磁共振彌散張量成像技術在脊柱內鏡精準減壓治療腰椎管狹窄癥中的應用

王一寒，李楊，張玲，張睿，徐瑞達，周斌，劉祖德

1上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院骨科，上海201112；2上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院放射科

腰椎椎管狹窄癥多表現為腰腿痛、間歇性跛行等癥狀，是老年人失能和接受脊柱手術的主要原因［1-2］。我們在臨床治療中發現，部分患者尤其是老年患者影像學表現為多節段腰椎間隙退變及狹窄，但癥狀上神經根性表現不典型［3］，神經系統體檢可能無法明確責任節段及部位。以往手術治療多根據CT或MRI檢查神經受壓情況予以盡可能充分的椎管減壓，隨著脊柱內鏡的飛速發展，在追求精準醫療及快速康復的背景下，對患者神經損傷位置予以最精準的微創減壓治療有重大意義。磁共振彌散張量成像（DTI）可以探測人腦及周圍神經功能情況，其測得的各向異性分數（FA）值對周圍神經功能定量分辨有更高的敏感性和特異性［4］。本研究觀察了DTI技術在腰椎管狹窄癥脊柱內鏡精準減壓治療中的應用效果，旨在為臨床治療提供依據。

1 資料與方法

1.1 臨床資料納入標準：①存在單側下肢癥狀，包括下肢疼痛、麻木、發冷、酸脹或間歇性跛行等，保守治療超過3個月未緩解；②經CT或常規MRI檢查顯示L4～5和（或）L5～S1達到椎管狹窄癥診斷標準，即軸位圖像中線椎管矢狀徑≤12 mm或側椎管≤3 mm；或顯示椎間孔處神經根管出口處狹窄；③病程<24個月。排除標準：①有腰椎外傷、下肢周圍神經外傷、神經系統疾病病史等可影響下肢神經功能的疾病；②伴有腦部、脊髓病變如腦卒中、脊髓型頸椎病等；③由極外側型腰椎間盤突出或椎間孔出口狹窄引起的下肢痛；④過伸過屈位片顯示伴有腰椎不穩定、滑脫；⑤伴有L3～4及以上節段腰椎管狹窄；⑥伴有腰椎退行性側彎或特發性側彎伴退變；⑦伴有明顯下腰痛；⑧下肢神經癥狀。選擇2017年8月—2020年2月在我院就診的符合上述標準的腰椎椎管狹窄癥患者35例，男19例、女16例，年齡（53.6±8.4）歲，其中單節段L5神經根受累22例、S1神經根受累13例。本研究經仁濟醫院臨床試驗倫理委員會審查通過，患者均自愿加入該研究，并簽署知情同意書。

1.2 FA值測量患者術前行MRI檢查（美國通用電氣公司3.0 T磁共振成像系統），使用美國通用電氣AW4.5磁共振后處理工作站，通過Functool軟件進行DTI分析處理。在DTI圖像上于雙側L5及S1神經根在神經根與硬膜囊交接處、椎間孔處、椎間孔外下位椎間水平3個不同平面選取感興趣區域（ROI），測量各位點的FA值。每次ROI選取范圍盡量相同且不包括神經外組織。

1.3 手術方法使用德國Joimax公司研發的脊柱內鏡系統，采用后方經椎板間通道手術系統（iLESSYS）進行手術。減壓部位結合下肢神經癥狀查體及FA值決定，對患側FA值低于同節段健側的神經根行椎管減壓。摘除突出的椎間盤髓核，椎板開窗且切除部分黃韌帶。術后靜滴甘露醇125 mL，臥床休息2 h后即可行直腿抬高鍛煉，腰圍保護下可下地行走。手術次日出院，1個月內腰圍保護，禁過度彎腰、久坐久站及重體力勞動，術后3個月復查。

1.4 療效評價方法術前1周、術后次日及術后3個月采用視覺模擬評分（VAS）評價患側下肢疼痛程度，分為0～10分，0分為無痛，10分為劇烈、無法忍受的疼痛。術后3個月行MRI檢查，測量FA值，與術前及健側進行比較。術前及術后3個月行CT和MR檢查，觀察責任神經的影像學表現。

1.5 統計學方法采用SPSS24.0統計軟件。計量資料以±s表示，多組間比較采用單因素方差分析，進一步兩兩比較采用LSD-t檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 手術前后VAS比較患者均順利完成手術，手術時間（63.4±12.7）min，術后次日出院，術后3個月均完成隨訪，未出現感染、外傷等干擾因素。術前患側下肢疼痛VAS（8.26±1.37）分，術后次日、術后3個月VAS分別為（1.23±0.75）、（1.48±1.21）分，均較術前降低（P均<0.05）。

2.2 手術前后FA值比較術前患側L5或S1的FA值較健側降低（P均<0.05），術后3個月患側FA值較術前升高（P均<0.05）。見表1。

表1 手術前后L5、S1神經根FA值比較（×10-3，±s）

表1 手術前后L5、S1神經根FA值比較（×10-3，±s）

注：與同組同節段健側比較，*P<0.05；與同組術前同位點比較，△P<0.05。

神經根位置L5術前術后S1術前術后n 22 13硬膜囊交接處FA值患側367.6±51.8 371.2±43.8 381.1±48.5 375.3±49.2健側362.1±44.3 359.7±52.3 374.6±46.4 372.7±38.5椎間孔處FA值患側259.5±38.2*368.4±36.4 275.3±34.8*352.4±52.7△健側361.6±35.5 352.4±52.7△357.3±38.7 364.2±46.8下位椎間水平FA值患側246.3±36.1*338.3±49.2△236.4±34.3*337.9±48.3△健側357.5±39.7 361.4±41.6 362.5±37.3 359.6±54.6

