腰椎間盤突出癥患者受壓神經(jīng)根DTI與臨床表現(xiàn)的相關(guān)性

崔婷婷，李松柏

(中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科，遼寧 沈陽 110001)

腰椎間盤突出癥患者受壓神經(jīng)根DTI與臨床表現(xiàn)的相關(guān)性

崔婷婷，李松柏*

(中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科，遼寧 沈陽 110001)

目的探討腰椎間盤突出癥患者受壓神經(jīng)根DTI相關(guān)參數(shù)的變化，及其與基于臨床癥狀的Oswestry功能障礙指數(shù)(ODI)、視覺模擬評(píng)分(VAS)的相關(guān)性。方法25例經(jīng)臨床和手術(shù)證實(shí)為單側(cè)神經(jīng)根受壓的腰椎間盤突出癥患者納入本研究，全部患者術(shù)前均接受DTI掃描和ODI與VAS評(píng)分， ODI、VAS用于評(píng)價(jià)患者受壓神經(jīng)根對(duì)應(yīng)的特征性下肢疼痛區(qū)域。結(jié)果腰椎間盤突出癥患者患側(cè)與健側(cè)神經(jīng)根FA值分別為0.26±0.05、0.36±0.05，ADC值分別為(1.69±0.32)×10-3mm2/s、(1.56±0.21)×10-3mm2/s；患側(cè)FA值與ODI(r=-0.88,P<0.01)及VAS評(píng)分(r=-0.66，P<0.01)呈負(fù)相關(guān)，ADC值與ODI(r=0.30,P=0.15)及VAS評(píng)分(r=0.36，P=0.08)無相關(guān)關(guān)系。結(jié)論DTI的FA值可能是量化神經(jīng)根結(jié)構(gòu)改變的重要參數(shù)，腰椎間盤突出癥患者神經(jīng)根結(jié)構(gòu)的損傷可能是產(chǎn)生臨床癥狀的重要原因。

彌散張量成像;神經(jīng)根；椎間盤移位

腰骶部神經(jīng)根受壓迫可以導(dǎo)致腰部及下肢疼痛，因此由于壓迫而造成的神經(jīng)根損傷可能是造成患者出現(xiàn)臨床癥狀的重要原因。常規(guī)MRI可精確發(fā)現(xiàn)腰椎間盤突出征象，但不能明確判斷受壓神經(jīng)根的損傷程度。研究[1-3]表明，利用常規(guī)MRI篩查健康志愿者，腰間盤突出率達(dá)到20%～76%，被認(rèn)為假陽性率較高；隨著DTI在腰骶部神經(jīng)根中的應(yīng)用，越來越多的研究者[4]對(duì)腰椎間盤突出癥患者下肢放射性疼痛機(jī)制進(jìn)行探索，認(rèn)識(shí)到疼痛的發(fā)生是一個(gè)病理變化過程，即從單純壓迫到損傷的變化。但對(duì)于腰椎間盤突出癥患者受壓神經(jīng)根ADC的變化及其與基于臨床癥狀評(píng)分的關(guān)系，目前研究結(jié)果并不一致。本研究嚴(yán)格篩選單側(cè)神經(jīng)根受壓迫的腰椎間盤突出癥患者，測量受壓神經(jīng)根DTI相關(guān)參數(shù)改變，及其與Oswestry功能障礙指數(shù)(Oswestry disability index， ODI)、視覺模擬評(píng)分(visual analogue score, VAS)的相關(guān)性，旨在探討DTI測量是否可以量化神經(jīng)根結(jié)構(gòu)的改變和腰間盤突出癥的臨床表現(xiàn)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2016年5月—2017年1月在本院經(jīng)臨床和手術(shù)證實(shí)的單側(cè)神經(jīng)根受壓的腰椎間盤突出癥患者25例，男14例，女11例，年齡20～60歲，中位年齡43.0歲；受壓單側(cè)神經(jīng)根局限于L5及S1，其中L5神經(jīng)根15例，S1神經(jīng)根10例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)臨床初步診斷為單側(cè)腰椎間盤突出癥并且判定患者的下肢疼痛區(qū)域與腰骶部神經(jīng)根感覺分支分布區(qū)相一致；②常規(guī)MR檢查僅1處脫出髓核壓迫相應(yīng)神經(jīng)根，并經(jīng)手術(shù)證實(shí)。排除標(biāo)準(zhǔn)：下肢骨及肌肉損傷史、腰部及下肢結(jié)核、腫瘤史及手術(shù)史，單側(cè)腰椎間盤突出癥合并任意節(jié)段椎管狹窄，先天性脊柱發(fā)育異常及存在MR檢查禁忌證。25例患者均接受ODI評(píng)分(采用1.0版本，計(jì)50分，計(jì)分方法是實(shí)際得分/總分，主要由10個(gè)問題組成，包括疼痛程度,生活自理、提物、步行距離、坐、站時(shí)間、睡眠、性生活、社會(huì)活動(dòng)、旅游等情況)及VAS評(píng)分(根據(jù)患者的感受，將無痛到極痛的程度用10分表示。1～3分，不影響日常工作和生活，為輕度疼痛；4～6分，已經(jīng)影響到日常工作，尚可正常生活；7～10分，工作和生活均受影響，為重度疼痛)。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Verio 3.0T MR掃描儀。首先行常規(guī)MR掃描，然后行DTI及軸位T1-vibe定位掃描，掃描范圍自L3椎體下緣至S1椎體下緣。具體參數(shù)：軸位T1-vibe：TR 7 ms，TE 2.45 ms，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，層厚1 mm；DTI掃描中心層面與T1-vibe相同，TR 7 500 ms，TE 95 ms，F(xiàn)OV 230 mm×230 mm，層厚3 mm，b值為0，800 s/mm2。

