李麗艷，郭云志，韓曉梅，褚麗娟，馬云濤，周順科

本研究創(chuàng)新點(diǎn)：

常規(guī)磁共振（MR）難以直觀顯示腰骶神經(jīng)根的解剖形態(tài)走行及神經(jīng)通道情況，更不能進(jìn)行神經(jīng)根定量分析，無法為臨床制定微創(chuàng)手術(shù)治療方案提供全面的客觀依據(jù)。MR選擇性激勵(lì)技術(shù)（PROSET）圖像可以全程、直觀顯示硬膜囊、脊膜套袖外形及脊神經(jīng)根的節(jié)前段、神經(jīng)節(jié)和節(jié)后段走行，并能清晰顯示脊神經(jīng)通道情況，從形態(tài)學(xué)直觀評(píng)價(jià)腰椎間盤突出（LDH）患者神經(jīng)根受壓情況；彌散張量成像（DTI）可以提供各向異性分?jǐn)?shù)（FA）值、表觀彌散系數(shù)（ADC）值等量化特征，彌散張量纖維束示蹤成像（DTT）可以顯示腰神經(jīng)根纖維束，從功能學(xué)定量評(píng)價(jià)神經(jīng)根損傷情況；而三者可以從解剖形態(tài)學(xué)和功能學(xué)兩方面綜合評(píng)價(jià)LDH患者腰骶神經(jīng)根影像表現(xiàn)及量化特征，定位、定量評(píng)價(jià)損傷、變性神經(jīng)根更加敏感且準(zhǔn)確，為臨床合理選擇治療方案提供影像學(xué)依據(jù)，尤其是當(dāng)常規(guī)MR結(jié)果與臨床體征不一致時(shí)，更加有利于臨床制定治療方案。

常規(guī)磁共振（MR）難以顯示腰骶神經(jīng)根的解剖形態(tài)及走行，更不能進(jìn)行神經(jīng)根定量分析。MR選擇性激勵(lì)技術(shù)（PROSET）、彌散張量成像（DTI）及彌散張量纖維束示蹤成像（DTT）的出現(xiàn)為外周神經(jīng)結(jié)構(gòu)的顯示和定量分析提供了新方法。本研究對(duì)腰椎間盤突出（LDH）致單側(cè)腰骶神經(jīng)根壓迫癥患者進(jìn)行PROSET、DTI、DTT檢查，測(cè)定神經(jīng)根各向異性分?jǐn)?shù)（FA）、表觀彌散系數(shù)（ADC）值，進(jìn)行定位、定量分析，以期為臨床制定LDH綜合治療方案及療效評(píng)估提供影像學(xué)客觀依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2015年吉林市人民醫(yī)院收治的臨床專科檢查診斷為LDH致單側(cè)L4～S1神經(jīng)支配區(qū)域神經(jīng)根壓迫癥患者20例為研究對(duì)象。其中男13例，女7例；年齡25～57歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合臨床癥狀及體征［1］，即單側(cè)L4～S1神經(jīng)支配區(qū)域間歇性疼痛，患側(cè)下肢麻木、壓痛、放射痛，步行引起患側(cè)腰腿痛，患側(cè)下肢肌肉萎縮、皮膚感覺減退、跟腱反射減弱或消失，直腿抬高試驗(yàn)陽性；CT或MR平掃證實(shí)為側(cè)旁型或椎間孔型LDH。排除標(biāo)準(zhǔn)：任何脊髓病變；腰椎外科手術(shù)史；MR禁忌證。本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，本研究所有患者簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 掃描設(shè)備及檢查方法 采用Philips Achieva 3.0T TX MR的3D-PROSET序列和DTI序列，對(duì)所有患者行腰椎冠狀位掃描：患者取仰臥位，其腹部表面接收線圈，行以腰骶叢為中心的腰骶部冠狀位掃描，掃描范圍從L3上緣至S4下緣。3D-PROSET序列掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間（TR）8.6 ms，回波時(shí)間（TE）4.6 ms；視野（FOV）270 mm×270 mm，翻轉(zhuǎn)角8°，激勵(lì)6次，層厚1 mm，層間距0，矩陣256×256。DTI序列參數(shù)：TR 3 498 ms，TE 50 ms；擴(kuò)散敏感梯度15個(gè)不同方向，b值為0、800 s/mm2；FOV 270 mm×270 mm；層厚2.5 mm，層間距0。

