頸脊髓MRI T2高信號變化與脊髓型頸椎病預后的關系

官丙剛 ，鄧樹才 ，韓燕

脊髓型頸椎病（cervical spondylotic myelopathy，CSM）患者 MRI中 T2 加權像（T2-weighted images，T2WI）髓內高信號（increased signal intensity，ISI）在頸椎病發病人群中出現的比例很高[1]。近年來，這種影像信號變化的臨床意義引起廣大醫師和影像學者的廣泛關注。一般認為，MRI T2WI上出現高信號是一種脊髓水腫、軟化或髓內出血的表現。該變化對于CSM的治療決策選擇以及預后判斷的價值目前仍存爭議。本文就近年來關于頸脊髓內高信號的相關文獻進行復習，對其發生的病理基礎、影像分型及其與臨床預后的相關性等方面進行綜述，旨在充分了解這種變化（T2WI ISI）的本質，及其在CSM預后中的臨床意義。

1 頸椎MRI脊髓內T2WI高信號的發生率及病理基礎

1.1 頸椎MRI脊髓內T2WI高信號發生的流行病學 Ve?dantam等[1]報道顯示，CSM患者脊髓內MRI T2WI ISI的發生率在41.0%～97.2%。Qizhi等[2]研究顯示133例合并后縱韌帶骨化的CSM患者中33例術前MRI出現脊髓內T2WI高信號，發生率為24.8%。Zhang等[3]對106例CSM患者研究顯示有42例術前MRI出現髓內T2WI高信號，發生率為39.6%。Jeon等[4]和Mohanty等[5]報道CSM患者術前MRI髓內T2WI高信號的發生率分別為42.5%和55.0%。

1.2 頸椎MRI脊髓內T2WI高信號發生的病理基礎 研究表明，CSM患者MRI上T2WI ISI的出現折射出頸脊髓內微觀上不同程度的病理性改變，包括脊髓水腫、神經細胞脫髓鞘和神經膠質化，甚至進一步的微囊性變[6-7]。當脊髓囊性病變進一步發展、軟化，壞死組織被吞噬后，在液化的脊髓內會形成一個病理性空腔，這些不可逆的病理改變即可在MRI T2WI上出現高信號，且界限清楚。Choi等[7]指出，高信號的程度越弱，神經受損的程度越小。當頸脊髓T2WI上出現高信號時，表明脊髓內神經元受到嚴重損害。Ramanauskas等[8]進一步將MRI T2WI上脊髓髓內病變分為3期：早期，高信號反映脊髓水腫；中期，高信號反映脊髓灰質細胞壞死；晚期，高信號反映脊髓空腔形成，并提出早期的水腫改變是可逆的，中、晚期的壞死及空洞則是不可逆的病理改變。Chen等[9]認為，髓內高信號僅是代表一系列組織學變化，包括水腫、缺血、脫髓鞘、膠質化、微囊性變和空洞性液化；如僅是水腫或者缺血變化，術后髓內高信號是可逆的；如出現進一步的囊性變、液化，甚至空洞，則預示這種高信號（T2WI ISI）將不可逆轉。

2 脊髓MRI T2WI ISI的影像分型

目前的各種影像學分型主要依據高信號強弱的程度和它的長度范圍來進行。Park等[10]根據T2WI ISI的縱向長度范圍將ISI分為無高信號型、局灶型高信號型（高信號≤1個節段）、多灶型（多個孤立的局灶型）和多節段連續型（高信號≥2個節段）4種類型；他把“1個節段”界定為“1個椎體長度的脊髓受壓范圍”。也有學者則把“1個節段”界定為“1個頸部椎間盤的高度”[11]。Ahn等[12]根據ISI的長度范圍進行分型統計，局部型ISI發生率在14.0%~61.7%，而多節段ISI的發生率為8.7%~45.7%。再一種分型主要根據頸脊髓MRI矢狀面T2WI對ISI的定量分析進行。這種定量分析主要是指ISI的強、弱、無或者強、弱二者混雜出現（混合型）。Chen等[9]依據信號的定量分析把高信號分為：0型（沒有高信號）、Ⅰ型（信號模糊，邊界不清，范圍>50%）和Ⅱ型（信號高亮，邊界清晰，面積>50%）。Sarkar等[13]根據信號的強弱將ISI分成4種類型：0級（沒有）、1級（模糊，fuzzy）、2級（清晰，sharp）、3級（混合型，mixed）。Vedantam等[14]根據 T2WI ISI的形態把T2WI ISI分為0型（沒有信號變化）、1型（信號模糊范圍>50%，且邊界不清晰）、2型（高亮范圍>50%，且邊界清晰）3種類型。還有學者結合ISI的范圍和強度對ISI進行綜合分型，Avadhani等[15]根據 T2WI上信號強度（Signal Intensity，SI）模式的不同，把髓內信號SI分為3種類型：0型（沒有）、1型（模糊）、2型（強亮）；根據T2WI上SI范圍的不同，髓內信號SI分為2種類型：局灶型（≤1個椎間盤高度）和多節段型（>1個椎間盤高度）；他同時結合T1WI和T2WI上SI的變化，把髓內信號SI分為3種類型：A型（T1WI正常/T2WI正常型，表現為T1WI和T2WI髓內SI沒有異常）、B型（T1WI正常/T2WI高SI型，表現為T1WI髓內SI沒有異常，T2WI高SI）和 C型（T1WI低/T2WI高 SI型，表現為 T1WI髓內低 SI，T2WI高 SI）。