1.3 圖像分析 利用Siemens工作站Neuro 3D 軟件進(jìn)行參數(shù)測定及纖維束示蹤成像。DTI參數(shù)測定結(jié)合T1定位圖像，從神經(jīng)根受壓迫的部位至遠(yuǎn)側(cè)以3 mm為間距，將ROI放置于3個(gè)層面，ROI面積為25～50 mm2,測量3次取平均值；健側(cè)神經(jīng)根參數(shù)測量與患側(cè)同水平，ROI面積同等。具體測量方法見圖1。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布及方差齊性，以±s表示。患側(cè)及健側(cè)神經(jīng)根FA和ADC值采用配對(duì)t檢驗(yàn)；以Pearson相關(guān)性分析檢驗(yàn)受壓神經(jīng)根FA和ADC值與ODI、VAS評(píng)分的相關(guān)性。P<0.01為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

3 討論

1934年，Mixter等[5]提出腰椎間盤突出可以導(dǎo)致腰部及下肢的放射性疼痛。腰椎間盤突出癥患者下肢放射性疼痛機(jī)制尚無定論，但已有研究證明受壓神經(jīng)根變化在疼痛的病理中起重要的作用。Olmarker 等[6]報(bào)道，豬受壓的腰部神經(jīng)根可以發(fā)生水腫、脫髓鞘等變化；Takata 等[7]認(rèn)為椎間盤突出可以引起受壓的整條神經(jīng)根發(fā)生廣泛水腫。常規(guī)MR難以顯示受壓神經(jīng)根的全貌及其損傷的程度，對(duì)于多節(jié)段腰間盤突出及巨大的中央型突出也難以準(zhǔn)確判斷責(zé)任神經(jīng)根。DTI作為一種功能性MR技術(shù)，利用相關(guān)參數(shù)即ADC值和FA值可反應(yīng)組織結(jié)構(gòu)的改變，ADC值反應(yīng)水分子彌散的速度，F(xiàn)A值反應(yīng)水分子運(yùn)動(dòng)的方向，高FA值代表組織內(nèi)水分子運(yùn)動(dòng)的各向異性，低FA值代表更多的同向擴(kuò)散[8-9]。DTI作為非損傷性檢查技術(shù)，在本病的診斷及研究發(fā)病機(jī)制中的應(yīng)用越來越廣泛，可反映神經(jīng)根水腫、脫髓鞘等神經(jīng)損傷病理變化。

