磁共振T2mapping與DTI成像對(duì)腰椎間盤(pán)退變程度的定量分析及應(yīng)用

李夢(mèng)遠(yuǎn)，李葆青，王月卿

（北京市石景山醫(yī)院 北京 100043）

1 引言

腰椎間盤(pán)突出癥現(xiàn)已成為臨床上常見(jiàn)多發(fā)病，常規(guī)MRI可作為首選檢查方法，但缺乏量化指標(biāo)。尋找準(zhǔn)確方法定量評(píng)價(jià)腰椎間盤(pán)退變臨床意義重大。本研究旨在對(duì)DTI及T2mapping成像技術(shù)在腰椎間盤(pán)退行病變中的診斷價(jià)值進(jìn)行探討。

2 資料與方法

2.1 臨床資料

收集本院50例患者腰椎磁共振掃描資料。男25，女25，年齡23～73歲，250個(gè)椎間盤(pán)。排除標(biāo)準(zhǔn)：脊柱畸形及有腰椎相關(guān)疾病。本研究經(jīng)倫理會(huì)批準(zhǔn)。

2.2 MRI成像參數(shù)

采用Philips 3.0磁共振進(jìn)行腰椎矢狀位T2WI、DTI及T2mapping掃描。

表1 掃描參數(shù)

2.3 圖像分析

由兩名醫(yī)師獨(dú)立對(duì)腰椎間盤(pán)進(jìn)行Pm分級(jí)，并對(duì)FA、ADC及T2值進(jìn)行測(cè)值。根據(jù)MRI腰椎間盤(pán)退變Pm標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)；Ⅰ～Ⅱ級(jí)認(rèn)為正常或生理性退變；Ⅲ～Ⅴ級(jí)認(rèn)為發(fā)生了退變[1]。

使用zioro軟件對(duì)T2mapping進(jìn)行分析，使用Philips工作站對(duì)DTI進(jìn)行分析，取T2mapping與DTI圖像正中矢狀位層面，沿髓核邊緣繪制ROI，測(cè)量T2、FA及ADC值。

2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，采用Pearson對(duì)Pm分級(jí)與年齡及MRI各參數(shù)值進(jìn)行相關(guān)性分析。P＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果

表2

采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)Ⅰ～Ⅱ級(jí)與Ⅲ～Ⅴ級(jí)椎間盤(pán)之間的T2、FA及ADC值進(jìn)行比較，發(fā)生退變椎間盤(pán)FA值增加，T2、ADC值降低。

采用Pearson相關(guān)分析得出，年齡與Pm分級(jí)呈正相關(guān)，年齡與T2及ADC值呈負(fù)相關(guān)、與FA值呈正相關(guān)；T2、ADC值與Pm分級(jí)呈負(fù)相關(guān)，F(xiàn)A值與Pm分級(jí)呈正相關(guān)所有統(tǒng)計(jì)結(jié)果P＜0.001，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

4 討論

椎間盤(pán)是一個(gè)具有復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、高度水合的大分子，具有流體力學(xué)特性[2]。椎間盤(pán)由髓核、纖維環(huán)和軟骨終板構(gòu)成，主要成分是水、膠原和蛋白多糖等。腰椎間盤(pán)退變時(shí)使髓核的蛋白多糖和Ⅱ型膠原含量減少，導(dǎo)致其對(duì)水分子束縛能力下降[3]。這種變化使椎間盤(pán)變硬，纖維環(huán)破裂，導(dǎo)致髓核突出壓迫神經(jīng)，從而會(huì)引起相應(yīng)臨床癥狀。隨著年齡的增大，髓核內(nèi)的含水量會(huì)逐漸降低。本研究表明隨著年齡的增大，腰椎間盤(pán)的退變程度是逐漸加重的。

T2 mapping序列能對(duì)腰椎間盤(pán)進(jìn)行T2弛豫時(shí)間定量測(cè)量，而弛豫時(shí)間與組成椎間盤(pán)的水分及膠原含量有關(guān)，不同的弛豫時(shí)間能反應(yīng)腰椎間盤(pán)不同的水分、膠原含量及其排列方向[4]。本研究顯示T2值與腰椎間盤(pán)退變機(jī)制有關(guān)，腰椎間盤(pán)內(nèi)水分或蛋白多糖含量增加，則T2值增大，而膠原含量增加，則會(huì)使T2值降低。隨著年齡的增長(zhǎng)，在髓核和纖維環(huán)中的蛋白多糖含量顯著下降，蛋白多糖的主要作用保留組織中的水，那么腰椎間盤(pán)內(nèi)的含水量也會(huì)下降[5]，T2值可以定量反映腰椎間盤(pán)含水量等情況。因此T2mapping序列能對(duì)腰椎間盤(pán)退變程度進(jìn)行定量分析。

DTI能無(wú)創(chuàng)地反映椎間盤(pán)纖維環(huán)的形態(tài)及完整性，同時(shí)對(duì)椎間盤(pán)損傷退變及負(fù)荷運(yùn)動(dòng)下椎間盤(pán)的變化情況方面有重要價(jià)值[6]。DTI序列能通過(guò)測(cè)量ADC和FA值，定量分析水分子微觀水平的擴(kuò)散速率及方向。發(fā)生退變的椎間盤(pán)蛋白多糖減少，含水量減少，Ⅱ型膠原含量減少，排列方向改變，導(dǎo)致髓核擴(kuò)散能力下降，各向異性程度增高，從而導(dǎo)致ADC值下降，F(xiàn)A值升高。髓核ADC值降低預(yù)示著髓核儲(chǔ)水能力下降，膠原纖維成分增加，水分子擴(kuò)散受限。FA值升高預(yù)示髓核中基質(zhì)退變，膠原纖維結(jié)構(gòu)破壞，其內(nèi)水分子擴(kuò)散的各項(xiàng)同性受限，相對(duì)各項(xiàng)異性擴(kuò)散增加。本研究表明隨著年齡的增大，腰椎間盤(pán)的ADC值逐漸下降，F(xiàn)A值逐漸增加。由此ADC及FA值能定量及客觀的反映腰椎間盤(pán)的水分子擴(kuò)散情況，其可以作為對(duì)腰椎間盤(pán)退變程度評(píng)估的量化指標(biāo)。

課題不足：①對(duì)樣本選擇及各種指標(biāo)的評(píng)價(jià)存在主觀性，對(duì)結(jié)果可能存在影響；②本研究樣本量較小。

5 總結(jié)

T2 mapping及DTI技術(shù)能準(zhǔn)確地反映組織細(xì)胞的細(xì)微結(jié)構(gòu)變化，對(duì)于了解椎間盤(pán)退變發(fā)生的機(jī)制、評(píng)價(jià)椎間盤(pán)退變程度具有一定的價(jià)值，為臨床及早干預(yù)及預(yù)防椎間盤(pán)病變提供更客觀準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)指標(biāo)。