3 脊髓MRI T2WI高信號與臨床預后的關系

CSM患者MRI T2WI上出現脊髓高信號是否對患者的預后存在一定的影響，目前仍存在較大爭議。但是，頸脊髓高信號的類型及其術后演變與患者的預后有一定的相關性。Sarkar等[13]回顧分析了56例行椎體次全切除減壓的CSM患者資料，根據髓內SI的強弱和長度，把MRI髓內SI分成4種亞型：0型（沒有）、1型（模糊）、2型（清晰）和3型（混合）；平均隨訪28個月，發現術后信號類型多數傾向于向2型變化，而且術后高信號范圍縮小超過50%的患者，Nurick分級有顯著提高，多節段3型高信號中會殘存散在的高亮信號；如果術后信號種類由多種轉向單一，ISI范圍明顯縮小，預示著可能會有更好的預后，因此，術后ISI的減弱很可能比單純評價ISI強弱的程度對患者的預后更有意義。Arvin等[16]對57例CSM患者進行前瞻性隨機對照研究，并進行為期1年的隨訪，結果發現術后低JOA評分和局限型T2WI ISI有關，彌散型T2WI ISI或者沒有高信號和高JOA評分有關，神經功能恢復較好，認為術前T2WI ISI信號的強度與術后JOA評分和術后神經功能改善有關，術前T1WI低信號、局限型T2WI ISI往往預示著術后恢復較差。由此可見，ISI分型可以作為手術效果的預測參數。Vedantam等[17]對197例行椎體次全切除減壓術的CSM或后縱韌帶骨化（OPLL）的患者MRI表現（均為T2WI高信號且T1WI低信號）進行統計分析，結果表明術前清晰型T2WI ISI患者手術效果往往不佳。因此，T2WI高信號對CSM或OPLL的治療效果有一定的臨床預測意義。

