3D-nerve序列對新生兒臂叢神經的成像效果

趙磊磊，趙建設，馬常友，魯 毅

(濟南市兒童醫院放射科，山東 濟南 250022)

新生兒臂叢神經損傷是造成肢體功能障礙的主要原因，我國發病率約為5.9‰～17.0‰[1]。神經損傷前3個月為其恢復的黃金期，輕度臂叢神經損傷經保守治療后肢體功能障礙及畸形較輕微，而肢體功能恢復不佳及嚴重臂叢神經損傷者需手術并進行長期康復治療。MRI具有較高的軟組織分辨率，可多方位、多參數成像，能更好地顯示神經的形態、連續性，基于3D短T1反轉恢復(3D-short T1 inversion recovery, 3D-STIR)序列、背景抑制DWI(DWI with background body singal suppression, DWIBS)序列具有良好的脂肪抑制效果，且對神經可顯示為高信號，可滿足對成人的臨床診斷要求，但神經信噪比較低，新生兒臂叢神經的解剖特點異于成人，故成像效果不理想。近年來，有報道[2-3]三維神經鞘信號增高并背景抑制弛豫增強的快速采集成像(three-dimensional nerve-sheath signal increased with inked rest-tissue rapid acquisition of relaxation imaging, 3D-SHINKEI)序列應用于成人神經成像并取得了良好的效果，但鮮見用于新生兒的報道。3D-nerve序列是基于3D-SHINKEI技術的神經成像的序列，本研究通過與DWIBS、3D-STIR序列對比，評價3D-nerve序列用于新生兒臂叢神經損傷的成像效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018年1—12月為進一步協助診斷和治療，于我科行MR檢查的臂叢神經損傷新生兒15例，男6例，女9例，出生時間4～27天，平均(15.8±7.5)天。本研究經本院倫理委員會批準；家屬均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Philips Ingenia 3.0T超導MR掃描儀，數字頭頸線圈。于患兒熟睡或水合氯醛0.5～1.0 ml/kg體質量灌腸鎮靜后進行掃描。將患兒取仰臥位，頭先進，肩部擺正，雙臂下拉固定；掃描范圍C1～T8，FOV 220 mm×220 mm～250 mm×250 mm。掃描序列及參數：3D-nerve序列，TR 2 200 ms，TE 76 ms，層間距0，半采集因子0.85，回波鏈長20，加速因子3，良運動敏感驅動平衡(improved motion-sensitized driven equilibrium, iMSDE)時間40 ms，全身比吸收率<25%，總掃描時間5 min 8 s；3D-STIR序列，TR 2 200 ms，TE 76 ms，層厚1 mm，層間距0，半采集因子0.85，回波鏈長20，加速因子3；DWIBS序列，TR 7 500 ms，TE 80 ms，b值200 s/mm2，層厚2.3 mm，層間距0，加速因子2.5。

1.3 圖像分析 采用Philips EWS工作站，以MIP多方位重建雙側臂叢神經。由2名主治醫師分別分析圖像，意見不同時經協商達成一致。觀察患側臂叢神經損傷情況，并評估雙側血管搏動偽影、脂肪抑制均勻性，計算臂叢神經的神經根、神經干、神經束、神經支顯示率(可顯示病例數/總病例數×100%)。選擇臂叢神經三干匯合層面的健側、信號最清晰的神經干，勾畫ROI(面積約10 mm2)，測量神經及鄰近肌肉、脂肪信號強度，測量3次，取平均值，計算神經-脂肪比、神經-肌肉比。

1.4 統計學分析 采用SPSS 17.0統計分析軟件。計量資料以±s表示，經正態分布檢驗，不同序列間的神經-脂肪比、神經-肌肉比的差異采用獨立樣本t檢驗；不同序列間血管搏動偽影及脂肪抑制均勻性的差異采用χ2檢驗；不同序列神經分支顯示率的差異采用Fisher確切概率法。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

