神经根型颈椎病的MRI研究进展_王崇.pdf

神经根型颈椎病的 MI 研究进展王崇1，包权2，孙维洋1，张鑫淼1，曾少良1，于泽霏1，赵金义1，史晓航1，王晓申1，王煜宁1，王阔1，邢健2(1牡丹江医学院;2牡丹江医学院附属红旗医院影像科，黑龙江牡丹江157011)摘要:神经根型颈椎病(cervical spondylotic radiculopathy，CS)发病机制为颈部神经根受压。因此，影像学检查对颈椎病定位及严重程度有着至关重要的意义。本文就磁共振对神经根型颈椎病定位诊断的 3D 稳态双回波(3D DoubleEchoSteadyState，3DDESS)序列、扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)、三维短恢复时间反转恢复(3D spin echo with shorttime inversion recovery，3DSTI)序列、零回波时间成像技术(zero echo time，ZTE)作以综述。关键词:神经根型颈椎病;颈部神经根受压:核磁共振成像中图分类号:68155;4452文献标识码:A文章编号:10017550(2023)01012604基金项目:黑龙江省省属高等学校基本科研业务费项目(2020KYYWF0757)作者简介:王崇(1997)，硕士研究生，研究方向:中枢神经系统影像学。通讯作者:邢健，教授，主任医师，研究方向:中枢神经系统影像学。神经根型颈椎病(cervical spondylotic radiculop-athy，CS)以颈部疼痛、手及前臂放射性麻或痛而困扰着人们正常生活，严重者会导致生活难以自理，因此，适宜的影像学检查是临床正确治疗的前提。然而并非所有颈椎病都有典型的颈部疼痛或者神经功能受损的情况1，部分患者表现为明显神经根卡压症状，常规影像检查却无异常改变。由于临床表现与影像学表现不一致，导致神经根型颈椎病难以确诊，为临床治疗带来了很大不便。X 线及 CT 扫描对骨质增生、项韧带钙化的显示有较好效果，但对软组织及神经根几乎无法显示，颈椎磁共振平扫可以定位椎间盘突出的明确位置，有良好的解剖结构显示作用及较高的分辨率，而且可以避免 X 线或 CT带来的辐射损伤，在显示软组织显示方面被认为优于 X 线及 CT 检查2，但其无法明确显示具体神经根受压情况。针对颈椎病受压神经根的显示具有广泛的研究前景，越来越多的核磁序列被应用于显示神经根，帮助临床定位诊断。13D 稳态双回波(3D DoubleEcho SteadyState，3DDESS)序列DESS 序列3 通过使用 T 上不平衡的扩展输出梯度来分离出 S+和 S回波，S+回波在回波时间内形成具有 T1 和 T2 加权的回波，其是一种稳态序列，纵向磁化和横向磁化保持恒定，都通过使用比组织 T2 相对短的时间以达到一个非零的稳态。Gal-ley4 等学者通过对比 30 T 磁共振成像与 70 T 磁共振成像对颈椎可视化的研究，发现高场磁共振成像有助于显示颈部神经根的细微结构。3DDESS在 T 时间内收集 T1、T2 和重 T2 效应结合脂肪抑制形成融合图像5。而且由于其采集速度较快，呼吸运动几乎不能对其产生影响，避免了运动伪影，并且避免毛细血管对 DESS 序列的影响，从而获得较为清晰的神经根影像，特别是冠状面采集信号时。有学者6 将 31 例颈椎病患者的手术结果与 3DDESS 序列的诊断结果进行比较发现其诊断一致率为935%，并且在压缩神经根的可见度方面也有更好的效果，通过对比正常神经根形态以及直径大小作出诊断，这对神经根型颈椎病神经根受压情况的显示有极大帮助。当有髓内病变时，选择 3DDESS序列对疾病进行诊断，所需扫描时间与仅用常规序列相差无几，在规避了运动伪影的同时可以减少漏诊概率。