1.2.2 圖像分析 圖像傳入Philips中央工作站，由2名放射科副主任醫(yī)師診斷后再進(jìn)行PROSET圖像與DTI圖像的融合，觀察腰骶神經(jīng)根，并進(jìn)行各神經(jīng)根FA、ADC值的測(cè)量；基于DTI的原始圖像，通過感興趣區(qū)域（ROI）重建L4～S1神經(jīng)根纖維束的三維圖像即DTT。神經(jīng)根ROI的選擇及FA、ADC 值測(cè)量方法如下：（1）選取的ROI需包括神經(jīng)根整個(gè)截面；（2）PROSET冠狀位圖像與DTI圖像融合輔助定位，在L4～S1各脊神經(jīng)的節(jié)前神經(jīng)根鞘硬膜囊出行處、神經(jīng)節(jié)及節(jié)后脊神經(jīng)前支出椎間孔外口處3個(gè)水平設(shè)定ROI，分別測(cè)定FA、ADC值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計(jì)量資料以表示，同水平神經(jīng)根健、患側(cè)FA、ADC值的比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)，不同水平神經(jīng)根的FA、ADC值比較采用單因素方差分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 PROSET、DTI、DTT檢查結(jié)果 在PROSET圖像中，硬膜囊及脊神經(jīng)根呈高信號(hào)，可以清晰顯示節(jié)前神經(jīng)根鞘、神經(jīng)節(jié)、節(jié)后脊神經(jīng)前支以及神經(jīng)根通道等解剖結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確定位節(jié)前神經(jīng)根鞘硬膜囊出行處、神經(jīng)節(jié)、節(jié)后脊神經(jīng)前支出椎間孔外口處。20例患者共計(jì)25個(gè)椎間盤突出，顯示28根單側(cè)神經(jīng)根受壓，其中22個(gè)側(cè)旁型突出椎間盤致22根神經(jīng)根受壓，主要向內(nèi)后推移同側(cè)下位神經(jīng)根，致使下位神經(jīng)根水腫，不累及同節(jié)段神經(jīng)根；3個(gè)椎間孔型突出椎間盤致6根神經(jīng)根受壓，同側(cè)同節(jié)段神經(jīng)根向外上推移，下位神經(jīng)根稍向內(nèi)側(cè)推移。

DTI圖像顯示患者均無嚴(yán)重偽影或運(yùn)動(dòng)相關(guān)信號(hào)缺失。

DTT圖像中28根受壓神經(jīng)根的纖維束受壓、局部節(jié)段較對(duì)側(cè)明顯變形及稀疏，對(duì)側(cè)正常神經(jīng)根纖維束清晰連續(xù)（見圖1，本文圖1彩圖見本刊官網(wǎng)www.chinagp.net電子期刊相應(yīng)文章）。

2.2 不同水平神經(jīng)根FA、ADC值比較 患者患側(cè)的節(jié)前神經(jīng)根鞘硬膜囊出行處、神經(jīng)節(jié)、節(jié)后脊神經(jīng)前支出椎間孔外口處FA值低于健側(cè)，ADC值高于健側(cè)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；患者患、健側(cè)的節(jié)前神經(jīng)根鞘硬膜囊出行處、神經(jīng)節(jié)、節(jié)后脊神經(jīng)前支出椎間孔外口處FA、ADC值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，見表1）。

3 討論

LDH是因腰椎間盤變性、纖維環(huán)破裂、髓核組織突出壓迫和刺激腰骶神經(jīng)根、馬尾神經(jīng)引起的一種綜合征。其中L4～S1神經(jīng)根損害癥狀在臨床工作中最為常見，是導(dǎo)致腰腿痛最常見的原因之一，慢性或反復(fù)發(fā)作的腰腿痛嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，患者因長期病痛多伴有不同程度的焦慮、抑郁等心理健康問題［1-2］。LDH的預(yù)后較好，絕大多數(shù)經(jīng)過康復(fù)治療可達(dá)到臨床癥狀的緩解及功能的改善，但可能復(fù)發(fā)；10%～20%的LDH患者需手術(shù)治療，且近年來經(jīng)皮椎間盤鏡下髓核摘除術(shù)、經(jīng)皮椎間孔鏡下髓核摘除術(shù)、經(jīng)皮激光椎間盤汽化減壓術(shù)、經(jīng)皮椎間盤臭氧消融術(shù)等介入和微創(chuàng)治療迅速發(fā)展，但術(shù)前評(píng)估神經(jīng)根是否受損及受損程度以及術(shù)后評(píng)估受損神經(jīng)根恢復(fù)情況，仍缺乏客觀的定量評(píng)估方法［3-5］。近年來PROSET的出現(xiàn)為外周神經(jīng)細(xì)微結(jié)構(gòu)的顯示提供了新方法，而DTI和DTT在顱內(nèi)神經(jīng)纖維束示蹤分析已進(jìn)入臨床應(yīng)用階段，但在脊神經(jīng)的定量研究尚處于初步探索階段。本研究采用3.0T MR對(duì)LDH致單側(cè)腰骶神經(jīng)根壓迫癥患者進(jìn)行PROSET、DTI、DTT檢查，并進(jìn)行定位、定量分析，以期為臨床制定LDH綜合治療方案及療效評(píng)估提供影像學(xué)依據(jù)。

