徐 睿，康新國，何 璽，劉宗才，曾憲春*

(1.貴州省人民醫(yī)院放射科，2.疼痛科，貴州 貴陽 550002)

腰椎間盤突出癥(lumbar disc herniation， LDH)為臨床常見病，也是導(dǎo)致腰腿疼痛最常見的原因，成年人中LDH發(fā)病率約為50%[1]。常規(guī)MR矢狀位及軸位掃描僅可評估蛛網(wǎng)膜下腔、脊髓及神經(jīng)根受壓移位情況，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，判定LDH患者坐骨神經(jīng)痛責(zé)任神經(jīng)根的能力有限，且存在假陽性情況[2]。三維真穩(wěn)態(tài)進(jìn)動快速成像(three-dimensional true fast imaging with steady-state precession， 3D-True FISP)序列MR可重建并顯示神經(jīng)根的解剖形態(tài)及走行[3]。擴散張量神經(jīng)纖維束示蹤成像(diffusion tensor tractography， DTT)是在DTI基礎(chǔ)上發(fā)展而來，可提供外周神經(jīng)細(xì)微結(jié)構(gòu)的顯示和定量分析[4-5]。本研究聯(lián)合應(yīng)用3D-True FISP序列及DTT進(jìn)行圖像融合[6]，通過觀察纖維束走行、形態(tài)及定量分析，明確坐骨神經(jīng)痛責(zé)任神經(jīng)根，探討3D-True FISP序列聯(lián)合DTT指導(dǎo)LDH臨床診療的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年1月—2017年12月以單側(cè)坐骨神經(jīng)痛癥狀就診于我院的LDH患者40例(病變組)，其中男27例，女13例，年齡20～65歲，平均(42.1±5.8)歲；既往均無脊髓創(chuàng)傷史、椎管占位性病變史及手術(shù)史。同期選取40名性別、年齡與LDH患者匹配的健康志愿者作為對照組，男27名，女13名，年齡23～59歲，平均(39.3±4.8)歲；均無腰痛或坐骨神經(jīng)痛史，無神經(jīng)系統(tǒng)損害史、外傷史及手術(shù)史，無MR檢查禁忌證。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)理論委員會批準(zhǔn)，所有受試者均了解本研究目的及內(nèi)容，并簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

1.2.1 MR檢查 采用Siemens Verio 3.0T超導(dǎo)型MR掃描儀，TIM線圈。常規(guī)行矢狀位T1W、T2W及軸位T2W掃描后，進(jìn)行3D-Ture FISP序列掃描及DTT。3D-Ture FISP序列采用冠狀位掃描，TR 10 ms，TE 40 ms，層厚0.6 mm，層間隔0，視野160 mm×160 mm，矩陣384×384，翻轉(zhuǎn)角30°，相位采樣75%，切片采樣57%，水激發(fā)脂肪抑制。DTI采用單次激發(fā)回波平面成像(Echo planar imaging， EPI) 序列，軸位掃描，12個擴散敏感梯度方向，TR 4 500 ms，TE 64 ms，層厚4 mm，層間距0，視野280 mm×280 mm，b=800 s/mm2。

1.2.2 圖像后處理及數(shù)據(jù)測量 將原始圖像數(shù)據(jù)傳至Siemens專用圖像后處理工作站。采用Neuro 3D軟件，手動標(biāo)記神經(jīng)根，重建獲DTT圖像，并與3D-True FISP序列圖像進(jìn)行融合。選取L4～S1椎體水平神經(jīng)根層面，手動選取ROI。病變組將ROI放置于神經(jīng)根受壓最明顯處，使雙側(cè)ROI大小及形態(tài)一致，分別記錄FA及ADC值，連續(xù)測量3次，取平均值。對照組ROI測量部位、范圍、次數(shù)與病變組相同?；谌诤蠄D像觀察神經(jīng)根的形態(tài)、走行，并結(jié)合FA及ADC值定量分析，判定LDH患者坐骨神經(jīng)痛責(zé)任神經(jīng)根。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料均以(±s)表示，采用配對t檢驗比較對照組左側(cè)與右側(cè)神經(jīng)根FA及ADC值的差異，如雙側(cè)間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，則取雙側(cè)平均值作為對照組神經(jīng)根FA及ADC值，并比較病變組患側(cè)與對側(cè)神經(jīng)根FA及ADC值的差異；采用獨立樣本t檢驗比較病變組患側(cè)神經(jīng)根FA及ADC值與對照組間的差異及病變組對側(cè)神經(jīng)根FA及ADC值與對照組間的差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