部分學者對T2WI ISI的形態分型、范圍大小和CSM手術效果是否有明確的關系進行了隨訪研究。Vedantam等[14]對64例行頸椎前路椎體次全切除減壓術的CSM或OPLL患者進行術后MRI研究，平均隨訪（29±4）個月，術前T2WI ISI分為0級（沒有變化）、1級（信號模糊范圍>50%且邊界不清晰）和2級（高亮范圍>50%且邊界清晰），結果發現，71.9%（46例）ISI信號類型沒有變化，20.3%（13例）ISI信號改善，7.8%（5例）ISI信號惡化；術前高信號的平均長度為（26.2±3.4）mm，術后有 53例減小到（13.7±1.8）mm，結果表明手術前后T2WI ISI信號類型沒有變化，但是信號的長度均有不同程度的縮小，T2WI ISI的形態變化與手術的效果無明顯相關性。Avadhani等[15]回顧性研究了SI的MRI分型對手術效果預測的價值，通過對行椎板切除術的77例CSM患者（年齡30~69歲，平均57.8歲，術前平均病程9.3個月）進行研究，對T2WI上高信號進行3種分類：0型（沒有）、1型（模糊）和2型（強亮）；局灶型和多節段型；A型（T1WI正常/T2WI正常）、B型（T1WI正常/T2WI高 SI）和 C型（T1WI低 SI/T2WI高SI）；結果發現T2WI中信號范圍不管是局灶型還是多節段型，患者的康復率都沒有明顯的差異，相比之下，T1WI低信號的患者呈現較差的預后；因此，綜合T1WI和T2WI上SI的變化比單獨考慮T2WI信號變化，對于手術效果的預測更有意義。近年來，頸脊髓高信號的定量分析對臨床效果的影響引起許多學者的關注。Uchida等[18]定量分析SI以及MRI T1WI和T2WI信號變化與臨床效果及預后的關系，對2006—2010年148例脊髓壓迫性疾病行手術治療的患者進行回顧，其中CSM 102例、OPLL 46例，術前T2WI中均有高信號，通過計算信號強度比[SIR=病灶信號強度/（C7-T1椎間盤信號強度）]定量分析T1WI和T2WI的信號強弱，并分析T1WI和T2WI的SIR與術前JOA評分、JOA改善率、病程長短以及MRI形態分型（局灶型或彌漫型）的相關性，結果發現T1WI的SIR與術后神經功能改善有關，而與病程的長短無關，T2WI的SIR與病程的長短有關；局灶型T2WI的SIR顯著高于彌散型，但是兩種類型的T1WI的SIR以及JOA改善率有顯著差異。T1WI的SIR、發病時間的長短對于術后神經功能有明顯的預測作用，T1WI的SIR及其術后的SIR變化與術后改善率呈正相關，T2WI的SIR及其術后的SIR變化與術后改善率呈負相關。Zhang等[19]對52例CSM患者進行前瞻性研究，通過計算同一脊髓水平T2/T1信號比值和面積比分析MRI高信號對于CSM患者手術效果預測的意義，將患者按照SI的高低分為低、中和高信號強度比組，結果表明有高信號和沒有高信號的患者相比，術后神經功能均獲得了改善，但在不同年齡、病程長短、術前術后JOA評分間的康復率仍有明顯差異，無T2WI高信號組與低、中、高信號強度組間術前術后JOA評分、康復率明顯不同，髓內高信號患者術前JOA評分往往很低，術后神經功能改善不明顯，T2/T1信號SIR對于預測手術效果很有價值。

Sun等[20]通過計算術前和術后頸脊髓MRI T2WI高信號的范圍和橫截面積的變化定量分析它們和手術治療效果之間的關系，共納入36例患者，根據改良JOA評分和康復率評價術前和術后的神經功能，結果表明術前JOA評分和T2WI ISI的范圍呈負相關，術前JOA評分和橫截面積之間不相關，康復率和術前、術后T2WI ISI的范圍呈負相關，認為術前頸脊髓T2WI高信號的范圍可以作為預測手術治療效果的一項信息指標。

4 小結

目前，MRI T2WI顯示的脊髓高信號與患者預后是否有明確的關系仍存在爭議。因T2WI ISI的分型方法、手術方式、結果的測量、隨訪時間和統計學應用的不同，決定了研究結果具有一定的復雜性。但是，明確CSM患者術前T2WI ISI的類型對于判斷預后有重要作用。當前更傾向于認為術前多節段T2WI ISI或清晰高亮型T2WI ISI往往意味著更差的預后，術后T2WI ISI信號的減弱可能會有更好的預后。進一步明確脊髓高信號與臨床表現及預后的相關性具有重大的臨床意義，值得相關專業科研人員繼續深入地研究。

[1]Vedantam A,Rajshekhar V.Does the type of T2-weighted hyperin?tensity influence surgical outcome in patients with cervical spondy?lotic myelopathy?A review[J].Eur Spine J，2013，22（1）:96-106.

[2]Qizhi S,Lili Y,Ce W,et al.Factors associated with intramedullary MRI abnormalities in patients with ossification of the posterior lon?gitudinal ligament[J].J Spinal Disord Tech,2015,28(5):E304-309.

[3]Zhang Z,Wang H.Is the"snake-eye"MRI sign correlated to anteri?or spinal artery occlusion on CT angiography in cervical spondylotic myelopathy and amyotrophy[J]?Eur Spine J,2014,23(7):1541-1547.doi:10.1007/s00586-014-3348-1.

[4]Jeon TS,Chang H,Choi BW.Analysis of demographics,clinical,and radiographical findings of ossification of posterior longitudinal ligament of the cervical spine in 146 Korean patients[J].Spine(Phi?la Pa 1976),2012,37(24):E1498-1503.doi:10.1097/BRS.0b013e 31826efd89.

[5]Mohanty C,Massicotte EM,Fehlings MG,et al.Association of pre?operative cervical spine alignment with spinal cord magnetic reso?nance imaging hyperintensity and myelopathy severity:analysis of a series of 124 cases[J].Spine(Phila Pa 1976),2015,40(1):11-16.doi:10.1097/BRS.0000000000000670.

