王 宇，滕紅林*，王鎮(zhèn)章，吳詩陽

1.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院脊柱外科，浙江 325000

2.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院影像科，浙江 325000

脊髓型頸椎?。–SM）是脊柱外科常見病、多發(fā)病，作為一類慢性脊髓損傷，其病理機(jī)制仍未完全闡明。脊髓慢性缺血被認(rèn)為是慢性脊髓損傷的重要機(jī)制之一，但目前仍缺乏可靠的直接證據(jù)證明脊髓血液灌注減少與CSM的相關(guān)性［1-2］。脊髓的血供主要來源于脊髓前動(dòng)脈（ASA）、脊髓后動(dòng)脈和根動(dòng)脈。在頸髓部位，脊髓后動(dòng)脈和根動(dòng)脈較細(xì)，側(cè)支血管網(wǎng)豐富，而ASA較粗，是脊髓前2/3組織的主要血供。因此，通過影像學(xué)手段來觀察ASA的走行和形態(tài)以了解脊髓血液供應(yīng)的方式是相對(duì)可行的。

能譜CT自2008年問世以來，在臨床各個(gè)領(lǐng)域體現(xiàn)了巨大的應(yīng)用價(jià)值。相較傳統(tǒng)CT，它不但能提高成像質(zhì)量、有效消除偽影，而且具有多能量掃描、物質(zhì)分離、定量分析的能力。在前期研究中，本研究組采用能譜CT動(dòng)脈造影（CTA）對(duì)CSM患者進(jìn)行ASA成像，發(fā)現(xiàn)成像成功率較高，并觀察到一些患者的頸椎A(chǔ)SA在頸髓受壓節(jié)段有明顯的梗阻現(xiàn)象［3］?；诖?，研究組進(jìn)一步利用能譜CTA分別對(duì)CSM患者和健康人群進(jìn)行頸椎A(chǔ)SA成像，對(duì)比研究生理狀態(tài)和病理狀態(tài)下頸椎A(chǔ)SA的形態(tài)和灌注特點(diǎn)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

對(duì)照組為隨機(jī)招募的無CSM臨床表現(xiàn)及影像學(xué)表現(xiàn)的健康志愿者。病例組納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床診斷為CSM，MRI上有相應(yīng)的頸髓受壓的影像學(xué)表現(xiàn)；②簽署“能譜CTA檢查知情同意書”。排除標(biāo)準(zhǔn)：①心、肝、腎等器官功能不全或碘劑過敏，不適合行CTA；②年齡＞ 75歲；③全身多發(fā)血管硬化、斑塊形成；④既往有頸椎手術(shù)史；⑤伴有頸椎外傷、頸椎腫瘤、感染等疾病；⑥各種原因?qū)е翧SA成像失敗。本研究過程符合世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言所述的倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，并已通過本院倫理委員會(huì)審批。

1.2 一般資料

2016年6月—2018年1月，共隨機(jī)招募健康志愿者16名（對(duì)照組），其中男11例、女5例，平均年齡54.8歲（31～ 70歲）；篩選CSM病例21例（病例組），其中男14例、女7例，平均年齡57.4歲（40 ～70歲）。病例組中，10例為單節(jié)段頸髓受壓（C3/C41例，C4/C53例，C5/C66例），11例為雙節(jié)段頸髓受壓（C3/C4/C54例，C4/C5/C65例，C5/C6/C72 例）。

1.3 能譜CTA掃描方法

采用美國GE Discovery CT750 HD能譜CT儀的GSI掃描模式對(duì)研究對(duì)象行平掃和動(dòng)脈期增強(qiáng)掃描。掃描范圍：上起于枕骨隆突下至C7棘突下緣。對(duì)比劑選用碘海醇（含碘350 mg/mL），采用Acist型雙筒高壓注射，以5.0 mL/s速率注射75 mL，隨后以相同的速率注射0.9%氯化鈉溶液30 mL。先平掃，再延遲25 s，分別獲得平掃和動(dòng)脈期圖像，兩期掃描參數(shù)保持一致。均采用GSI螺旋掃描模式，管電壓為80、140 kVp瞬時(shí)高速切換，管電流為260 mA，機(jī)架每轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)間為0.8 s，掃描視野為small head，探測器寬度為20 mm，螺距0.969∶1，層厚5 mm，層間距5 mm，顯示視野25 cm，矩陣512×512，重建層厚0.625 mm，重建間隔0.625 mm。將獲得的數(shù)據(jù)文件傳輸至ADW 4.6工作站進(jìn)行最大密度投影、多平面重建、容積再現(xiàn)等處理。

