磁共振彌散張量成像、mJOA評分對多節段脊髓型頸椎病臨床評估及其與血清免疫球蛋白含量相關性研究

于學濤，熱迪娜·亞生，謝榮

脊髓型頸椎?。╟ervical spondylotic myelopathy，CSM）是中青年人常見脊髓功能障礙，椎間盤退變是其基本病理改變［1-2］。目前，脊髓型頸椎病具體發病機制尚未明確，研究發現部分脊髓型頸椎病病人MRI影像學檢查可見嚴重頸部脊髓受壓，但多數病人無嚴重癥狀或表現，提示脊髓壓迫程度與病人癥狀表現之間無明顯相關性［3］。免疫系統對異物或抗原的反應是一個整體過程，髓核組織作為自身抗原，在激活免疫系統后，除了在局部免疫炎性細胞上表現出浸潤與大量沉積外，還將直接影響全身免疫［4］。研究發現，頸椎病發病可能與退變突出的椎間盤產生的炎性介質有關，同時椎間盤自身免疫也可能參與了頸椎病的發生及發展［5］。但這種椎間盤自身免疫是否也參加了CSM的發生尚不可知。

核磁共振檢查是主要用于CSM發病情況評估的影像學技術，除影像學評估方法外，改良日本骨科協會評估治療分數（modified japanese orthopaedic association scores，mJOA）也可用于CSM病情程度評估［6-7］。本研究首先檢測多節段脊髓型頸椎病（multilevel cervical spondylotic myelopathy，MCSM）病人的磁共振彌散張量成像具體表現，并采用mJOA評分進行功能評價，檢測病人的血清免疫球蛋白（Ig）含量，分析各影像學主要指標、mJOA評分與血清免疫球蛋白含量的相關性，進一步闡述MCSM的免疫機制，以指導臨床。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2019年1—12月期間入住新疆維吾爾自治區人民醫院50例MCSM病人作為病例組。納入標準：（1）病人經臨床檢查均有典型脊髓受壓的體征與神經癥狀：椎體束征結果陽性：腱反射亢進、肌張力增加；肌力降低、肢體感覺麻木；（2）影像學表現出至少3個節段的不同程度脊髓受壓。排除標準：（1）既往有神經內科疾病史的病人；（2）既往有頸椎手術治療史或急性脊髓損傷治療史的病人；（3）影像學檢查結果表現出不足3個節段脊髓壓迫的病人；（4）影像學檢查結果以C2∕3或C7∕T1節段突出壓迫脊髓為主要表現的病人。納入同期在新疆維吾爾自治區人民醫院磁共振室接受頸椎常規核磁共振檢查的健康體檢者50例作為對照組，健康體檢者均經詳細詢問病史與嚴格查體，未發現任何神經癥狀及體征，也未合并其他內科疾病，且經影像學檢查證實均無脊髓受壓。本研究方案通過新疆維吾爾自治區人民醫院倫理委員會審核批準（審批號KY2018112319）。全部入組者對此次研究均知情，并簽署知情同意書。病例組與對照組性別、年齡、體質量等一般資料比較差異無統計學意義（P＞0.05），有可比性。見表1。