[6]Karpova A,Arun R,Kalsi-Ryan S,et al.Do quantitative magnetic resonance imaging parameters correlate with the clinical presentation and functional outcomes after surgery in cervical spondylotic my?elopathy?A prospective multicenter study[J].Spine(Phila Pa 1976)，2014,39(18):1488-1497.doi:10.1097/BRS.0000000000000436.

[7]Choi JH,Shin JJ,Kim TH,et al.Does intramedullary signal intensity on MRI affect the surgical outcomes of patients with ossification of posterior longitudinal ligament[J]?J Korean Neurosurg Soc,2014,56(2):121-129.doi:10.3340/jkns.2014.56.2.121.

[8]Ramanauskas WL,Wilner HI,Metes JJ,et al.MR imaging of com?pressive myelomalacia[J].J Comput Assist Tomogr,1998，13（3）:399-404.doi:10.1097/00004728-198905000-00005.

[9]Chen CJ，Lyu RK，Lee ST，et al.Intramedullary high signal intensi?ty on T2-weighted MR images in cervical spondylotic myelopathy：prediction of prognosis with type of intensity[J].Radiology，2001，221（3）：789-794.

[10]Park YS,Nakase H,Kawaguchi S,et al.Predictors of outcome of surgery for cervical compressive myelopathy:retrospective analysis and prospective study[J].Neurol Med Chir(Tokyo),2006,46(5):231-238.

[11]Kim B,Yoon DH,Shin HC,et al.Surgical outcome and prognostic factors of anterior decompression and fusion for cervical compres?sive myelopathy due to ossification of the posterior longitudinal liga?ment[J].Spine J,2015,Jan 27.pii:S1529-9430(15)00077-7.doi:10.1016/j.spinee.2015.01.028.

[12]Ahn JS,Lee JK,Kim BK.Prognostic factors that affect the surgical outcome of the laminoplasty in cervical spondylotic myelopathy[J].Clin Orthop Surg,2010,2(2):98-104.doi:10.4055/cios.2010.2.2.98.

[13]Sarkar S,Turel MK,Jacob KS,et al.The evolution of T2-weighted intramedullary signal changes following ventral decompressive surgery for cervical spondylotic myelopathy:Clinical article.[J].J Neurosurg Spine,2014,21(4):538-546.doi:10.3171/2014.6.SPINE13727.

[14]Vedantam A,Rajshekhar V.Change in morphology of intramedullary t2-weighted increased signal intensity after anterior decompressive surgery for cervical spondylotic myelopathy[J].Spine(Phila Pa 1976)，2014,39(18):1458-1462.doi:10.1097/BRS.0000000000000440.

[15]Avadhani A,Rajasekaran S,Shetty AP.Comparison of prognostic value of different MRI classifications of signal intensity change in cervical spondylotic myelopathy[J].Spine J,2010,10(6):475-485.doi:10.1016/j.spinee.2010.03.024.

[16]Arvin B,Kalsi-Ryan S,Mercier D,et al.Preoperative magnetic Res?onance imaging is associated with baseline neurological status and can predict postoperative recovery in patients with cervical spondy?lotic myelopathy[J].Spine(Phila Pa1976),2013，38(14):1170-1176.doi:10.1097/BRS.0b013e31828e23a8.

[17]Vedantam A,Jonathan A,Rajshekhar V.Association of magnetic resonance imaging signal changes and outcome prediction after sur?gery for cervical spondylotic myelopathy[J].J Neurosurg Spine,2011,15(6):660-666.doi:10.3171/2011.8.SPINE11452.

[18]Uchida K,Nakajima H,Takeura N,et al.Prognostic value of chang?es in spinal cord signal intensity on magnetic resonance imaging in patients with cervical compressive myelopathy[J].Spine J，2014,14(8):1601-1610.doi:10.1016/j.spinee.2013.09.038.

[19]Zhang P,Shen Y,Zhang YZ,et al.Significance of increased signal intensity on MRI in prognosis after surgical intervention for cervical spondylotic myelopathy[J].J Clin Neurosci，2011,18(8):1080-1083.doi:10.1016/j.jocn.2010.12.023.

[20]Sun LQ,Shen Y,Li YM.Quantitative magnetic resonance imaging analysis correlates with surgical outcome of cervical spinal cord in?jury without radiologic evidence of trauma[J].Spinal Cord,2014,52(7):541-546.doi:10.1038/sc.2014.60.