表1 不同水平神經(jīng)根FA、ADC值比較Table 1 Comparison of FA and ADC values among different side nerve roots in LDH patients

表1 不同水平神經(jīng)根FA、ADC值比較Table 1 Comparison of FA and ADC values among different side nerve roots in LDH patients

注：FA=各向異性分?jǐn)?shù)，ADC=表觀彌散系數(shù)

水平 例數(shù) FA值 t配對(duì)值 P值 ADC值（mm2/s） t配對(duì)值 P值患側(cè) 健側(cè) 患側(cè) 健側(cè)節(jié)前神經(jīng)根鞘硬膜囊出行處 25 0.455±0.123 0.536±0.130 -2.439 0.023 1.595±0.873 1.143±0.618 2.887 0.008神經(jīng)節(jié) 25 0.494±0.086 0.627±0.101 -7.181 ＜0.001 1.046±0.447 0.715±0.344 4.440 ＜0.001節(jié)后脊神經(jīng)前支出椎間孔外口處 25 0.549±0.098 0.645±0.110 -5.398 ＜0.001 0.929±0.383 0.697±0.322 5.353 ＜0.001 F值 5.207 6.525 8.547 7.921 P值 0.008 0.002 ＜0.001 0.001

圖1 神經(jīng)根DTT圖像Figure 1 DTT image of the normal individual versus that of the patient with LDH

DTI是一種基于MR圖像特征的功能成像方法，主要通過檢測(cè)具有各向異性的周圍神經(jīng)水分子彌散運(yùn)動(dòng)探討組織微觀結(jié)構(gòu)完整性，通過測(cè)量FA值和ADC值等彌散系數(shù)進(jìn)行量化分析；而DTT是基于DTI的原始圖像通過計(jì)算機(jī)軟件重建的神經(jīng)纖維三維圖像。神經(jīng)根是各向異性組織，沿著神經(jīng)纖維走行方向的分子運(yùn)動(dòng)較快，垂直于神經(jīng)纖維走行方向的分子運(yùn)動(dòng)較慢，神經(jīng)根損傷后，其大體形態(tài)在早期可能未發(fā)生明顯改變，但水分子的各向運(yùn)動(dòng)快慢發(fā)生變化，通過DTI、DTT檢查可以發(fā)現(xiàn)神經(jīng)彌散參數(shù)的異常，從而為早期診斷神經(jīng)根病變帶來了可能［6-9］。

PROSET是較新的MR成像技術(shù)，其采用的頻率及空間選擇性激勵(lì)脈沖是為分離水與脂肪的磁化向量而設(shè)計(jì)的層選二項(xiàng)式射頻脈沖，利用水和脂肪運(yùn)動(dòng)的頻率差達(dá)到選擇性激勵(lì)的效果。PROSET圖像可以直觀顯示神經(jīng)根本身存在的變異、病變以及椎間盤突出、黃韌帶肥厚、小關(guān)節(jié)及椎體緣骨質(zhì)增生、脊神經(jīng)通道內(nèi)腫瘤等導(dǎo)致的腰神經(jīng)通道狹窄及神經(jīng)根壓迫、變形［10］。本研究利用PROSET對(duì)20例LDH患者進(jìn)行L4～S1神經(jīng)根冠狀位掃描，LDH患者神經(jīng)根PROSET圖像特征表現(xiàn)為：椎間孔型突出椎間盤的髓核向外上推壓同側(cè)上位神經(jīng)根，向內(nèi)側(cè)推壓下位神經(jīng)根，因而易累及同側(cè)上位神經(jīng)根和下位節(jié)前神經(jīng)根鞘硬膜囊出行處；側(cè)旁型突出椎間盤僅推壓下位神經(jīng)根，易累及同側(cè)節(jié)前神經(jīng)根鞘硬膜囊出行處。而中央型突出椎間盤一般僅有硬膜囊壓跡，重者可向后推移雙側(cè)下位神經(jīng)根或馬尾［11］，不引起單側(cè)神經(jīng)根壓迫癥狀，故不予研究。