表1 多節段脊髓型頸椎病（MCSM）病人與健康體檢者各50例一般資料比較

1.2 方法

1.2.1磁共振彌散張量成像檢查方法使用美國GE公司提供的3.0T Signa HD磁共振檢查儀，使用8通道Nv_f4RR∕tY頭頸線圈，常規掃描包括矢狀位FSE T2WI、FSE T1WI，橫斷位FSE T2WI序列。相關參數：（1）矢狀位T2WI，重復時間為3 200 ms，回波時間為120 ms，矩陣384×224，激勵次數為2次，時間為26 s；（2）矢狀位T1WI，重復時間為610 ms，回波時間為11.4 ms，矩陣288×224，激勵次數為3次，時間為39 s；（3）橫斷位T2WI，重復時間為3 000 ms，回波時間為110 ms，矩陣288×240，激勵次數為2次，時間為30 s。矢狀位的掃描層厚為3 mm，層間距為1 mm，層數為9層，視野為240×240 mm，掃描范圍包括中腦至T2椎體下緣。橫斷位掃描層厚為3 mm，層間距為1 mm，層數為12層，視野為200 mm×200 mm，掃描范圍為C3∕4到C6∕7椎間盤水平范圍，掃描時同時避免交叉。常規核磁共振檢查結束后進行彌散張量成像減少，采用單次激勵自旋回波平面成像序列掃描，參數：重復時間為8 000 ms，回波時間為77.9 ms，矩陣為160×160，激勵次數為2次，視野為240 mm×240 mm，層厚為4 mm，層間距為0，掃描層為24層，b0值為1 000 s∕ram2，方向數為20，Asset因子為2，掃描范圍為C2椎體上緣到T1椎體上緣，時間為5分36秒。彌散張量成像之前先進行采集技術校準。全部數據均在GE公司提供ADW-4.3工作站測量，使用Advantage Workstation自帶Functool軟件包實施后處理。以矢狀位T2WI作為參考定位像，選擇C3∕4、C4∕5、C5∕6、C6∕7椎間盤對應頸髓層面分析，在b0圖上使用Functool自由筆手動設置感興趣區，設置感興趣區的帶下為4 mm。分別計算病變節段脊髓各向異性（fractional anisotropy，FA）與彌散系數（apparent diffusion coefficient，ADC）均值，同時根據磁共振立體空間，檢測各受檢者的脊髓前后徑，包括上位椎體對應脊髓前后徑（Da）與下位椎體相應脊髓前后徑（Db），使用公式計算最大脊髓壓迫（maximumspinalcordcompression，MSCC）。由兩名資深放射科醫生獨立閱片，總結、分析圖像特征，當兩名醫生意見不一致時，經協商解決，若協商后意見仍有分歧，遵循第三名具有高級職稱放射科醫生的意見。

1.2.2血清學標本的獲取與檢測采集全部入組者入院后第二天晨起空腹狀態下的外周靜脈血2 mL，經離心處理后，采用散射比濁法測定IgG、IgA、IgM與補體C3。

1.2.3mJOA評分［8］mJOA評分包括上肢運動功能、下肢運動功能，上肢感覺、下肢感覺、軀體感覺，膀胱功能，總分17分，分值≤4分提示重度、二便失禁及生活自理能力完全喪失；5～8分提示重度、存在部分下肢或上肢運動功能但生活自理能力仍較差、二便潴留或失禁；9～12分提示中度，病人下肢或上肢運動不靈活或無力，或二便異常，生活基本可以自理；13～16分提示輕度，病人雖然有下肢或上肢不靈活或無力，但不會對生活造成影響，可以勝任一般工作；17分判定無癥狀，無脊髓損傷臨床癥狀。根據評分，將50例MCSM病人分為輕度組（13～17分）、中重度組（≤12分）。

1.3 統計學方法應用SPSS 20.0統計學軟件處理數據，全部計量資料均經正態分布檢驗，符合正態分布，以±s表示計量資料，多組間比較采用單因素方差分析檢驗，并采用SNK進行組間兩兩之間的比較，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗；以百分比表示計數資料，用χ2檢驗，若期望值＜5，則采用連續校正χ2檢驗；若理論樣本量≤40，或1＜T≤5時，應采用Fisher確切概率法；等級資料采用秩和檢驗，關聯性分析采用Pearson相關法；P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 對照組不同節段頸髓FA值、ADC值比較對照組各節段FA、ADC值比較，均差異無統計學意義（P＞0.05）。見表2。

表2 健康體檢者50例不同節段頸髓脊髓各向異性（FA）、彌散系數（ADC）比較/±s

表2 健康體檢者50例不同節段頸髓脊髓各向異性（FA）、彌散系數（ADC）比較/±s

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2.2 病例組病人彌散張量成像T2異常檢出情況病例組50例病人彌散張量成像檢出T2異常者25例，占比50.00%。