2.3 術后神經恢復情況術后3個月CT檢查顯示術后椎管擴大，受累神經壓迫解除，腰椎穩定性未遭到破壞；MRI檢查顯示患側責任神經DTI神經纖維成像較術前明顯增粗，提示神經恢復良好。

3 討論

DTI通過分析檢測組織中水分子在各個方向的彌散運動，從而反映出其結構環境，是目前唯一可以活體檢測神經功能狀態的影像學技術［5-6］。早期該技術用于中樞神經系統檢查，近年研究發現，利用彌散梯度可以測量獨立方向的向量，水分子在平行于神經纖維軸突縱軸方向上的彌散速度要比垂直方向上的彌散速度快得多，使得DTI技術應用于周圍神經檢查成為現實。DTI技術最大的優勢是可以通過測量FA值從而對組織結構進行定量評估［7］。目前已有多項研究證實了DTI技術在評估腰骶神經損傷方面的優勢［8-9］。陳適等［10］將DTI技術用于多節段腰椎椎管狹窄患者術前責任節段的定位，患者術后癥狀緩解明顯，證實其用于指導腰椎椎管狹窄治療的可行性。

腰椎管狹窄多為退行性疾病，病程較長，癥狀變化復雜，其根本原因是由椎間盤退變引起，椎體關節突及周圍組織代償性出現病理性退變［11］。傳統手術方式多選擇盡可能地椎管減壓，椎板完全切除，腰椎穩定性被破壞，手術創傷大，術后恢復時間長。近年來，微創脊柱外科技術飛速發展，脊柱內鏡技術越來越成熟，其療效得到大量臨床驗證。目前國內外應用較廣的手術系統包括：經安全三角區椎間盤減壓的內窺鏡系統、經擴大椎間孔椎管減壓的內窺鏡系統、iLESSYS以及單側雙通道內窺鏡技術，上述手術系統治療腰椎間盤突出和腰椎管狹窄均有良好的臨床預后［12-15］。

腰椎管狹窄患者往往因脊柱退變病程較長，其引起的下肢神經癥狀缺乏典型性，僅靠查體和影像學檢查無法精準定位責任神經，因此以往的手術治療多擴大減壓范圍以保證療效，這與目前倡導的精準醫療理念相違背。因此，我們采用DTI技術定位責任神經，探索該技術在脊柱內鏡精準減壓治療腰椎管狹窄癥中的應用效果。為減少其他因素對VAS的干擾，本研究排除了下腰痛為主要癥狀以及下肢痛超過24個月的患者，因為劇烈下腰痛往往存在腰椎不穩、椎間關節炎或腰肌損傷等其他因素，與本研究探討的下肢神經痛的治療無關；而下肢痛超過24個月的患者可能出現神經不可逆損傷，需要更長的康復期，本研究隨訪時間為3個月，可能無法準確評價其治療效果。為避免不同手術技術對結果的影響，所有患者均采用iLESSYS手術系統，對責任狹窄節段摘除椎間盤髓核且行相應的椎板及黃韌帶切除減壓。單純極外側型椎間盤突出或單純椎間孔狹窄的患者既不符合腰椎管狹窄的納入標準，也不適合采用iLESSYS手術技術，予以排除；為避免不同節段手術操作對結果的影響，L3/4及其以上節段椎管狹窄患者也予以排除。

本研究結果顯示，在DTI技術輔助下，術前準備更加精準和充分，手術過程順利且時長穩定。手術組術后均恢復良好，次日出院。這表明精準規范的治療提高了患者術中及術后滿意度，使患者在生理上和心理上能夠更快更好地康復。王朗等［16］的Meta分析結果證明，FA較健側降低可作為確診神經損傷的有效依據。本研究結果顯示，對照組及手術組健側的神經根FA值比較差異無統計學意義，表明FA值可作為評價神經健康重要且穩定的標準。手術組通過脊柱內鏡對患側神經根FA值較健側降低的節段進行精準減壓，而對于椎管狹窄但患側FA值正常的節段暫不處理，術后VAS均較術前顯著降低，證明DTI技術獲得的FA值在脊柱內鏡精準治療中具有積極意義，避免了以往手術方式過度減壓的弊端。術后3個月DTI檢測結果顯示患側FA值較術前增高，接近健側水平，再次證明FA值可作為評價神經損傷及恢復情況的指標。術后3個月CT檢查顯示術后椎管擴大，受累神經壓迫解除，腰椎穩定性未遭到破壞；MRI檢查顯示患側責任神經DTI神經纖維成像較術前明顯增粗，恢復到與健側或對照組接近水平，表明神經恢復良好。

綜上所述，DTI技術可作為指導手術精準減壓和評價腰骶神經損傷與恢復的有效手段，對脊柱內鏡精準治療腰椎管狹窄癥具有重要意義。