邓明7 等学者应用 3D DESS 及 3D SPACE 序列，通过对比同一节段神经根受压，发现虽然 3DDESS 序列显示范围较局限，但其对解剖结构的显示优于 3D SPACE 序列，并且有较高的SN，对走行于鞘膜内的神经有较好的显示效果，并且对神经孔直径有很好的显示效果，对孔内结构的显示相较于 3DFISP 序列更为清楚，这对神经根受压情况无疑有很大裨益8。但 3DDESS 也有不足，其对骨质增生以及钙化的诊断有一定的限制，由于依靠质子成像，对骨质结构几乎不敏感，这也是当前磁共振扫描的通病，这一缺陷暂时可通过 CT 扫描来弥补。6212023 年 02 月牡丹江医学院学报Feb.2023第 44 卷第 1 期JournalofMuDanJiangMedicalUniversityVol.44No.12023DOI:10.13799/ki.mdjyxyxb.2023.01.0262扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)有学者将扩散张量成像(DTI)这种新的磁共振成像技术用来描述水分子扩散方向特征。FA:各向异性评分，反应神经根走行，鞘膜完整性以及水分子扩散情况，若神经鞘膜退化或者是创伤，对水分子失去限制作用，导致各向异性评分增高，使得水分子运动接近无序9，ADC 值主要反应患者疼痛情况。S W Hughes10 等通过对 25 例平均年龄在 65 岁的患有侧隐窝或椎间孔狭窄的老年人中筛选出 20 位单侧或双侧 L5 神经根受压且 L4 或 S1 神经完整的患者进行常规序列及 DTI 序列扫描，并用肌电图进行记录，最终发现，在神经近端和远端测量的 FA 与电生理之间无显著相关性，神经中部的 FA 与最小 F波潜伏期和外周运动传导时间有显著相关性，该结果表明，DTI 可用于量化老年神经根受压患者微观结构完整性并准确定位病变神经根。Jinfeng Li11 等将 45 名受试者分为神经根受压组与未受压组，其中受压神经根数量为 122，未受压神经数量为 148，分别进行 DTI 扫描，并勾画感兴趣区，测量 L3S1双侧神经根的 ADC 及 FA 值，发现受压神经根的 FA与 ADC 值较未受压组低，结果表明 DTI 可以清晰的显示受压神经根，并对受压神经根进行定量分析，最终结果也表明对于不同节段的神经根受压情况也会出现 DTI 异质性不同，表明该序列对神经根定位的价值。该序列 FA 值有利于疾病的早发现并进行评估，其主要反应神经功能情况，有利于临床医生对神经根受压情况规划相应的治疗方案12，并且其在预后方面有很好的提示作用。Satoshi Maki13 等学者通过对比 26 名接受手术的患者术前和术后 JOA 评分的变化，发现 JOA 评分变化和恢复率与 FA 适度有相关性，最终认定 DTI 可作为指导手术的工具。DTI 需要手动勾画感兴趣区域，对于不同的操作者可能会有误差，或许可尝试通过自动分割等方式来减小误差。但由于 DTI 序列空间分辨率较低，扫描时间较长，对椎间盘突出形态显示较差，并不能成为优先选择。3三维短恢复时间反转恢复(3D spin echowith short time inversion recovery，3DSTI)序列3DSTI 序列是将 SENSE、EPI 等多重技术结合在一起，最终形成的三维非选择性神经成像序列，3DSTI 序列成像原理是基于重 T2 脂肪抑制技术成像。T2 的衰减效应被可变的翻转角抵消，规避了由长回波链带来的模糊效应，使各组织间的对比更加明显。通过 T2 效应，使背景组织为低信号，神经内低蛋白液呈高信号14。图像采集时间的缩短通过较长的回波链、较短的回波间隔来实现，同时也能将 SA 值大幅度降低。因具有图像分辨率高、各向同性等优点，该序列对微小结构显示能力较强。3DSTI 序列可实现对外周神经的观察，主要用于节前神经的评价以及脊髓水成像等方面。但该序列也有一定的缺点，周围血管及外周神经都显示为相同的高信号，Sneag15 等通过注射对比剂前后对臂丛神经的显示效果进行定性及定量评估发现其可提高臂丛神经末梢及前末梢分支的可见程度和诊断效能，对末梢神经的可视程度和局部神经病变的识别有较好的效果，但注射对比剂可能会带来一些副作用，甚至过敏、休克等。