表1 腰椎間盤突出癥患者DTI參數(shù)與臨床資料

圖1 DTI參數(shù)測定方法 A～C.以FA圖為例示ROI放置方法，從神經(jīng)根受壓迫的部位至遠(yuǎn)側(cè)以3 mm為間距，將ROI分別放置于3個(gè)層面，依次測量取平均值 圖2 患者男，43歲，L5～S1腰椎間盤突出 A、B.常規(guī)MR T2WI矢狀位(A)及軸位(B)圖示L5～S1椎間盤向左后方突出； C.纖維束示蹤成像圖示S1左側(cè)神經(jīng)根纖細(xì)、失去正常形態(tài)

Eguchi 等[10-14]研究顯示，腰椎間盤突出癥患者受壓側(cè)神經(jīng)根FA值明顯減低；Wu等[11]報(bào)道受壓神經(jīng)根FA值與ODI、VAS呈負(fù)相關(guān)。本研究對(duì)25例單側(cè)神經(jīng)根受壓的腰椎間盤突出癥患者行神經(jīng)根DTI參數(shù)測量，F(xiàn)A值變化與上述學(xué)者結(jié)果一致，且FA值與ODI、VAS呈負(fù)相關(guān)。FA值的下降反應(yīng)組織破壞、脫髓鞘變以及軸突的缺損，因此FA值下降幅度越大，臨床表現(xiàn)越嚴(yán)重，相應(yīng)神經(jīng)根損傷程度也越重。然而，本研究受壓神經(jīng)根FA值0.26±0.05與Eguchi等[10]的0.33±0.02不同，其原因可能是不同學(xué)者的掃描方式、測量方法以及受試者受壓神經(jīng)根損傷程度不同，因此還需要進(jìn)一步多中心、大量本研究；但是腰椎間盤突出癥患者受壓神經(jīng)根FA值與健側(cè)存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異且患側(cè)FA值與ODI、VAS評(píng)分存在負(fù)相關(guān)亦可以說明FA值可能是量化神經(jīng)根結(jié)構(gòu)改變的重要參數(shù)。但是關(guān)于腰骶部神經(jīng)根受壓腰椎間盤突出癥患者ADC值變化及其與基于臨床癥狀評(píng)分的相關(guān)性研究上，各家結(jié)果并不一致。Eguchi等[10,12-14]利用DTI技術(shù)研究認(rèn)為，受壓神經(jīng)根ADC值較健側(cè)明顯升高，但并未提供ADC值與基于臨床癥狀評(píng)分相關(guān)性信息； Wu等[11]研究顯示，患側(cè)神經(jīng)根ADC值大小與健側(cè)無明顯差異，卻與ODI及發(fā)病持續(xù)時(shí)間存在相關(guān)關(guān)系；Takashima 等[15]利用DWI技術(shù)對(duì)30例腰骶部神經(jīng)根受壓腰椎間盤突出癥患者進(jìn)行研究，結(jié)果顯示受壓神經(jīng)根ADC值變化無固定趨勢、ADC值與VAS評(píng)分無顯著關(guān)系。本研究為明確受壓神經(jīng)根ADC值與ODI、VAS評(píng)分相關(guān)關(guān)系，采用的評(píng)分方式與以上有所不同，VAS、ODI評(píng)分須對(duì)應(yīng)責(zé)任神經(jīng)根相應(yīng)疼痛區(qū)域。對(duì)于腰椎間盤突出癥患者，其下肢放射性疼痛分布區(qū)域與責(zé)任神經(jīng)根存在一定程度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如L5神經(jīng)根對(duì)應(yīng)的特征性疼痛區(qū)域?yàn)轺诀年P(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、大腿以及小腿外側(cè)面；S1神經(jīng)根對(duì)應(yīng)為骶髂關(guān)節(jié)、臀部、大腿及小腿后外側(cè)面至足跟。本研究VAS、ODI評(píng)分與受壓神經(jīng)根ADC值均符合上述對(duì)應(yīng)關(guān)系。結(jié)果顯示，受壓神經(jīng)根ADC值變化不明顯，且ADC值與ODI、VAS評(píng)分無顯著相關(guān)性。受壓神經(jīng)根ADC值變化與水腫及炎性反應(yīng)有關(guān)，因此臨床保守治療情況及病變本身所處的病理階段都可能是ADC值存在差異的重要原因。此外，本研究部分研究對(duì)象為緩解疼痛在接受DTI檢查前(3～7天)接受不同程度的激素、甘露醇脫水療法治療，這可能造成檢查時(shí)受壓神經(jīng)根所處病理時(shí)期不同，ADC值變化可能不穩(wěn)定，及其與相關(guān)評(píng)分關(guān)系同樣不確切。

