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        磁共振彌散加權(quán)成像對診斷脊柱良惡性病變的臨床應(yīng)用價值

        2011-01-25 08:11:42河南省商丘市第一人民醫(yī)院磁共振科河南商丘476100
        中國CT和MRI雜志 2011年3期
        關(guān)鍵詞:磁共振椎體脊柱

        河南省商丘市第一人民醫(yī)院磁共振科(河南 商丘 476100)

        黃文起 李玉舟

        脊柱病變的發(fā)病率較高,早期準(zhǔn)確反映脊柱良惡性病變及其程度,了解病變基本性質(zhì),對于脊柱良惡性病變治療及預(yù)后有重要意義[1]。常規(guī)MRI檢查不能完全評估脊柱的功能狀態(tài),有關(guān)脊柱功能評價和治療效果驗證目前主要依靠臨床評價,缺乏客觀功能影像學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。磁共振彌散加權(quán)成像(diffusion weight imaging,DWI)技術(shù)能反映脊柱中的水分子擴(kuò)散異向性的改變,從而顯示脊柱的細(xì)微病理生理變化。本研究通過對良惡性病變病患者進(jìn)行常規(guī)MRI和DWI檢查,測量其表觀彌散系數(shù)(ADC),探討磁共振彌散加權(quán)成像對診斷脊柱良惡性病變的臨床應(yīng)用價值。

        資料與方法

        1.1 臨床資料 選擇商丘市第一人民醫(yī)院42例脊柱良惡性病變患者為研究對象,其中男25例,女17例,年齡14-79歲,平均年齡57歲,其中外傷骨折患者19例;脊柱轉(zhuǎn)移癌瘤患者12例(肺癌骨轉(zhuǎn)移8例,肝細(xì)胞癌轉(zhuǎn)移2例,前列腺癌轉(zhuǎn)移2例);脊柱結(jié)核患者11例。

        1.2 檢查方法 1.2.1 常規(guī)MRI掃描 MRI檢查設(shè)備使用荷蘭philips公司Achieva 1.5T超導(dǎo)型全身磁共振掃描儀,梯度場切換率為150mT/m/ms,梯度場強(qiáng)度30mT/m,線圈采用4通道全脊柱sense線圈,并配備圖像后處理工作站。常規(guī)行矢狀位T1WI,T2WI和橫軸位T2WI掃描,T1WI和T2WI采用TSE序列,掃描參數(shù)T1WI:TR=500ms,TE=15ms;T2WI:TR=4800ms,TE=120ms,層厚3mm,間距3mm,矩陣256×256,采集次數(shù)為2-4次。

        1.2.2 DWI成像 采用單次激發(fā)平面回波序列進(jìn)行脊柱矢狀面掃描,掃描范圍以病變段脊柱為中心。擴(kuò)散敏感梯度取6個方向,b值范圍在0-980s/mm2之間。矩陣128×128,層厚3mm,層間距為0-2mm,層數(shù)12-18層。

        1.2.3 數(shù)據(jù)和圖像后處理 將上述DWI圖像傳在philips工作站后處理,得到受檢者的ADC圖及FA圖,分別記錄表觀彌散系數(shù)(ADC)值,部分各向異性(FA)值,經(jīng)Diffusion_registration軟件對DWI原始數(shù)據(jù)進(jìn)行校正,再用Fiber_tracking軟件對受檢者行彌散加權(quán)神經(jīng)纖維束(DTT)成像,所有數(shù)據(jù)采用SPAA11.1軟件包進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。

        圖1、圖2腰椎椎體陳舊性骨折,脂肪抑制呈低信號。DWI圖像,b=400時,病變?nèi)晕吹托盘枴?圖3、圖4 胸12椎體新鮮骨折,脂肪抑制呈高信號。DWI圖像,b=400時,病變部位呈低信號。圖5、圖6頸7椎體骨腫瘤,椎體壓縮變扁,信號異常,T1WI呈低信號,T2WI呈高信號。圖7、圖8同一病例,DWI圖像,b=200及b=165時,病變部位均呈明顯高信號。

        結(jié) 果

        所有患者均完成病變段脊柱常規(guī)序列及彌散成像。

        2.1 42例中病變位于胸椎者6例,腰椎者32例;頸椎者4例;單椎體受累者12例,累及2個椎體及以上者30例;其中外傷椎體骨折患者19例;脊柱轉(zhuǎn)移癌瘤患者12例,其中肺癌骨轉(zhuǎn)移8例,肝細(xì)胞癌轉(zhuǎn)移2例,前列腺癌轉(zhuǎn)移2例;脊柱結(jié)核患者11例。(圖1-4)