DWIBS序列圖像上臂叢神經顯示較差，僅見斷續線條狀高信號，無法區分神經與血管信號(圖1)。3D-nerve、3D-STIR序列均可顯示臂叢神經損傷(圖2、3)，但3D-nerve序列顯示C4～6神經干增粗，呈長T2信號，邊界模糊，神經間分界尚清，3D-STIR序列顯示C4～6神經干區見片狀長T2信號，邊界模糊，神經間分界不清。

3D-nerve、3D-STIR序列中出現血管搏動偽影(圖4)分別1例、5例，差異無統計學意義(χ2=3.33，P>0.05)；3D-nerve、3D-STIR序列脂肪抑制不均勻(圖5)分別有3例、7例，差異無統計學意義(χ2=2.40，P>0.05)。3D-nerve、3D-STIR對新生兒臂叢神經根、神經干的顯示率均為100%(15/15)；3D nerve對神經束、神經支的顯示率為100%(15/15)和66.67%(10/15)，3D-STIR對神經束、神經支的顯示率為93.33%(14/15)和53.33%(8/15)。兩序列對神經束和神經支的顯示率差異無統計學意義(P=1.00、0.71)。

3D-nerve序列、3D-STIR序列神經-脂肪比分別約為12.08±0.00、11.82±0.01，差異有統計學意義(t=3.97，P<0.05)；3D-nerve序列、3D-STIR序列神經-肌肉比分別約為2.75±0.00、1.68±0.02，差異有統計學意義(t=16.83，P<0.05)。

3 討論

新生兒臂叢神經損傷主要因出生時外力所致，大部分為神經水腫的輕度損傷，少部分為撕裂、斷裂等重度損傷，嚴重者為神經根撕脫傷，早期為患側上肢運動、感覺障礙，后期則會出現繼發性肌肉攣縮及拮抗肌短縮，進而導致肩、肘及腕關節畸形，影響患兒肢體功能[4-5]。臂叢神經損傷新生兒均有孕婦難產或胎兒肩部娩出困難史，臨床伴臂叢神經損傷的表現，結合彩色多普勒超聲、MRI、肌電圖即可明確診斷，早期準確評估神經損傷的情況，選擇合理的治療方法，對患兒肢體功能恢復至關重要。

圖1 患兒女，出生19天，DWIBS 臂叢神經走行區見斷續條狀高信號，無法區分神經、血管信號 圖2 患兒女，出生19天，3D-nerve MIP C4～6神經干增粗，局部欠連續，呈長T2信號，邊界模糊，神經間分界尚清 圖3 患兒女，出生19天，3D-STIR MIP C4～6神經干區見片狀長T2信號，邊界模糊，神經間分界不清

圖4 患兒男，出生26天 A.3D-STIR可見血管周圍線狀血管波動偽影(箭); B.3D-nerve可見血管周圍無波動偽影 圖5 患兒男，出生23天 A.3D-STIR脂肪抑制不均勻; B.3D-nerve可見脂肪抑制均勻

超聲及肌電圖檢查雖能診斷臂叢神經損傷，但均無法直觀顯示臂叢神經損傷的位置、累及神經數量、程度，且超聲對鎖骨區神經損傷顯示較差，僅能提示鎖骨上區神經回聲減弱，無法準確判斷神經損傷情況，而肌電圖根據神經傳導速度、波幅等間接提示臂叢神經損傷，無法準確判斷損傷的位置及情況；MRI既能直觀顯示臂叢神經形態、連續性，還能顯示損傷部位、數量、類型，因此MR檢查對臨床早期選擇合理的治療方案和晚期評估損傷恢復情況尤為重要。由于新生兒臂叢神經纖細，含水量少，周圍組織結構對比性差，且鄰近血管搏動偽影明顯，應用MRI顯示兒童臂叢神經效果欠佳。本研究主要對3D-nerve、DWIBS及3D-STIR序列對新生兒臂叢神經的顯示效果進行分析。