从前外周神经显示不佳是由于低场 MI 抑脂效果不均匀、扫描时间长，会产生波动伪影，无法清晰显示受损神经16。由于该序列的抑脂作用，一些含脂肪的占位性病变会与周围产生良好的对比效果，有助于判断病变内的成分，并且该序列对磁场均匀性要求较小，一些体内有金属植入物干扰的患者可尝试此序列，会有较好的效果。该序列成像范围较大，可以显示神经根及与远端神经，脂肪抑制均匀，并且定位准确。余琴琴17 等人对 49 例志愿者行常规序列以及其他三种神经成像序列，按四个评分等级对显示效果以及重建效果进行评分，通过对三种 3D 神经成像序列的比较，分别测量神经根和骨骼肌对比度噪声比、神经根直径和神经根体积，得出 3DSTI 序列与 3DT2WFFE序列在显示神经及解剖方面优于 DWIBS 序列，3DSTI 序列在显示神经远端分支的效果较 3DT2WFFE 更佳。因此观察远端分支病变及解剖结构时，选择 3DSTI 序列有明显的优势。吴志钧14 通过回顾性分析对 60 例可能存在臂丛神经损伤的患者进行 DWIBS 及 3DSTI 序列增强扫描，通过对比载噪比(CN)等方面发现，增强 3DSTI 序列在诊断臂丛神经损伤上较 DWIBS 序列的图像质量有较高的效果。有作者认为18，3DSTI 序列可以检测神经的扭曲、压缩及中断，对于肿瘤导致的臂丛神经损伤可以找到肿瘤的起源，对肿瘤的生长方式及播散程度有一个良好的判断。由于该序列以脂肪抑制为主，一些脂肪含量较高的疾病，如脂肪瘤、畸胎瘤等可尝试该序列进行诊断，此外，对神经源性肿瘤，如三叉神经瘤、神经纤维瘤病等亦有优势。7212023 年 02 月牡丹江医学院学报Feb.2023第 44 卷第 1 期JournalofMuDanJiangMedicalUniversityVol.44No.120234零回波时间成像技术(zero echo time，ZTE)ZTE 是超短回波技术的扩展，是一种三维径向K 空间填充、各向同性采集技术，可对具有超短横向弛豫时间的组织显像，经同向性采集后重建为 2D图像，由于两个信号采集时间间隔较短，避免了磁敏感伪影19。该序列 TE 值接近于零，为显示 T2 值较低的骨性组织提供了必要条件，实现了磁共振扫描对骨性结构的显像。王聪20 等学者将 29 例神经根型颈椎病患者(348 个椎间孔)分别进行 ZTE 扫描以及常规学列扫描，以 CT 扫描为标准作出严重程度评分，通过秩和检验，结果表明 ZTE 序列与 CT 扫描对评价神经根型颈椎病椎间孔狭窄有较高的一致性，并且相较于常规序列扫描有更高的敏感性。Breighner 等21 学者通过对肩关节病变显示，得到与CT 图像较为相似的效果，为病变提供更多诊断信息。ZTE 序列扫描通过对椎间孔狭窄程度的显示间接提示神经根受压情况，这对神经根型颈椎病五种影像分型22 中侧位增生型、斜位增生型、侧位斜位增生型、合并正位外侧增生型这四种分型有一定裨益，骨性增生突出是其中重要原因。Weiger 等23 采用 ZTE 序列观察牛骨的骨小梁结构，发现该序列可清晰显示骨小梁结构，不受小梁间空气及脂肪磁敏感效应的干扰，骨小梁结构的显示有助于观察骨基质的信号变化，进一步认识骨质病变的生理及病理过程。ZTE 序列中梯度场在几乎整个 T 周期内保持不变，过程中梯度线圈的变形和振动几乎可以忽略不计，因此在扫描过程中不会产生明显的噪声，规避了常规磁共振扫描所带来的噪音困扰以及 CT 扫描辐射伤害。但该序列对仪器和线圈要求较高，常规线圈产生的背景信号对 ZTE 序列有很大影响，只有通过预脉冲19 或使用专用线圈24 来解决该问题。综上所述，3DDESS 序列不受呼吸运动的影响，因此神经根成像质量较高。DTI 序列对神经根型颈椎病早发现早治疗有一定优势，并且对预后有着很好的提示作用。3DSTI 序列以其成像范围大、对微小结构显示以及节前神经评价为优势，对神经根型颈椎病临床诊疗有一定指导意义，但