1.4 圖像處理及數(shù)據(jù)分析

將一次檢查所獲得的平掃和動(dòng)脈期數(shù)據(jù)文件經(jīng)ADW 4.6工作站高級(jí)應(yīng)用軟件Compare打開，均切換成碘基圖，觀察頸椎A(chǔ)SA的走行、充盈情況。在矢狀位二維重建圖像上，分別選取C1前弓，C2椎體中段，C2/C3、C3/C4、C4/C5、C5/C6、C6/C7椎間盤水平的橫斷面。在這些橫斷面上找到ASA，并在動(dòng)脈范圍內(nèi)圈定感興趣區(qū)域（ROI），ROI大小設(shè)定為略小于充盈處動(dòng)脈的面積（圖1），并且每個(gè)橫斷面劃定的ROI大小保持一致，通過軟件自動(dòng)測出該區(qū)域內(nèi)的平均碘含量值。每個(gè)水平選擇平均分布的3個(gè)橫斷面，3個(gè)橫斷面ROI的平均值即為該節(jié)段的平均碘含量，以此來代表該節(jié)段ASA的血液灌注量。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 18.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。對(duì)于對(duì)照組，將C1節(jié)段處的平均碘含量值設(shè)為“1”，其余節(jié)段平均碘含量數(shù)值表示為C1節(jié)段碘含量的相對(duì)值。應(yīng)用Levene法檢驗(yàn)樣本的方差齊性，方差齊則采用完全隨機(jī)方差分析比較各節(jié)段的相對(duì)碘含量差異，方差不齊則改用非參數(shù)檢驗(yàn)（Friedman檢驗(yàn)）比較各節(jié)段相對(duì)碘含量的差異，以P ＜ 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)于病例組，計(jì)算ASA壓迫部位上下相鄰各1個(gè)充盈節(jié)段的平均碘含量值為“充盈灌注量”（若動(dòng)脈壓迫下方亦不充盈，則以壓迫部位上方相鄰1個(gè)充盈節(jié)段的碘含量值為“充盈灌注量”），ASA受壓最重處碘含量值為“壓迫灌注量”，計(jì)算受壓處動(dòng)脈灌注減少率，動(dòng)脈灌注減少率（%）=（充盈灌注量-壓迫灌注量）/充盈灌注量×100%。

圖1 ROI的選取Fig.1 ROI selection

2 結(jié) 果

對(duì)照組16例頸椎A(chǔ)SA均充盈良好，走行于頸髓前方正中，其中13例可觀察到脊髓前根動(dòng)脈從側(cè)方匯入ASA，匯入的側(cè)支位置分布于C4～6節(jié)段（圖2）。根據(jù)各節(jié)段平均碘含量值的比較（圖3），可見對(duì)照組頸椎各節(jié)段ASA的血流灌注量較均勻，且從C1至C7血流灌注量有輕度逐漸增高趨勢。數(shù)據(jù)經(jīng)Levene檢驗(yàn)顯示方差不齊，采用Friedman檢驗(yàn)顯示各節(jié)段平均碘含量值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞ 0.05）。

病例組21例中，9例頸椎A(chǔ)SA充盈良好，無明顯受壓或梗阻；12例在頸髓受壓節(jié)段出現(xiàn)ASA充盈減弱，且其中4例受壓節(jié)段以下的動(dòng)脈仍充盈不良，其余8例受壓節(jié)段以下動(dòng)脈再次充盈（圖4）。12例ASA受壓充盈不良的病例平均受壓處動(dòng)脈灌注減少率為（28.64±7.73）%（16.86% ～ 38.16%）。21例中有14例可觀察到脊髓前根動(dòng)脈從側(cè)方匯入ASA，匯入的側(cè)支位置同樣分布于C4～6節(jié)段。在受壓節(jié)段以下動(dòng)脈充盈不良的4例中，僅1例觀察到側(cè)支動(dòng)脈匯入；而受壓節(jié)段以下動(dòng)脈再次充盈的8例中有7例觀察到側(cè)支動(dòng)脈匯入。

