河南省商丘市第一人民醫(yī)院磁共振科(河南 商丘 476100)
黃文起 李玉舟
脊柱病變的發(fā)病率較高,早期準確反映脊柱良惡性病變及其程度,了解病變基本性質,對于脊柱良惡性病變治療及預后有重要意義[1]。常規(guī)MRI檢查不能完全評估脊柱的功能狀態(tài),有關脊柱功能評價和治療效果驗證目前主要依靠臨床評價,缺乏客觀功能影像學標準。磁共振彌散加權成像(diffusion weight imaging,DWI)技術能反映脊柱中的水分子擴散異向性的改變,從而顯示脊柱的細微病理生理變化。本研究通過對良惡性病變病患者進行常規(guī)MRI和DWI檢查,測量其表觀彌散系數(shù)(ADC),探討磁共振彌散加權成像對診斷脊柱良惡性病變的臨床應用價值。
1.1 臨床資料 選擇商丘市第一人民醫(yī)院42例脊柱良惡性病變患者為研究對象,其中男25例,女17例,年齡14-79歲,平均年齡57歲,其中外傷骨折患者19例;脊柱轉移癌瘤患者12例(肺癌骨轉移8例,肝細胞癌轉移2例,前列腺癌轉移2例);脊柱結核患者11例。
1.2 檢查方法 1.2.1 常規(guī)MRI掃描 MRI檢查設備使用荷蘭philips公司Achieva 1.5T超導型全身磁共振掃描儀,梯度場切換率為150mT/m/ms,梯度場強度30mT/m,線圈采用4通道全脊柱sense線圈,并配備圖像后處理工作站。常規(guī)行矢狀位T1WI,T2WI和橫軸位T2WI掃描,T1WI和T2WI采用TSE序列,掃描參數(shù)T1WI:TR=500ms,TE=15ms;T2WI:TR=4800ms,TE=120ms,層厚3mm,間距3mm,矩陣256×256,采集次數(shù)為2-4次。
1.2.2 DWI成像 采用單次激發(fā)平面回波序列進行脊柱矢狀面掃描,掃描范圍以病變段脊柱為中心。擴散敏感梯度取6個方向,b值范圍在0-980s/mm2之間。矩陣128×128,層厚3mm,層間距為0-2mm,層數(shù)12-18層。
1.2.3 數(shù)據(jù)和圖像后處理 將上述DWI圖像傳在philips工作站后處理,得到受檢者的ADC圖及FA圖,分別記錄表觀彌散系數(shù)(ADC)值,部分各向異性(FA)值,經(jīng)Diffusion_registration軟件對DWI原始數(shù)據(jù)進行校正,再用Fiber_tracking軟件對受檢者行彌散加權神經(jīng)纖維束(DTT)成像,所有數(shù)據(jù)采用SPAA11.1軟件包進行統(tǒng)計學分析。
圖1、圖2腰椎椎體陳舊性骨折,脂肪抑制呈低信號。DWI圖像,b=400時,病變仍未低信號。 圖3、圖4 胸12椎體新鮮骨折,脂肪抑制呈高信號。DWI圖像,b=400時,病變部位呈低信號。圖5、圖6頸7椎體骨腫瘤,椎體壓縮變扁,信號異常,T1WI呈低信號,T2WI呈高信號。圖7、圖8同一病例,DWI圖像,b=200及b=165時,病變部位均呈明顯高信號。
所有患者均完成病變段脊柱常規(guī)序列及彌散成像。
2.1 42例中病變位于胸椎者6例,腰椎者32例;頸椎者4例;單椎體受累者12例,累及2個椎體及以上者30例;其中外傷椎體骨折患者19例;脊柱轉移癌瘤患者12例,其中肺癌骨轉移8例,肝細胞癌轉移2例,前列腺癌轉移2例;脊柱結核患者11例。(圖1-4)
2.2 常規(guī)MRI信號改變 T1WI病變椎體呈均勻或不略低信號;T2WI壓脂序列骨質破壞區(qū)呈略高或等信號;T2WI骨質破壞區(qū)呈不均勻高信號;Gd-DTPA增強椎體破壞區(qū)邊緣強化明顯。T2WI壓脂序列信號略增高。僅4例脊柱結核患者可見小范圍椎旁冷膿腫形成,常規(guī) T1WI、T2WI顯示欠佳,增強后呈小環(huán)狀強化,未見明顯椎旁膿腫及侵及椎管內。