        2.2 常規(guī)MRI信號改變 T1WI病變椎體呈均勻或不略低信號;T2WI壓脂序列骨質(zhì)破壞區(qū)呈略高或等信號;T2WI骨質(zhì)破壞區(qū)呈不均勻高信號;Gd-DTPA增強(qiáng)椎體破壞區(qū)邊緣強(qiáng)化明顯。T2WI壓脂序列信號略增高。僅4例脊柱結(jié)核患者可見小范圍椎旁冷膿腫形成,常規(guī) T1WI、T2WI顯示欠佳,增強(qiáng)后呈小環(huán)狀強(qiáng)化,未見明顯椎旁膿腫及侵及椎管內(nèi)。

        2.3 DWI圖顯示結(jié)果良性病變椎體壓縮性骨折與相鄰正常骨質(zhì)比呈稍低信號,而惡性病變的椎體骨折呈略高信號(圖5、6)。測得正常椎體ADC值(0.23±0.05)×10-3mm2/s,惡性病變椎體骨折(0.82±0.20)×10-3mm2/s,急性良性病變椎體骨折(1.94±0.20)×10-3mm2/s。

        討 論

        正常椎體主要由骨組織、紅骨髓、黃骨髓組成[2]。正常成人椎體內(nèi)紅骨髓脂肪含量為25%-30%,隨年齡增大紅骨髓逐漸減少,脂肪的含量逐漸增多,而附件骨脂肪含量變得比椎體多。紅骨髓在常規(guī)SE序列T1和T2WI上均表現(xiàn)為等信號,在T1WI上椎體信號等于或略高于椎間盤,隨年齡的增大,椎體與椎間盤的信號對比變得更為明顯[3-5]。Dietrich等在1.5T磁共振機(jī)上利用經(jīng)過導(dǎo)航更正技術(shù)的SE_EPI_DWI序列(b值450s/mm2)的研究發(fā)現(xiàn),使用DWI可以較好地區(qū)別正常椎間盤和椎體結(jié)構(gòu),測得正常椎體和椎間盤的平均ADC值分別為0.3×10-3mm2/s和1.5×10-3mm2/s。

        Matoba研究了12例骨轉(zhuǎn)移和10例骨質(zhì)疏松引起的骨折,應(yīng)用SSFP序列掃描獲得DWI像。結(jié)果顯示10例骨質(zhì)疏松導(dǎo)致的骨折椎體信號呈等或低信號,由12例骨轉(zhuǎn)移瘤引起的骨折椎體表現(xiàn)為高信號。然而其余兩例病理性壓縮骨折表現(xiàn)為等信號。Baur等[6]用SSFP_DWI序列,b值=165s/mm2對30例(39個椎體)由良、惡性病變所致椎體壓縮性骨折進(jìn)行了前瞻性的研究,結(jié)果顯示:骨質(zhì)疏松骨折與鄰近正常骨髓相比呈等信號或低信號;而轉(zhuǎn)移性腫瘤致椎體壓縮性骨折呈高信號。Spü entrup、王霄英等[7、9]報道利用有或無脂肪抑制的SE_DWI和STE_DWI序列對34例(35個椎體)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn):未使用DWI前,所有病變椎體在常規(guī)SE序列T2WI上均表現(xiàn)為異常高信號,所獲兩者信號差異無統(tǒng)計學(xué)意義;使用DWI后,良性病變急性椎體壓縮骨折信號強(qiáng)度大幅度衰減,DWI上表現(xiàn)為等信號,而轉(zhuǎn)移瘤浸潤的骨髓則信號輕微衰減,且與伴隨椎體骨折無關(guān),在DWI表現(xiàn)為高信號,兩者信號差異有統(tǒng)計學(xué)意義。使用DWI序列更正了過去應(yīng)用常規(guī)序列掃描所獲的錯誤診斷。

        目前正常脊柱ADC值和FA值報道不一,尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)本組資料測量,正常成年人脊柱平均ADC值為(830.34±215.86)×106mm2/s,較其它學(xué)者[8]測量結(jié)果偏小;平均FA值(536.03±40.00)×10-3,介于其它學(xué)者測量結(jié)果之間。DWI診斷脊柱慢性損傷程度標(biāo)準(zhǔn)的可靠性和精確性還有待進(jìn)一步臨床研究。

        本研究中DWI對脊柱良惡性病變的特異度較低,為61.5%,這可能與設(shè)定DWI后處理閾值有關(guān),增大閾值,特異度隨之特高,敏感性就會降低,設(shè)計合理的閾值,降低假陽性也需在今后的研究中進(jìn)一步探討。因為無法進(jìn)行ADC值和FA值余病理學(xué)的對照研究,ADC值及FA值作為判定脊柱良惡性病變程度標(biāo)準(zhǔn)的可靠性和精確性尚待進(jìn)一步證實,將在后續(xù)研究中深入探討。

        綜上,磁共振彌散加權(quán)成像較常規(guī)MRI能更早期而準(zhǔn)確地診斷脊柱良惡性病變,是顯示脊柱良惡性病變病變和觀察病程的有效影像學(xué)手段,具有廣泛的臨床應(yīng)用價值。

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