基于質(zhì)子波譜的代謝成像對(duì)脊髓型頸椎病術(shù)后結(jié)局的預(yù)測(cè)價(jià)值觀察

許濟(jì)，李花，田苗，陳斌

(西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬三二○一醫(yī)院 1.康復(fù)醫(yī)學(xué)科，2.神經(jīng)內(nèi)科，陜西漢中 723000)

脊髓型頸椎病(cervical spondylotic myelopathy,CSM)是引起成人脊髓功能功能障礙的常見病因，可引發(fā)頸項(xiàng)疼痛、活動(dòng)受限，導(dǎo)致四肢麻木、運(yùn)動(dòng)和感覺障礙，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[1]。非手術(shù)治療無效者需采用手術(shù)緩解脊髓神經(jīng)損傷，但部分患者仍存在術(shù)后改善效果欠佳的情況。因此，探討可影響CSM預(yù)后的預(yù)測(cè)因素是臨床關(guān)注的熱點(diǎn)問題[2]。近年來研究顯示，脊髓直徑、脊髓信號(hào)變化、脊髓壓迫程度等影像學(xué)特征與CSM預(yù)后存在一定相關(guān)性，但宏觀成像并不能觀察影響CSM預(yù)后的細(xì)胞機(jī)制[3]。磁共振波譜成像(magnetic resonance spectroscopy,MRS)可提供頸椎內(nèi)神經(jīng)結(jié)構(gòu)的代謝信息，通過分析N-乙酰天門冬氨酸(N-acetylaspartic acid,NAA)等多種代謝物變化，評(píng)估神經(jīng)損傷程度[3]。本研究旨在探討MRI氫質(zhì)子波譜神經(jīng)化學(xué)變化對(duì)CSM患者神經(jīng)損傷和手術(shù)預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2016年1月～2017年1月在本院接受減壓手術(shù)的37例CSM患者作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①存在脊髓壓迫癥狀，結(jié)合影像學(xué)檢查確診為CSM，正規(guī)保守治療≥3個(gè)月效果欠佳或有進(jìn)展者；②年齡18～69歲，性別不限；③患者對(duì)研究知情并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往曾行頸椎手術(shù)者；②與中樞神經(jīng)相關(guān)或其他創(chuàng)傷性事件相關(guān)的神經(jīng)功能變化；③心臟起搏器植入，不適合行MRI檢查者；④合并嚴(yán)重幽閉恐懼癥者；⑤合并脊柱結(jié)核、腫瘤者；⑥合并嚴(yán)重心、腦、肺、肝功能障礙者；⑦精神疾病或認(rèn)知功能障礙者。37例中，男14例，女23例；年齡32～68歲，平均(53.87±10.62)歲；單節(jié)段病變25例，雙節(jié)段12例；病因：頸椎間盤突出9例，頸椎管狹窄17例，黃韌帶增生肥厚6例，后縱韌帶骨化5例。37例中，步態(tài)功能障礙26例，手功能障礙22例，手部感覺異常17例，下肢感覺異常13例；體格檢查顯示，21例上肢無力，18例下肢無力，21例上肢感覺功能降低，16例患者下肢感覺改變，24例反射亢進(jìn)，18例霍夫曼體征，15例Babinski反射陽(yáng)性，7例下肢陣攣。

1.2 研究方法

所有患者入組時(shí)均記錄其臨床癥狀和體格檢查特征，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)MRI檢查，均由同一組醫(yī)師完成手術(shù)治療，根據(jù)患者術(shù)前影像學(xué)檢查結(jié)果制定手術(shù)方式。其中22例接受頸椎前路減壓融合術(shù)，15例接受人工頸椎間盤置換術(shù)治療；患者于術(shù)后24～48 h引流量<50 mL時(shí)拔除引流管，常規(guī)給予抗生素防止感染，采用頸托固定。所有患者術(shù)前、術(shù)后末次隨訪時(shí)依照改良JOA (mJOA)[4]17分法評(píng)估脊髓功能。

1.3 MRS檢查

采用西門子Sonata 1.5T磁共振儀行頸部MRI檢查，矢狀T1加權(quán)序列參數(shù)：Tr/Te450/12 ms，矩陣：320×256，層厚：4 mm；矢狀T2加權(quán)序列參數(shù)：Tr/Te 3000/106 ms，矩陣：512×480，層厚：4 mm；MRS檢查采用點(diǎn)分解頻譜分析法(PRESS)：TE=30 ms，Tr=1500/3000，平均256，獲取時(shí)間3.4 min，MRS檢查期間，患者應(yīng)盡量減少吞咽次數(shù)，以減少吞咽偽影，數(shù)據(jù)采用西門子后處理程序計(jì)算磁共振波譜值，測(cè)量N-乙酰門冬氨酸(NAA，2.0 ppm)、肌酸(CR，3.03 ppm)、膽堿(CHO，3.25 ppm)、乳酸(1.32 ppm)的峰值高度，計(jì)算NAA/CR、CHO/CR和CHO/NAA比值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用配對(duì)t檢驗(yàn)，不符合正態(tài)分布者采用非參數(shù)檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)相關(guān)性采用Spearman相關(guān)性分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)前后mJOA評(píng)分相比較