病變組及對照組3D-True FISP序列與DTT融合圖像均可清晰顯示神經(jīng)根形態(tài)及走行情況(圖1～3)。病變組40例LDH患者中，L4-5椎間盤突出17例、L5-S1椎間盤突出23例；共累及神經(jīng)根51條，11個病變椎間盤同時累及同側(cè)上、下鄰近的2條神經(jīng)根，29個病變椎間盤僅累及同側(cè)1條鄰近的神經(jīng)根，其余189條神經(jīng)根未受累。病變組37例LDH影像學(xué)檢查判定坐骨神經(jīng)痛責(zé)任神經(jīng)根與其臨床癥狀相符，3例與臨床癥狀不符。對照組共對L4～S1椎體水平雙側(cè)240條神經(jīng)根進(jìn)行了FA及ADC值測量。

2.1 對照組左側(cè)與右側(cè)神經(jīng)根FA及ADC值比較 對照組L4～S1椎體水平同層面雙側(cè)神經(jīng)根FA及ADC值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，見表1。對照組最終FA值為0.346±0.042，ADC值為(1.296±0.080)mm2/s。

表1 對照組不同椎體水平雙側(cè)神經(jīng)根FA及ADC值比較(±s)

表1 對照組不同椎體水平雙側(cè)神經(jīng)根FA及ADC值比較(±s)

椎體水平FA值左側(cè)神經(jīng)根右側(cè)神經(jīng)根t值P值A(chǔ)DC值(mm2/s)左側(cè)神經(jīng)根右側(cè)神經(jīng)根t值P值L40.343±0.0550.330±0.0521.7300.0991.280±0.0911.282±0.0850.8700.395L50.346±0.0020.338±0.0281.3270.2001.300±0.0861.305±0.0761.2930.212S10.338±0.0270.343±0.0320.8530.4041.312±0.9501.295±0.1000.6770.506

圖2 患者男，41歲，LDH，左下肢疼痛伴間歇性跛行3月余 A、B.常規(guī)MR矢狀位(A)及軸位(B)T2WI，L4-5及L5-S1椎間盤信號減低，L4-5椎間盤膨出，L5-S1椎間盤左后方突出(箭)； C.3D-Ture FISP序列冠狀位圖像，L5-S1椎間盤左后突出，壓迫左側(cè)L5、S1椎體水平神經(jīng)根(箭)； D～F.3D-Ture FISP序列與DTT融合圖，冠狀位(D)、斜冠狀位(E)及解剖背景抑制后冠狀位(F)圖像顯示左側(cè)L5、S1椎體水平神經(jīng)根受壓、變形(箭)，結(jié)合FA及ADC值變化，認(rèn)定其為責(zé)任神經(jīng)根

圖3 健康志愿者，男，23歲 A.3D-Ture FISP序列冠狀位圖像，于L4～S1椎體水平雙側(cè)神經(jīng)根進(jìn)行ROI勾畫； B.DTT圖像； C.3D-Ture FISP序列與DTT融合圖，清晰顯示神經(jīng)根解剖形態(tài)及走行

2.2 病變組患側(cè)與對側(cè)神經(jīng)根FA及ADC值比較 病變組患側(cè)及對側(cè)神經(jīng)根FA值分別為0.253±0.021及0.339±0.013，ADC值分別為(1.743±0.089)mm2/s及(1.297±0.075)mm2/s；患側(cè)神經(jīng)根FA值明顯低于對側(cè)(t=0.806，P=0.038)，ADC值明顯高于對側(cè)(t=0.866，P=0.040)。

2.3 病變組與對照組神經(jīng)根FA及ADC值比較 病變組患側(cè)FA值明顯低于對照組(t=0.963，P=0.043)，ADC值明顯高于對照組(t=0.921，P=0.042)。病變組對側(cè)神經(jīng)根FA值(t=1.441，P=0.201)、ADC值(t=1.304，P=0.212)與對照組間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。