3D-STIR序列包含重T2序列及STIR技術，前者利用神經內膜內含低蛋白的水分子而呈現高信號，能敏感地顯示神經束的液體含量變化，進而顯示神經束的病變，且磁場不均勻性對該序其影響較小，后者能充分抑制神經周圍的脂肪信號凸顯神經信號[6-7]。DWIBS序列是STIR技術與DWI的結合，DWI技術主要利用水分子在垂直于神經纖維方向上的彌散運動受神經細胞膜及髓鞘的限制而呈高信號，并采用敏感編碼技術進行無間隔薄層掃描，能有效抑制血管、肌肉等背景信號，進而顯示連續的神經高信號[8-9]。3D-nerve序列是基于3D-SHINKEI技術的神經成像序列，是聯合波譜絕熱的反轉恢復脂肪抑制和iMSDE預脈沖技術的新序列，iMSDE預脈沖時間是該序列最重要的部分，受磁敏感影響較小，掃描時間短，通過適當的b值聯合iMSDE預脈沖時間能夠有效抑制血管和肌肉的信號，尤其對于血流復雜的血管抑制效果更佳[3,10]。

本研究發現，DWIBS顯示新生兒臂叢神經效果較差，僅可見斷續線條狀高信號顯示，且無法區別神經與血管，是由于新生兒神經較細，含水量少，神經周圍水分子彌散受限信號較弱，臂叢神經高信號顯示效果差，且由于神經與血管間隔較近，血管偽影影響較明顯，因此新生兒臂叢神經DWIBS成像效果差，無法滿足診斷要求。本研究發現3D-nerve、3D-STIR有較好的脂肪、血管抑制及神經凸顯效果，兩者均可顯示新生兒臂叢神經根、干及大部分臂叢神經束、神經支，3D-nerve效果更佳。

3D-nerve序列采用iMSDE技術，針對MSDE準備脈沖的渦流響應而引入雙聚相脈沖，并對B0/B1特性進行了優化，從而形成了現有的iMSDE技術[11]。iMSDE技術通過動態調整梯度的階矩，設置一對雙極性梯度波形使血流去相位抑制血流，并對渦流響應進行了進一步改善，從而可獲得血管抑制更清晰的圖像[12-13]。STIR序列是在SE序列前加一個180°反轉脈沖，反轉180°脈沖中間與90°脈沖中間的時間為TI，而人體脂肪的T1值最短，選擇短TI值，則能有效抑制脂肪信號[14]，而3D-nerve序列包含的高帶寬STIR脈沖，所以脂肪抑制更均勻。本研究發現3D-nerve序列和3D-STIR序列臂叢神經分支顯示率差異無統計學意義，提示3D-nerve序列及3D-STIR序列均可顯示臂叢神經根、干、束，但3D-nerve序列的神經-脂肪比、神經-肌肉比最高，且與3D-STIR序列間差異有統計學意義，提示3D-nerve序列顯示臂叢神經效果更好，是由于該序列中的T2準備脈沖，可提高肌肉與神經的對比，使3D-nerve序列顯示神經高信號及損傷區邊界、分界優于3D-STIR序列，考慮由于鎖骨上區組織結構較復雜，神經周圍的血管及淋巴組織較多，走行較彎曲，且神經纖維較近端更纖細，神經本身顯示效果較近端差，3D-nerve序列基于更顯著的脂肪、血管抑制效果及神經凸顯效果，鎖骨上區神經顯示優于3D-STIR序列。

本研究的不足：由于患兒年齡的限制，樣本數較少，有待加大樣本量，對臂叢神經損傷進行更精準的對比研究。

總之，3D-nerve序列具有更好的脂肪、血管抑制效果及臂叢神經凸顯效果，可為臨床準確分析新生兒臂叢神經損傷提供影像學信息。