脊髓型颈椎病的3.0T磁共振弥散张量成像及纤维示踪研究

发布时间：2020-06-17 01:19

【摘要】：第一部分正常人颈髓的扩散张量成像及纤维示踪的研究目的：通过正常颈髓不同节段、不同年龄组的DTI参数进行定量分析和比较,研究各参数值与年龄的相关性及应用FT技术对颈髓及脊神经行三维重建的可行性。方法：应用3.0T磁共振对30例健康志愿者行常规T2WI及DTI检查,分别按不同年龄、不同椎间盘对应脊髓层面分组。分析DTI图及FT图特征,测量FA值、ADC值、El值、E2值、E3值,计算MD值、E⊥值、2E1/E2+E3值,比较不同节段、不同年龄组参数值,研究各参数值与年龄的相关性。结果：正常颈髓彩色FA图呈均匀深蓝色信号,提示正常脊髓各向异性较高,周围脑脊液呈低信号；灰阶ADC图、E1图、E2图、E3图显示颈髓内信号均匀,呈中等信号,周围脑脊液呈高信号,反映周围脑脊液的各向同性较高。C1-2水平颈髓FA值、2E1/(E2+E3)值较其余节段低(P0.05),E1值较C4-5、C5-6节段低(P0.05),ADC值、MD值、E⊥、E2值、E3值较其余节段高(P0.05；其余椎间盘对应不同节段颈髓的各参数平均值差异无统计学意义(P0.05)。E1值明显大于E2值(P0.01)及E3值(P0.01), E2值与E3值之间差异无统计学意义(P0.05),计算正常颈髓2E1/E2+E3平均值为2.70±0.03,颈髓的平均E1值是E2值或E3值的2.70±0.03倍。20-30岁年龄组与41-50岁、51-60岁、61-70岁年龄组FA值、ADC值、MD值、E⊥、E1、E2值、E3值有统计学差异(P0.05),31-40岁年龄组与51-60岁,61-70岁年龄组FA值、ADC值、MD值、El有统计学差异；41-50年龄组与61-70年龄组FA值、ADC值、MD值、El值有统计学意义(P0.05)；各年龄组2E1/E2+E3无统计学差异(P0.05)。正常脊髓FA值与年龄呈负相关(P0.05),ADC值、MD值、E1值、E⊥值、E2值及E3值与年龄呈正相关(P0.05),2E1/E2+E3)值与年龄不具有相关性(P0.05)。FT显示正常颈髓纤维束显示完整连续,立体直观地显示脊神经与颈髓白质纤维束的结构关系。结论：使用SE-SPI序列、3.0TMR对颈髓行DTI成像满意；正常脊髓DTI参数值节段性及年龄相关性,与颈髓的正常神经解剖学及生理变化相一致,这些变化在常规MRI上不能反映出来,说明DTI技术比MRI更敏感,可以反映颈髓的微观结构变化；在选定合适的参数后,FT技术能立体较清晰显示正常脊髓及脊神经的神经纤维束,反映纤维束的完整性及方向性。可以用于颈髓的进一步研究。第二部分脊髓型颈椎病颈髓扩散张量成像定量分析及与临床症状评估的相关性研究目的：探讨DTI、FT作为定量的、无创的功能影像新技术在检测脊髓型颈椎病的脊髓损伤检测、损伤程度评价中的价值及临床应用的可行性。方法：应用3.0T磁共振对30例健康志愿者和60例脊髓型颈椎病患者进行常规MRI及DTI检查,根据临床症状将病例组分为轻度组(A组)、中度组(B组)、重度组(C组)及严重度组(D组)。分析DTI图、FT图的特征及FA值、ADC值、E1值、E2值、E3值、MD值、E⊥值、2E1/E2+E3值变化。结果：CSM患者脊髓彩色编码FA图示受损颈髓信号不均匀变浅、混杂浅绿色或红色信号,反映受压颈髓各向异性减低,灰阶ADC、E1图、E2图、E3图示受损脊髓由不均匀信号增高,FT显示纤维束不连续、中断、稀疏,随着临床严重程度的加重而加重。