MR 3D-FIESTA序列對腰椎間盤突出癥腰骶神經根受壓程度的評估價值

羅維斯，董斐然，劉志方

韶關市中醫院放射科，廣東 韶關 512026

腰椎間盤突出是骨科的多發病、常見病，主要是由于髓核、纖維環、軟骨板等發生退行性病變后，在外力作用下椎間盤的髓核從破裂的纖維環突出[1]，使鄰近的脊神經根術受刺激或壓迫，從而產生腰腿疼痛、麻木等癥狀。清晰顯示腰骶神經根的形態及其與周圍組織的解剖關系是準確判定神經根是否受壓和治療方案選擇的關鍵[2]。X線片、CT、椎管造影等影像學手段在腰骶神經檢查上均有各自的局限性，均無法全程顯示腰骶神經根。三維雙激發平衡式穩態自由進動(3D-FIESTA)序列是近年來發展起來的MR技術，借助多種后期處理技術能夠全面、清晰顯示腰骶神經根及其與周圍軟組織的關系[3-4]。本研究探討了3D-FIESTA序列對腰椎間盤突出癥腰骶神經根受壓程度評估的應用價值，現報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2019年10月至2021年4月韶關市中醫院收治的120例因腰椎間盤突出致腰腿痛的患者為研究對象，其中男性57 例，女性63 例；年齡23~71歲，平均(53.87±6.19)歲。納入標準：①臨床主要表現為腰部酸脹、疼痛，伴有單側或雙側下肢發麻和疼痛；②病史超過3個月；③均在上述醫院順利完成常規 MRI、3D-FIESTA 序列和水脂分離技術(IDEAL)序列成像。排除標準：①MRI檢查禁忌證者；②腫瘤、感染、骨折或代謝性骨病者。本研究經醫院醫學倫理委員會審核批準，所有患者知情并簽署知情同意書。

1.2 檢查方法 檢查儀器選擇美國GE Discovery 750 3.0T掃描儀，線圈采用8通道CTL相控陣靶線圈。所有患者取仰臥位、頭先進進行腰椎掃描，掃描序列包括矢狀位T1WI序列、橫斷位T2WI序列、矢狀位迭代最小二乘估算法水脂分離技術(IDEAL)序列和3D-FIESTA序列，掃描參數見表1。采用GE ADW4.6后處理工作站對所有圖像進行后期處理，選擇合適的層厚和旋轉角度，獲得最佳神經根圖像。由兩名經驗豐富的影像學醫師采用雙盲法對兩序列所得圖像進行評價。

表1 各序列的掃描參數

1.3 觀察指標與評價方法 (1)腰骶神經根、受壓神經根清晰度。腰骶神經根清晰程度的評價標準[5]：從圖像整體清晰度、神經根形態結構、神經根邊緣清晰度和神經根邊緣光滑銳利程度四個方面進行評價，圖像的整體清晰、神經根的形態結構連續、神經根的邊緣清晰、神經根邊緣光滑銳利各計1分，四項累加為腰骶神經根清晰度的最終得分。受壓神經根的清晰程度分為清晰、清晰度尚佳和不清晰，分別記為3分、2分、1分。(2)兩種掃描序列的圖像質量分級情況。圖像質量分為Ⅰ級~Ⅲ級，Ⅰ級：腰骶叢神經各部分(包括神經根、神經節、節前神經、節后神經)完全清晰且邊緣銳利；Ⅱ級：腰骶叢神經各部分邊緣不夠清晰，但結構尚可分辨；Ⅲ級：腰骶叢神經各部分顯示不良，結構難以辨認[6]。(3)兩種掃描序列的載噪比(CNR)、信噪比(SNR)。以L5神經節為興趣對象，從原始圖像中找出其顯示的最大橫截面，在神經結處、鄰近神經根側椎體邊緣區、腦脊液區和背景區上分別選擇一處感興趣區(ROI)，ROI面積分別為：神經根1 mm2，椎體2 mm2，腦脊液2 mm2，背景噪聲面積2 mm2，ROI位置、大小盡可能一致，測量三次取平均值作為最終結果。CNR=(SI神經根-SI椎體(腦脊液))/SD背景；SNR=SI椎體(腦脊液)/SD背景[7]。

1.4 統計學方法 應用SPSS20.0 統計軟件分析數據。計量資料符合正態分布，以均數±標準差()表示，組間均數比較采用t檢驗；等級資料比較采用秩和檢驗。均以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩種掃描序列顯示的腰骶神經根、受壓神經根的清晰度評分比較 3D-FIESTA 序列顯示腰骶神經根、受壓神經根上的清晰度評分均明顯高于IDEAL序列，差異有統計學意義(P<0.05)，見表2。IDEAL 序列顯示椎間盤圖像清晰，而3D-FIESTA 序列重建圖像能夠清晰顯示脊神經與椎間盤的空間位置關系，見圖1、圖2。

表2 兩種掃描序列顯示的腰骶神經根、受壓神經根的清晰度評分(分，)

表2 兩種掃描序列顯示的腰骶神經根、受壓神經根的清晰度評分(分，)