3 討論

椎間盤突出易壓迫相應(yīng)神經(jīng)根造成腰腿痛。LDH以L4-5、L5-S1椎間盤為好發(fā)部位，且L4～S1椎體水平神經(jīng)根發(fā)生卡壓的概率高達(dá)95%[7]。椎間盤突出導(dǎo)致下肢癥狀的主要原因是神經(jīng)根的炎性反應(yīng)與刺激[8]。神經(jīng)根受壓后，其屏障破壞，細(xì)胞水腫、缺血，引發(fā)沃勒變性和神經(jīng)內(nèi)膜破裂，白介素、腫瘤壞死因子等物質(zhì)促使前列腺素E2分泌增多，從而發(fā)生疼痛。如何直觀地觀察腰骶部神經(jīng)根及其病變是影像診斷學(xué)的熱點問題之一。常規(guī)MRI難以在單一平面內(nèi)完整顯示神經(jīng)根全貌；通過3D-Ture FLSP序列可清晰、完整地顯示腰骶部神經(jīng)根[9]，但只能從形態(tài)學(xué)上觀察神經(jīng)根形態(tài)、走行及病變，不能定量評估病變時神經(jīng)根的變化。通過DTI技術(shù)可量化評價神經(jīng)根炎性反應(yīng)。 DTT是DTI應(yīng)用的擴展，經(jīng)后處理軟件對神經(jīng)纖維束成像[6]，F(xiàn)A及ADC值可從不同方面反映LDH的病理生理過程[10]，其中FA值變化可能是由于軸突變性或再生所致[11]，而ADC值變化原因可能為神經(jīng)水腫和沃勒變性[12]。

本研究將3D-True FISP序列圖像與DTT圖像融合，從形態(tài)學(xué)上觀察神經(jīng)根的走行及受壓移位情況，直觀勾畫ROI，并定量測量其FA及ADC值，結(jié)果顯示對照組雙側(cè)神經(jīng)根FA及ADC值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，與Zhang等[12]針對健康人群的研究結(jié)果基本一致，表明通過測量健康人目標(biāo)椎體水平其中一側(cè)神經(jīng)根的FA及ADC值，即可了解其對側(cè)神經(jīng)根的相關(guān)情況。本研究結(jié)果顯示，病變組受壓神經(jīng)根與自身對側(cè)同平面神經(jīng)根相比FA值降低、ADC值增高，病變組患側(cè)FA及ADC值與對照組相比也表現(xiàn)出相同的趨勢且差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，表明基于3D-True FISP序列與DTT融合圖像可在直觀顯示神經(jīng)根形態(tài)、走行及病變情況的同時，通過測量受壓神經(jīng)根FA及ADC值判定LDH患者坐骨神經(jīng)痛的責(zé)任神經(jīng)根，與Sakai等[13-14]關(guān)于受壓神經(jīng)根與正常神經(jīng)根FA值、ADC值的研究結(jié)果一致。但本研究中病變組受壓神經(jīng)根的FA及ADC值與既往研究[13-14]報道稍有出入，可能與MR設(shè)備、掃描參數(shù)、圖像質(zhì)量、測量方法及部分容積效應(yīng)等因素有關(guān)。

本研究中，病變組3例LDH患者的臨床癥狀與影像學(xué)檢查判定的坐骨神經(jīng)痛責(zé)任神經(jīng)根不一致，原因可能包括兩方面：①患者受檢時腹式呼吸幅度偏大；②患者腰骶角較大，尚待進(jìn)一步研究。

本研究的主要不足之處在于樣本數(shù)偏少，且未采集治療后病變神經(jīng)根的影像學(xué)資料并予以分析，有待進(jìn)一步觀察。

總之，3D-Ture FLSP序列聯(lián)合DTT技術(shù)可清楚顯示神經(jīng)根解剖形態(tài)及走行并進(jìn)行量化分析，從而較為準(zhǔn)確地判定LDH患者坐骨神經(jīng)痛的責(zé)任神經(jīng)根，為臨床診治提供影像學(xué)參考依據(jù)，可作為常規(guī)MRI的有效補充。