对照组与病例组FA、ADC、MD、E⊥、E2、E3及2E1/E2+E3有统计学差异(P0.05),E1值无统计学差异(P0.05)。对照组与A组、B组、C组、D组之间FA、E3值、E⊥值、E2值均有统计学差异(P0.05)；对照组与B组、C组、D组之间ADC、MD、2E1/(E2+E3)值均有统计学差异(P0.05)；对照组与D组之间E1值有统计学差异(P0.05)。FA值、E3值、E⊥值、E2在A、B、C、D各组之间均存在统计学差异(P0.05)；MD值、ADC值在A组与C组、A组与D组、B组与D间存在统计学差异(P0.05)；2E1/(E2+E3)在A与C组、A组与D组、B组与C组、B组与D组间存在统计学差异(P值0.05)；E1值在病例组各组间均无统计学差异(P0.05)。随临床症状加重,ADC值、E2值、E3值、E上值、MD值逐渐升高；FA值、2E1/(E2+E3)值逐渐降低；E1值变化无明显规律,呈先增后降再增改变。结论：DTI对脊髓损伤非常敏感,可以反映颈髓微观病理生理变化；DTI可以显示CSM脊髓损伤早期病变、定量评估脊髓损伤程度；FA值、E⊥值、E2值、E3值是脊髓损伤的更敏感的量化指标；FT可以显示脊髓白质纤维损伤部位及程度；因此,DTI对于CSM脊髓损伤的检测、损伤程度分析、进而指导治疗及评估疗效将具有重要意义。第三部分DTI与常规MRI在评价脊髓型颈椎病脊髓损伤中的对比研究目的：通过比较常规MRI及DTI评价脊髓型颈椎病脊髓损伤,探讨DTI对检测脊髓型颈椎病(CSM)脊髓损伤的价值。方法：应用3.0T磁共振对30例健康志愿者和60例脊髓型颈椎病患者行常规MRI及DTI检查,根据T2WI图像颈髓病变区信号不同,将CSM患者分为高信号组(A组)和等信号组(B组),对照组为C组。MRI分析DTI图特征。比较FA值、ADC值、E1值、E2值、E3值、MD值、E⊥值、2E1/E2+E3值变化。结果：常规T2WI高信号患者,FT图显示变性脊髓各向异性减低,呈不均匀浅蓝色信号及淡绿色信号；灰阶ADC图、灰阶El图、E2图、E3图显示该患者脊髓由正常等信号变不均匀增高,提示各向同性增高。常规T2WI等信号患者,虽然常规T2WI没有显示出病变脊髓异常信号改变,但是DTI参数图亦能显示病变颈髓各向异性减低,FT图显示病变脊髓呈不均匀浅蓝色信号,伴斑片状淡绿色信号,提示病变脊髓各向异性减低；灰阶ADC图、灰阶E1图、E2图、E3图显示该患者脊髓病变处信号不均匀增高,反映各向同性增高。测得常规T2WI等信号患者DTI参数值发生改变,提示脊髓各向异性减低,较常规T2WI反映脊髓损伤更敏感。FA值、ADC值、MD值、E⊥值、E2值、E3值、2E1/(E2+E3)值在A、B、C组中均有统计学差异,E1值在A组与B组、A组与C组间差异有统计学意义。FA值、2E1/(E2+E3)均值在A组、B组、C组中呈逐渐增高变化,反映脊髓各向异性逐渐升高；ADC值、MD值、E⊥值、E2值、E3值在A组、B组、C组中呈逐渐减低变化,反映脊髓各向同性逐渐降低。结论：DTI较常规MRI检测脊髓慢性损伤更敏感,能更早、更精确地发现CSM脊髓病变,有助于临床医生选择最佳的治疗方法,同时可以为手术治疗赢得时间；DT1量化参数可以定量评估脊髓损伤程度,使脊髓损伤的珍断更为准确,可以为预测术后恢复情况提供参考。
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R445.2

【参考文献】