掃描序列3D-FIESTA序列IDEAL序列t值P值腰骶神經根4.64±0.76 4.01±0.53 7.448 4 0.001受壓神經根4.51±0.64 3.89±0.51 8.299 3 0.001

圖1 女，53歲，腰椎間盤突出癥

圖2 男，59歲，腰椎間盤突出癥

2.2 兩種掃描序列的圖像質量分級情況比較 3DFIESTA序列的圖像質量分級明顯優于IDEAL序列，差異有統計學意義(Z=18.063 4，P=0.000 1<0.05)，見表3。

表3 兩種掃描序列的圖像質量分級比較[例(%)]

2.3 兩種掃描序列的SNR、CNR比較 3D-FIESTA 序列的腰骶神經根-椎體SNR、腰骶神經根-椎體CNR明顯低于IDEAL序列；腰骶神經根-腦脊液SNR、腰骶神經根-腦脊液CNR明顯高于IDEAL 序列，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表4。

表4 兩種掃描序列的SNR、CNR比較()

表4 兩種掃描序列的SNR、CNR比較()

掃描序列3D-FIESTA序列IDEAL序列t值P值腰骶神經根-椎體SNR 51.46±6.46 117.25±18.03 37.629 5 0.001腰骶神經根-椎體CNR 36.09±5.71 73.26±9.86 35.736 0 0.001腰骶神經根-腦脊液SNR 269.18±28.48 216.26±20.43 16.539 6 0.001腰骶神經根-腦脊液CNR 284.23±21.77 103.57±14.79 75.194 7 0.001

3 討論

腰骶神經的解剖結構較為復雜，走行迂曲，在不同椎間盤平面上具有不同的前突角度，較多的細小分支與周圍組織邊界并沒有固定的解剖結構。另外，腰骶神經根周圍包裹有大量的動靜脈和淋巴組織結構，與周圍的神經很難形成對比[5]。常規掃描獲得的圖像往往會受到周圍組織較大干擾，硬脊膜下腔與神經根之間對比并不顯著，難以清晰顯示脊神經的細微結構和走行[8]。

本研究用于腰椎掃描的MRI 掃描序列包括矢狀位T1WI、IDEAL序列和橫斷位T2WI。IDEAL序列對三點式DIXON 水脂分離技術進行了改進，克服了因磁場不均勻引起的抑制不徹底。借助后期處理技術，IDEAL序列能夠一次性生成同相位、反相位、水像、脂像四種不同對比的圖像結果[9]，結合矢狀位T1WI、橫斷位T2WI，IDEAL 序列能夠對脊柱各椎體、椎管、椎間盤病變作出診斷。相關報道顯示，IDEAL序列對椎間盤退變的分級和診斷具有較高的應用價值[10]，但由于層厚和掃描采集模式的限制，常規掃描序列對脊神經的細微結構和走行難以清晰顯示。3D-FIESTA 序列是Balance-SSFP 的改進序列，采用短TR、TE，并對空間的編碼梯度進行平衡設計，減少了流動信號的失相位[11]，克服了以往因磁敏感效應產生的條紋狀偽影。3D-FIESTA 序列能夠產生較高的信噪比圖像，在不使用對比劑的情況下也能夠清晰顯示腦脊液與神經根的對比關系，因此多應用于顱腦神經成像中[12]。

本研究應用3D-FIESTA 序列對腰椎間盤突出癥患者腰骶神經根受壓情況進行觀察，結果發現，3D-FIESTA 序列能夠清晰顯示馬尾神經的走行分布，較為直觀地展現出椎間盤和脊神經之間的空間關系[13]，可清晰觀察到神經根外側脂肪間隙變窄或消失這一腰骶神經根受壓的重要征象。與IDEAL 序列比較，3D-FIESTA序列在顯示腰骶神經根、受壓神經根上的清晰度評分均明顯高于IDEAL序列，其圖像質量也明顯優于IDEAL序列。上述結果表明，3D-FIESTA序列在腰骶神經成像中對脊神經根的形態、大小、脊神經的走行及其與鄰近椎間盤的關系均能夠清晰顯示[14]。

3D-FIESTA 序列的腦脊液表現為較強的高信號，神經根表現為低信號，二者能夠形成鮮明的對比，神經根顯示極為清晰。IDEAL 序列的神經高和腦脊液均表現為高信號，二者對比度較差，區分并不明顯[15]，顯示神經根的清晰度欠佳。因此，在本研究中，3D-FIESTA 序列的腰骶神經根-腦脊液SNR、腰骶神經根-腦脊液CNR 高于IDEAL 序列。另外，IDEAL 序列在椎管內外的神經根和神經節均表現為高信號，椎體則表現為低信號[16]，3D-FIESTA序列的腰骶神經根-椎體SNR、腰骶神經根-椎體CNR低于IDEAL序列。

綜上所述，3D-FIESTA 序列具有較高的圖像對比能力和細微解剖結構的顯示能力，在顯示脊神經的分支、走行及其與腰椎間盤的相對空間關系上效果較好，對于指導腰椎間盤突出癥腰骶神經根受壓程度的診斷和評估具有一定的臨床意義和實用價值。