磁共振擴散張量成像在腰椎間盤突出癥中的應(yīng)用

趙洪波，吳雪高

（上海長征醫(yī)院影像科 上海 200003）

腰椎間盤突出癥（lumbar disc herniation，LDH）是因椎間盤變性，纖維環(huán)破裂，髓核突出刺激或壓迫脊神經(jīng)根、馬尾神經(jīng)所表現(xiàn)的一種綜合征，是腰腿痛最常見的原因之一[1]。本研究擬對中重度受壓的腰5脊神經(jīng)擴散張量特征進行探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集本院2018年12月—2019年6月，連續(xù)31例Pm分級Ⅳ～Ⅴ級的L4/5單側(cè)椎間盤突出的患者，女13名，男18名，年齡19～75歲，平均年齡50±16歲。另選取15名健康志愿者，女6名，男9名，年齡22～65歲，平均年齡46±13歲。志愿者入選標準：常規(guī)磁共振腰椎掃描未見明顯異常，無體內(nèi)金屬植入物，無其它磁共振檢查禁忌癥。經(jīng)院倫理委員會批準，檢查前簽署知情同意書。

1.2 檢查設(shè)備和方法

使用Philips Achieva 3.0T TX雙源磁共振掃描儀，梯度場強為80mT/m，梯度場切換率為200T/m/s。線圈選用Philips 16 Channel Torso XL coil。患者仰臥位，頭先進，以第五腰椎為掃描定位中心。成像序列包括常規(guī)序列（矢狀面T1WI、T2WI、橫斷面T2WI）和研究序列DTI。

1.3 圖像評價與分析

將DTI序列圖像傳輸?shù)紼WS工作站用“Diffusion”軟件包后處理，感興趣區(qū)（ROI）放置在患側(cè)脊神經(jīng)受壓處或健側(cè)脊神經(jīng)節(jié)前根鞘硬膜囊出行處，ROI大小為10像素。將DTI圖像與橫軸位T2WI圖像融合有助于ROI的準確放置。分別測量患者患側(cè)、患者健側(cè)和健康志愿者腰5神經(jīng)根的ADC值和FA值，比較三者差異。

1.4 統(tǒng)計學方法

Excel2010錄入和整理數(shù)據(jù)后，用SPSS16.0軟件包進行統(tǒng)計分析，首先使用Kolmogorov-Smirnov檢驗對數(shù)據(jù)行正態(tài)檢驗，正態(tài)分布的數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差表示；三組ADC值及FA值比較，采用方差分析，兩兩比較采用LSD檢驗；對有統(tǒng)計學意義的指標繪制ROC曲線，計算曲線下面積，確定閾值，計算靈敏度、特異度。檢驗水準以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 患者患側(cè)腰5神經(jīng)根的ADC值為（1.55±0.14）×10-3mm2/s，F(xiàn)A值為0.267±0.038；患者健側(cè)腰5神經(jīng)根的ADC值為（1.29±0.065）×10-3mm2/s，F(xiàn)A值為0.338±0.031；健康志愿者腰5神經(jīng)根的ADC值為（1.29±0.066）×10-3mm2/s，F(xiàn)A值為0.331±0.024。三組比較有統(tǒng)計學差異，兩兩比較患者患側(cè)神經(jīng)根與患者健側(cè)神經(jīng)根及志愿者正常神經(jīng)根的ADC值及FA值均有統(tǒng)計學差異（P＜0.05），患者健側(cè)與志愿者腰5神經(jīng)根的ADC值及FA值無統(tǒng)計學差異（P=0.950、0.501）。見圖1a。

2.2 以ADC值及FA判斷神經(jīng)根有無受壓，繪制ROC曲線，曲線下面積分別為0.927、0.914。當ADC閾值為1.365×10-3mm2/s時，靈敏度為83%、特異度為87%；當FA閾值為0.299時，靈敏度為87%、特異度為80%。見圖1b，1c。

2.3 L5神經(jīng)根ADC值與FA相關(guān)性分析（Pearson correlation），L5神經(jīng)根ADC值與FA值呈負相關(guān)（r=-0.865，P=0.000），見圖1d。

圖1：a(左上)三組神經(jīng)根ADC值及FA值條形圖；b（右上）受壓神經(jīng)根及正常神經(jīng)根ADC值ROC曲線圖；c（左下）受壓神經(jīng)根及正常神經(jīng)根FA值ROC曲線圖；d（右下ADC值與FA值散點圖。

3 討論

本研究為減小因不同節(jié)段脊神經(jīng)擴散特性本身的差異引起的數(shù)據(jù)偏倚[2]，只選擇了腰5脊神經(jīng)為研究對象。患側(cè)腰5脊神經(jīng)根的ADC值明顯高于健側(cè)和健康志愿者（P＜0.05），而FA值則低于健側(cè)和健康志愿者（P＜0.05）。患者健側(cè)神經(jīng)根與健康志愿者相同節(jié)段神經(jīng)根的FA值和ADC值無統(tǒng)計學差異（P=0.950、0.501），與文獻報道[3]結(jié)果一致。本研究還發(fā)現(xiàn)，受壓側(cè)L5神經(jīng)根ADC值與FA呈負相關(guān)（r=-0.865，P=0.000），且相關(guān)度較高，但它們的靈敏度和特異度無明顯差別。

腰椎間盤突出癥患者的脊神經(jīng)根受壓程度是臨床關(guān)注的重點，如能進行定量檢測并作為指導(dǎo)手術(shù)時機和手術(shù)指征判斷的參考依據(jù)，將為臨床工作帶來巨大幫助。本研究發(fā)現(xiàn)以ADC及FA閾值判斷神經(jīng)根受壓程度是可行的，根據(jù)所測數(shù)據(jù)繪制了ROC曲線，曲線下面積分別為0.927、0.914。當ADC閾值為1.365×10-3mm2/s時，靈敏度為83%、特異度為87%；當FA閾值為0.299時，靈敏度為87%、特異度為80%。較高的靈敏度和特異度令擴散特性參數(shù)作為脊神經(jīng)受壓程度的判斷標準成為可能，可在臨床推廣使用。