圖2 對(duì)照組頸椎A(chǔ)SA的CTA成像Fig.2 CTA image of ASA in control group

圖3 對(duì)照組C1 ～ 7各節(jié)段ASA相對(duì)平均碘含量（n=16）Fig.3 Relative iodine content at every cervical level（C1 - 7）of ASA in control group（n=16）

3 討 論

圖4 CSM典型病例MRI和能譜CTA影像Fig.4 MRI and spectral CTA of typical cases with CSM

能譜CT又稱雙能CT，在臨床上應(yīng)用日漸廣泛，在動(dòng)脈成像造影方面，目前能譜CT已較多應(yīng)用于肺動(dòng)脈栓塞、肺動(dòng)脈高壓檢測［4］，冠狀動(dòng)脈狹窄評(píng)估［5］，腦動(dòng)脈瘤、動(dòng)靜脈瘺診斷分析［6］，以及外周動(dòng)脈疾病診斷和評(píng)估［7］等方面。盡管既往已有一些研究通過普通CTA對(duì)ASA進(jìn)行成像［8-9］，并觀察到CSM患者的頸椎A(chǔ)SA似乎并沒有明顯受壓征象，但普通CTA往往需要通過增加造影劑的用量和掃描的輻射劑量來增加成像的成功率，因此增加了該項(xiàng)檢查的潛在并發(fā)癥和意外風(fēng)險(xiǎn)。另外，由于普通CTA缺乏對(duì)血流灌注的量化檢測手段，亦不利于開展精確的統(tǒng)計(jì)分析和對(duì)比研究。本研究應(yīng)用能譜CTA檢測對(duì)照組和病例組的頸椎A(chǔ)SA，病例組僅有2例因成像質(zhì)量不佳剔除研究，因此可認(rèn)為應(yīng)用能譜CTA成像ASA成功率高。此外，能譜CTA造影劑僅為常規(guī)劑量，一次能譜CTA檢查的輻射劑量經(jīng)計(jì)算約為7.5 mSv，符合國家相關(guān)輻射劑量限制的規(guī)定。數(shù)字減影血管造影（DSA）被認(rèn)為是診斷脊髓血管病變的金標(biāo)準(zhǔn)，但尚未見針對(duì)頸椎A(chǔ)SA和DSA的對(duì)比研究，因此仍需進(jìn)一步的研究來比較DSA和能譜CTA診斷ASA狹窄的敏感性和特異性。另外，DSA為有創(chuàng)檢查，對(duì)脊髓血管的檢查操作繁瑣，并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高，且不具備數(shù)據(jù)定量分析的功能［10-12］，因此能譜CTA的臨床應(yīng)用前景可能將更為廣泛。

由于不同個(gè)體之間可能會(huì)存在動(dòng)脈灌注量、碘劑分布量、檢查掃描時(shí)像等差別，從而導(dǎo)致個(gè)體間動(dòng)脈碘含量絕對(duì)值的差異較大，不利于統(tǒng)計(jì)分析，因此本研究將對(duì)照組各個(gè)節(jié)段動(dòng)脈平均碘含量值以C1節(jié)段數(shù)值的相對(duì)值來表示，通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，ASA在頸椎各個(gè)節(jié)段的血液灌注是較均勻的，且自C1至C7灌注量呈緩慢上升趨勢，此為進(jìn)一步推算在ASA受壓時(shí)受壓節(jié)段大致的灌注減少量提供了依據(jù)，即可以通過計(jì)算受壓處上下相鄰各1個(gè)動(dòng)脈充盈平面血流灌注量的平均值，來大致推算受壓處動(dòng)脈在充盈狀態(tài)下應(yīng)當(dāng)具有的血流灌注量。另外，在所有37例研究對(duì)象中，有27例可觀察到有脊髓前根動(dòng)脈自側(cè)方匯入ASA，且匯入的部位集中于C4～6節(jié)段，此現(xiàn)象與文獻(xiàn)報(bào)道［9］相符，這也解釋了自C1至C7灌注量呈緩慢上升趨勢的原因。