2.3 DWI圖顯示結果良性病變椎體壓縮性骨折與相鄰正常骨質比呈稍低信號,而惡性病變的椎體骨折呈略高信號(圖5、6)。測得正常椎體ADC值(0.23±0.05)×10-3mm2/s,惡性病變椎體骨折(0.82±0.20)×10-3mm2/s,急性良性病變椎體骨折(1.94±0.20)×10-3mm2/s。
正常椎體主要由骨組織、紅骨髓、黃骨髓組成[2]。正常成人椎體內紅骨髓脂肪含量為25%-30%,隨年齡增大紅骨髓逐漸減少,脂肪的含量逐漸增多,而附件骨脂肪含量變得比椎體多。紅骨髓在常規(guī)SE序列T1和T2WI上均表現(xiàn)為等信號,在T1WI上椎體信號等于或略高于椎間盤,隨年齡的增大,椎體與椎間盤的信號對比變得更為明顯[3-5]。Dietrich等在1.5T磁共振機上利用經(jīng)過導航更正技術的SE_EPI_DWI序列(b值450s/mm2)的研究發(fā)現(xiàn),使用DWI可以較好地區(qū)別正常椎間盤和椎體結構,測得正常椎體和椎間盤的平均ADC值分別為0.3×10-3mm2/s和1.5×10-3mm2/s。
Matoba研究了12例骨轉移和10例骨質疏松引起的骨折,應用SSFP序列掃描獲得DWI像。結果顯示10例骨質疏松導致的骨折椎體信號呈等或低信號,由12例骨轉移瘤引起的骨折椎體表現(xiàn)為高信號。然而其余兩例病理性壓縮骨折表現(xiàn)為等信號。Baur等[6]用SSFP_DWI序列,b值=165s/mm2對30例(39個椎體)由良、惡性病變所致椎體壓縮性骨折進行了前瞻性的研究,結果顯示:骨質疏松骨折與鄰近正常骨髓相比呈等信號或低信號;而轉移性腫瘤致椎體壓縮性骨折呈高信號。Spü entrup、王霄英等[7、9]報道利用有或無脂肪抑制的SE_DWI和STE_DWI序列對34例(35個椎體)進行研究發(fā)現(xiàn):未使用DWI前,所有病變椎體在常規(guī)SE序列T2WI上均表現(xiàn)為異常高信號,所獲兩者信號差異無統(tǒng)計學意義;使用DWI后,良性病變急性椎體壓縮骨折信號強度大幅度衰減,DWI上表現(xiàn)為等信號,而轉移瘤浸潤的骨髓則信號輕微衰減,且與伴隨椎體骨折無關,在DWI表現(xiàn)為高信號,兩者信號差異有統(tǒng)計學意義。使用DWI序列更正了過去應用常規(guī)序列掃描所獲的錯誤診斷。
目前正常脊柱ADC值和FA值報道不一,尚無統(tǒng)一標準。根據(jù)本組資料測量,正常成年人脊柱平均ADC值為(830.34±215.86)×106mm2/s,較其它學者[8]測量結果偏小;平均FA值(536.03±40.00)×10-3,介于其它學者測量結果之間。DWI診斷脊柱慢性損傷程度標準的可靠性和精確性還有待進一步臨床研究。
本研究中DWI對脊柱良惡性病變的特異度較低,為61.5%,這可能與設定DWI后處理閾值有關,增大閾值,特異度隨之特高,敏感性就會降低,設計合理的閾值,降低假陽性也需在今后的研究中進一步探討。因為無法進行ADC值和FA值余病理學的對照研究,ADC值及FA值作為判定脊柱良惡性病變程度標準的可靠性和精確性尚待進一步證實,將在后續(xù)研究中深入探討。
綜上,磁共振彌散加權成像較常規(guī)MRI能更早期而準確地診斷脊柱良惡性病變,是顯示脊柱良惡性病變病變和觀察病程的有效影像學手段,具有廣泛的臨床應用價值。
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