2.3 病例組彌散張量成像T2信號異常與正常病人的相關參數水平比較較對照組，病例組各FA值較低，ADC值均較高（P＜0.05）；T2信號異常組FA值低于無信號異常組，ADC、MCSS值均高于無信號異常組，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表3。

表3 MCSM病人50例彌散張量成像T2信號異常與正常病人的相關參數水平比較/±s

表3 MCSM病人50例彌散張量成像T2信號異常與正常病人的相關參數水平比較/±s

注：MCSM為多節段脊髓型頸椎病，FA為脊髓各向異性，ADC為彌散系數，MSCC為最大脊髓壓迫。①與對照組比較，P＜0.05。②與T2信號正常組比較，P＜0.05。

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2.4 mJOA評分比較對照組、T2信號正常組、T2信號異常組mJOA評分分別為（15.02±1.17）分、（13.11±1.45）分、（10.14±2.51）分，其中對照組mJOA評分最高，組間整體比較、兩兩比較均差異有統計學意義（F=71.903，P＜0.001）。

2.5 相關性分析經雙變量Pearson相關性檢驗發現，FA值、mJOA評分與MSCC值呈負相關（r＜0，P＜0.05）；ADC值與MCSS值呈正相關（r＞0，P＜0.05）。見表4。

表4 FA值、ADC值、mJOA評分與MSCC值相關性分析

2.6 mJOA分級情況經mJOA評分分級情況顯示，25例T2信號正常中重度病人13例，輕度病人12例；25例T2信號異常中重度病人13例，輕度病人12例。

2.7 血清免疫球蛋白水平比較

2.7.1T2信號正常組、異常組與對照組血清免疫球蛋白水平比較較對照組，病例組整體IgG含量升高（P＜0.05），且T2信號正常組明高于異常組（P＜0.05）；三組IgA、IgM、C3含量比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表5。

表5 MCSM病人與健康體檢者各50例血清免疫球蛋白水平比較（∕g∕L，±s）

表5 MCSM病人與健康體檢者各50例血清免疫球蛋白水平比較（∕g∕L，±s）

注：MCSM為多節段脊髓型頸椎病，Ig為免疫球蛋白。①與對照組比較，P＜0.05。②與T2信號正常組比較，P＜0.05。

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2.7.2不同mJOA分級病人的血清免疫球蛋白水平比較T2信號正常組不同mJOA分級病人血清免疫球蛋白水平比較，中重度組T2信號正常組病人IgG含量高于輕度組（P＜0.05），組間IgA、IgM、C3含量比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表6。

表6 T2信號正常組不同mJOA分級病人血清免疫球蛋白水平比較（∕g∕L，±s）

表6 T2信號正常組不同mJOA分級病人血清免疫球蛋白水平比較（∕g∕L，±s）

注：mJOA為改良日本骨科協會評估治療分數，Ig為免疫球蛋白。

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T2信號異常組不同mJOA分級病人血清免疫球蛋白水平比較，中重度組T2信號異常組病人IgG含量高于輕度組（P＜0.05），組間IgA、IgM、C3含量比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表7。

表7 T2信號異常組不同mJOA分級病人血清免疫球蛋白水平比較（∕g∕L，±s）

表7 T2信號異常組不同mJOA分級病人血清免疫球蛋白水平比較（∕g∕L，±s）

注：mJOA為改良日本骨科協會評估治療分數，Ig為免疫球蛋白。

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3 討論

CSM在全部頸椎病中占比約為10%～15%［9］。CSM是頸椎椎骨間的連接結構退變，導致脊髓缺血或脊髓受壓，繼而引發的脊髓功能障礙，MCSM是CSM多樣化的表現，部分病人可致殘［10］。既往，診斷或評估CSM的病情多采用頸MRI或CT檢查等影像學檢查，但MCSM累及多個神經節段，臨床表現具有多樣化，對于這類病人采用傳統影像學檢查無法對病情進行定量評價，敏感性低下［11］。故還需要找到其他新的手段，提高評估的敏感性。