患者術(shù)后隨訪時(shí)間12～39個(gè)月，平均(20.32±5.47)個(gè)月；術(shù)前mJOA評(píng)分6～11分，平均(9.63±2.08)分；術(shù)后mJOA評(píng)分11～17分，平均(14.70±2.02)分，術(shù)后mJOA評(píng)分顯著高于術(shù)前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.032，P<0.001)，手術(shù)前后的mJOA各維度評(píng)分見表1。

表1 患者手術(shù)前后mJOA評(píng)分

2.2 術(shù)前MRS檢查與術(shù)后mJOA評(píng)分的相關(guān)性

術(shù)前CHO/NAA范圍0.34～1.45、平均(0.75±0.29)，與術(shù)后mJOA變化呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.483，P=0.001)；術(shù)前NAA/CR比值范圍0.86～2.24、平均(1.44±0.43)，與術(shù)后mJOA變化呈顯著正相關(guān)(r=0.273，P=0.043)；術(shù)前CHO/CR比值范圍0.57～1.45、平均(0.98±0.32)，與術(shù)后mJOA評(píng)分無顯著相關(guān)性(r=0.103，P=0.279)；見表2。

表2 患者術(shù)前MRS檢查與術(shù)后mJOA評(píng)分的相關(guān)性

3 討論

CSM是為頸椎退行性變?cè)斐勺倒苷嘉粔浩燃顾杌蛑浼顾璧难軐?dǎo)致脊髓傳導(dǎo)功能障礙，多數(shù)呈惡性的發(fā)展趨勢(shì)，致殘率較高[5]。國(guó)外大樣本的CSM圍手術(shù)期并發(fā)癥研究[6]顯示，CSM患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率為13.4%，并發(fā)癥者平均住院時(shí)間將增加4 d，死亡率增加2倍，住院費(fèi)用增加超過1萬(wàn)美元。因此，考慮到CSM的病情發(fā)展趨勢(shì)、手術(shù)的固有成本及與CSM手術(shù)相關(guān)的個(gè)人/社會(huì)成本等因素，準(zhǔn)確、有效地評(píng)估和預(yù)測(cè)CSM術(shù)后功能恢復(fù)情況越來越引起臨床關(guān)注。

MRI是CSM的首選檢查方法，對(duì)于術(shù)前判定脊髓的壓迫程度、初步判斷脊髓病變程度、預(yù)測(cè)和評(píng)估患者病情均有重要的參考價(jià)值，但僅能成宏觀上提供意義信號(hào)異常參考，不能直接分析脊髓的微觀結(jié)構(gòu)變化[7]。MRS是近年來發(fā)展起來的MR新技術(shù)，可對(duì)活體病變部位的代謝、生化狀態(tài)進(jìn)行無創(chuàng)性研究，可通過非侵入性檢查方式評(píng)估中樞神經(jīng)系統(tǒng)的生化信息[8]。NAA主要存在于軸突或神經(jīng)元中，可作為神經(jīng)元的內(nèi)標(biāo)物，NAA含量可反映神經(jīng)元的功能狀態(tài)，NAA含量降低表示神經(jīng)元受損。CHo是質(zhì)膜的主要成分，膽堿變化與細(xì)胞膜合成和降解相關(guān)，可反映細(xì)胞膜代謝狀態(tài)。CR是能量代謝產(chǎn)物，在多種病理?xiàng)l件下，CR峰值保持穩(wěn)定，常與其他代謝物信號(hào)相比較作為內(nèi)參。國(guó)外研究[9]顯示，CSM患者的脊髓NAA/CR顯著低于年齡相匹配的對(duì)照組；中重度CSM患者伴隨著NAA和CHo水平變化，認(rèn)為是CSM的特征性MRS表現(xiàn)。

本研究探討了NAA、CHO、CR等不同生化指標(biāo)用于CSM患者減壓術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)恢復(fù)的預(yù)測(cè)作用，結(jié)果顯示：(1)術(shù)前NAA/CR與術(shù)后mJOA評(píng)分變化存在相關(guān)性，術(shù)前NAA/CR越高，術(shù)后mJOA評(píng)分越高。筆者分析認(rèn)為，NAA/CR較高則代表可逆性損傷軸突數(shù)量增多，因此增加了術(shù)后mJOA評(píng)分水平。(2)術(shù)前CHO/NAA比值同樣與CSM術(shù)后mJOA評(píng)分存在相關(guān)性，但呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，考慮與CHO/NAA比例可反映軸突和神經(jīng)元的完整性，CHO/NAA升高則軸突和神經(jīng)元損傷較重有關(guān)。

綜上所述，本研究結(jié)果顯示MRS可提供有關(guān)脊髓細(xì)胞和代謝功能的相關(guān)信息，通過MRS檢測(cè)NAA/CR和CHO/NAA變化對(duì)預(yù)測(cè)mJOA評(píng)分變化具有一定價(jià)值。因?yàn)镸RS用于脊髓成像研究較少，目前尚處于起步階段，MRS在CSM患者管理中的檢測(cè)指標(biāo)及應(yīng)用價(jià)值尚需要進(jìn)一步研究探討。