列。上述結(jié)果表明，3D-FIESTA序列在腰骶神經(jīng)成像中對脊神經(jīng)根的形態(tài)、大小、脊神經(jīng)的走行及其與鄰近椎間盤的關(guān)系均能夠清晰顯示[14]。

3D-FIESTA 序列的腦脊液表現(xiàn)為較強的高信號，神經(jīng)根表現(xiàn)為低信號，二者能夠形成鮮明的對比，神經(jīng)根顯示極為清晰。IDEAL 序列的神經(jīng)高和腦脊液均表現(xiàn)為高信號，二者對比度較差，區(qū)分并不明顯[15]，顯示神經(jīng)根的清晰度欠佳。因此，在本研究中，3D-FIESTA 序列的腰骶神經(jīng)根-腦脊液SNR、腰骶神經(jīng)根-腦脊液CNR 高于IDEAL 序列。另外，IDEAL 序列在椎管內(nèi)外的神經(jīng)根和神經(jīng)節(jié)均表現(xiàn)為高信號，椎體則表現(xiàn)為低信號[16]，3D-FIESTA序列的腰骶神經(jīng)根-椎體SNR、腰骶神經(jīng)根-椎體CNR低于IDEAL序列。

綜上所述，3D-FIESTA 序列具有較高的圖像對比能力和細微解剖結(jié)構(gòu)的顯示能力，在顯示脊神經(jīng)的分支、走行及其與腰椎間盤的相對空間關(guān)系上效果較好，對于指導(dǎo)腰椎間盤突出癥腰骶神經(jīng)根受壓程度的診斷和評估具有一定的臨床意義和實用價值。