Sakai等[4]研究報(bào)道，無癥狀腰椎間盤突出志愿者受壓側(cè)神經(jīng)根FA值增高、ADC值降低，神經(jīng)根從受壓到損傷是一種病理變化過程；加之腰椎間盤突出癥患者受壓神經(jīng)根FA值減低且與ODI、VAS評(píng)分存在負(fù)相關(guān)，因此，常規(guī)MRI發(fā)現(xiàn)的無癥狀腰椎間盤突出“假陽性”患者可能正處于疾病的早期階段；FA 值可能是量化受壓神經(jīng)根結(jié)構(gòu)改變的重要參數(shù)，且作為檢測疾病發(fā)展階段的一個(gè)潛在定量指標(biāo)，同時(shí)神經(jīng)根結(jié)構(gòu)的損傷可能是導(dǎo)致患者疼痛癥狀的重要原因。

本研究不足：①無充分臨床病理來驗(yàn)證研究對(duì)象保守治療情況的不同是否會(huì)造成ADC值差異；②對(duì)于參數(shù)的測定，ROI部位的選擇及其面積的大小都可能造成測量的可重復(fù)性低；③樣本量小；④VAS、ODI評(píng)分存在主觀性；⑤患者保守治療情況可能影響ADC值變化，并且可能影響ADC值與ODI、VAS評(píng)分的相關(guān)性；⑥FA值量化評(píng)價(jià)神經(jīng)根結(jié)構(gòu)改變的具體閾值需要多中心、大樣本研究。

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CorrelationbetweenDTIfeaturesofcompressednerverootsandclinicalsymptomsinpatientswithlumbardischerniation

CUITingting,LISongbai*

(DepartmentofRadiology,theFirstHospitalofChinaMedicalUniversity,Shenyang110001,China)

ObjectiveTo explore changes of parameters of compressed nerve roots on diffusion tensor imaging (DTI) and relationship between the parameters and symptoms assessed with Oswestry disability index (ODI) and visual analogue score (VAS) in patients with lumbar disc herniation.MethodsTwenty-five patients confirmed by surgery for single compressed nerve root with lumbar disc herniation who underwent DTI scanning before operation were enrolled. All patients were scored using ODI and VAS, and the areas of characteristic leg pain were compared with compressed nerve root for ODI and VAS.ResultsFA values of the compressed and normal nerve roots of these patients were 0.26±0.05 and 0.36±0.05, while ADC values were (1.69±0.32)×10-3mm2/s and (1.56±0.21)×10-3mm2/s, respectively. Negative correlation was found between FA values of the compressed nerve roots and ODI (r=-0.88,P<0.01) as well as VAS (r=-0.66，P<0.01), but no correlation between ADC values and ODI (r=0.30,P=0.15) nor VAS (r=0.36，P=0.08) was found.ConclusionFA values derived from DTI maybe vital parameters of quantifying changes of structure of nerve root. Injury of nerve root structure in patients with lumbar disc herniation could be crucial for clinical symptoms.

Diffusion tensor imaging; Nerve root； Intervertebral disk displacement

R445.2; R651.3

A

1003-3289(2017)12-1869-05

崔婷婷(1989—)，女，山東菏澤人，在讀碩士。研究方向：神經(jīng)系統(tǒng)功能成像。E-mail： 18240127230@163.com

李松柏，中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科，110001。E-mail： songbaili001@163.com

2017-05-19

2017-10-17

10.13929/j.1003-3289.201705118