磁共振彌散張量成像是在彌散加權成像的基礎上發展而來的新技術，現已被廣泛用于大腦神經微結構變化情況的評價［12］；在發現常規核磁共振T2加權像表現為正常的脊髓微損傷方面有著獨特優勢［13］。故推測將其用于MCSM的早期脊髓病變的評估有一定價值。本研究結果顯示，經常規磁共振檢查T2信號正常的MCSM病人，其經磁共振彌散張量成像檢查后，得到的FA值較對照組降低，ADC值升高，提示磁共振彌散張量成像可以發現經常規核磁共振檢查表現為正常的微病變。在脊髓形態學測量中，MSCC被證實對CSM有理想的預后評估價值［14］。本研究中T1信號正常的病人的MSCC值也較高，且與T2信號異常組比較有明顯差異，提示MCSM病人若是經常規磁共振檢查無異常，不可直接斷定病情輕微，此時還需要結合彌散張量成像檢查，獲取MSCC值以進一步判斷病人病情程度，以提高準確性。mJOA是改良日本骨科協會評估治療分數，主要用于人體功能性障礙的評價，從上肢運動、下肢運動、感覺與膀胱功能四個功能區進行評估，可以用于病人頸髓功能系統評價，分數越低提示功能障礙越嚴重［15］。本研究結果顯示，較對照組健康人群，病例組MCSM病人的mJOA評分整體下降，且T2信號正常者也較健康人群降低，提示mJOA也可用于早期MCSM的病情的評價，尤其對部分經常規磁共振未檢出信號異常者獲益更好。為證實mJOA的評估價值，本研究進一步檢驗了各磁共振彌散張量成像參數及mJOA之間的相關性，結果顯示，各指標兩兩之間緊密相關，其中mJOA與MCSS呈負相關，進一步證實了mJOA評分在MCSM病情評估中的應用價值。

脊髓型頸椎病在發病時，靜態與動態因素已被臨床認識，二者均與機械性壓迫有關，其中動態因素主要是炎癥、退變、創傷等帶來的鉗壓作用，而靜態因素則以發育性椎管狹窄為主。隨著近幾年脊髓缺血學說的提出，發現脊髓型頸椎病除因機械性壓迫外，脊髓血供障礙對疾病的影響也不可忽視［16-17］。當受壓因素存在時，脊髓或硬膜囊受到壓迫會導致對應動脈受壓并發生血供障礙［18］。椎間盤組織是封閉的無血管結構，具備自身抗原基礎；若椎間盤發生病變或因外傷導致椎間盤改變時，可經T、B淋巴細胞作用，形成抗原抗體復合物，進一步激活補體，吸引大量炎性細胞聚集；同時部分炎性遞質還會增加血管通透性，參與病變發生發展［19-20］。故推測部分血清免疫球蛋白含量的檢測可以用于脊髓型頸椎病病變程度的評估，尤其是對于部分輕微病變且常規核磁共振檢查無信號異常的病人更具檢測價值。本研究結果顯示，無論是信號正常組或是信號異常組，其中重度病變病人的血清IgG含量均較輕度病人顯著升高，提示血清IgG水平可能與脊髓病變嚴重程度相關，推測將血清IgG蛋白用于評估CSM病情有一定價值。因本次研究納入樣本量較少，加之相關研究并不多見，研究所得結果與結論的真實性及準確性尚待證實。

綜上所述，MCSM經磁共振彌散張量檢出的參數與病人脊髓最大受壓縮程度明顯相關，無論病人影像學信號是否異常，中重度病人均較輕度病人存在明顯的血清免疫學異常，尤以血清IgG水平異常升高最為明顯。