有研究表明，腰骶神經(jīng)根受壓迫可導(dǎo)致神經(jīng)根血液循環(huán)障礙、神經(jīng)根水腫，影響神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)及軸漿運(yùn)輸，繼而導(dǎo)致神經(jīng)元變性壞死，神經(jīng)根的炎性反應(yīng)與刺激是引起腰腿痛的主要原因，脊神經(jīng)節(jié)內(nèi)膜的水腫是LDH患者神經(jīng)根性疼痛產(chǎn)生的基礎(chǔ)［12-13］。本研究將PROSET圖像與DTI圖像融合，可以準(zhǔn)確定位節(jié)前神經(jīng)根鞘硬膜囊出行處、神經(jīng)節(jié)及節(jié)后脊神經(jīng)前支出椎間孔外口處3個(gè)水平的ROI。ROI包括神經(jīng)根整個(gè)截面，避免周圍肌肉等軟組織對(duì)彌散參數(shù)的干擾，盡量減小系統(tǒng)誤差，測(cè)量相應(yīng)解剖水平的FA值和ADC值。本研究結(jié)果顯示，患側(cè)的節(jié)前神經(jīng)根鞘硬膜囊出行處、神經(jīng)節(jié)、節(jié)后脊神經(jīng)前支出椎間孔外口處FA值低于健側(cè)，ADC值高于健側(cè)，此結(jié)果與周洋等［14］、汪博等［15］的報(bào)道結(jié)果基本一致，但前者選取ROI為患者受壓神經(jīng)根3個(gè)連續(xù)層面與健側(cè)軸位相同層面，后者也僅選取椎間孔向內(nèi)開口處、椎間孔處、椎間孔向外開口處3個(gè)層面，沒有進(jìn)行雙側(cè)解剖水平的匹配。而本研究進(jìn)行了PROSET解剖定位，于節(jié)前神經(jīng)根鞘硬膜囊出行處、神經(jīng)節(jié)及節(jié)后脊神經(jīng)前支出椎間孔外口處3個(gè)解剖水平設(shè)定ROI，分別測(cè)定FA、ADC值，可避免神經(jīng)節(jié)和節(jié)前神經(jīng)根鞘硬膜囊出行處位置變異帶來的差異，比軸位相同層面定位更合理，相比其他DTI研究增加了神經(jīng)節(jié)水平，使研究結(jié)果更準(zhǔn)確［13-14］；本研究針對(duì)單側(cè)神經(jīng)根受壓，包括側(cè)旁型LDH和椎間孔型LDH的下位神經(jīng)根受壓，壓迫點(diǎn)位于節(jié)前神經(jīng)根鞘硬膜囊出行處。而進(jìn)一步研究顯示，患者患、健側(cè)的節(jié)前神經(jīng)根鞘硬膜囊出行處、神經(jīng)節(jié)、節(jié)后脊神經(jīng)前支出椎間孔外口處FA、ADC值有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。據(jù)此推測(cè)神經(jīng)根近端受損會(huì)累及遠(yuǎn)端，導(dǎo)致相應(yīng)神經(jīng)走行區(qū)的臨床癥狀；ADC值增高可能與神經(jīng)根水腫有關(guān)，F(xiàn)A值降低可能與軸突變性或再生有關(guān)。

本研究局限性在于樣本量較小，研究結(jié)果仍需要大樣本的證實(shí)，研究僅針對(duì)單側(cè)神經(jīng)根受壓（包括側(cè)旁型、椎間孔型LDH的下位神經(jīng)根受壓），未包括椎間孔型LDH的單側(cè)上位神經(jīng)根受壓和中央型LDH的雙側(cè)下位神經(jīng)根受壓，未對(duì)治療后LDH患者進(jìn)行隨訪觀察，有待于后續(xù)研究中進(jìn)一步探討。

綜上所述，PROSET對(duì)于定位診斷LDH致腰骶神經(jīng)根壓迫癥提供了新的成像技術(shù)，PROSET結(jié)合DTI定位、定量評(píng)價(jià)損傷變性神經(jīng)根更加敏感且準(zhǔn)確，DTT可形象地顯示腰骶神經(jīng)根神經(jīng)纖維束的形態(tài)，結(jié)合PROSET背景融合圖，可以直觀顯示病變及神經(jīng)根受壓、受損情況，為臨床制定治療方案和療效觀察提供影像學(xué)客觀依據(jù)，有較好的臨床應(yīng)用前景。

志謝：感謝吉林省人民醫(yī)院影像教研室申國強(qiáng)對(duì)本文英文的修訂及審校。

作者貢獻(xiàn)：李麗艷進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施、資料收集與整理，撰寫論文并對(duì)文章負(fù)責(zé)；郭云志、韓曉梅、馬云濤進(jìn)行試驗(yàn)實(shí)施、評(píng)估、資料收集；褚麗娟、周順科進(jìn)行質(zhì)量控制及審校。

本文無利益沖突。

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（收稿日期：2017-11-12；修回日期：2018-02-15）

（本文編輯：劉新蒙）