對(duì)于CSM患者頸椎A(chǔ)SA是否會(huì)同時(shí)受到壓迫或梗阻，目前文獻(xiàn)報(bào)道仍有爭議。Zhang等［8］利用普通CTA對(duì)CSM患者行頸椎A(chǔ)SA造影，發(fā)現(xiàn)盡管頸髓在MRI上表現(xiàn)為受壓，但相應(yīng)ASA的充盈完整性并不受影響。而Yang等［9］通過CTA在頸髓受突出椎間盤壓迫的部位可同時(shí)觀察到ASA充盈缺損。Cheng等［13］則在大鼠頸髓慢性壓迫的動(dòng)物模型中，利用micro-CT觀察到頸椎A(chǔ)SA受到壓迫。本研究利用能譜CTA觀察的21例CSM患者中，12例出現(xiàn)頸髓受壓部位ASA充盈不良，9例ASA充盈良好。通過ASA各節(jié)段的碘含量計(jì)算，證實(shí)12例動(dòng)脈充盈不良者其受壓處動(dòng)脈血流灌注減少率為（28.64±7.73）%，表明ASA僅為部分受壓，并未發(fā)生完全梗阻。9例動(dòng)脈充盈良好病例中，受壓處動(dòng)脈碘含量與鄰近節(jié)段相近。由于不同CSM患者頸髓受壓程度、受壓時(shí)間及受壓的部位都可能不同，因此可能造成僅有部分患者的ASA受到壓迫，且壓迫的程度亦不盡相同。

此外，在12例ASA充盈不良的病例中，僅有4例表現(xiàn)為受壓以下節(jié)段動(dòng)脈均充盈不良，其余8例動(dòng)脈再次充盈。一般認(rèn)為，頸椎A(chǔ)SA自椎動(dòng)脈的顱內(nèi)段發(fā)出，沿脊髓表面向下走行，血流自上往下灌注，因此，理論上講，當(dāng)動(dòng)脈受到壓迫時(shí)，其下段血流灌注同樣會(huì)受到影響，但由于脊髓前根動(dòng)脈在下頸椎節(jié)段可能有若干分支匯入ASA，以此可能代償受壓節(jié)段下方減少的血流灌注。在本組病例中，受壓節(jié)段以下動(dòng)脈充盈不良的4例患者僅1例觀察到側(cè)支動(dòng)脈匯入，而受壓節(jié)段以下動(dòng)脈再次充盈的8例中有7例觀察到側(cè)支動(dòng)脈匯入。當(dāng)然，在能譜CTA中未觀察到脊髓前根動(dòng)脈分支匯入并不一定意味著這些患者不存在前根動(dòng)脈分支匯入的情況，可能由于這些分支動(dòng)脈較細(xì)，無法在能譜CTA中觀察到，或者分支動(dòng)脈也同時(shí)受到壓迫，而無法顯影。

本研究納入的病例較少，尤其對(duì)照組，尚無法研究可能出現(xiàn)的解剖變異，仍需要進(jìn)一步大樣本的前瞻性研究來驗(yàn)證本研究的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論。本研究中也并未通過DSA等其他檢查或手段來驗(yàn)證在能譜CTA中觀察到的ASA狹窄情況，無法評(píng)價(jià)該方法的敏感性和特異性，亦需要進(jìn)一步的研究來驗(yàn)證能譜CTA的診斷價(jià)值。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)能譜CTA對(duì)頸椎A(chǔ)SA成像的成功率高。健康狀態(tài)下頸椎A(chǔ)SA各節(jié)段血流灌注較均勻，且隨著脊髓前根動(dòng)脈分支的匯入，下頸椎前動(dòng)脈的血流灌注逐漸增多。部分CSM患者可在頸髓受壓迫處同時(shí)出現(xiàn)ASA受壓，但一般不會(huì)發(fā)生完全梗阻。由于下頸椎部位脊髓前根動(dòng)脈的匯入，部分受壓節(jié)段以下ASA可重新充盈。這些發(fā)現(xiàn)有望為進(jìn)一步研究ASA血流灌注減少與CSM發(fā)生、發(fā)展以及預(yù)后的關(guān)系奠定基礎(chǔ)。