基于質子波譜的代謝成像對脊髓型頸椎病術后結局的預測價值觀察

許濟，李花，田苗，陳斌

(西安交通大學醫學院附屬三二○一醫院 1.康復醫學科，2.神經內科，陜西漢中 723000)

脊髓型頸椎病(cervical spondylotic myelopathy,CSM)是引起成人脊髓功能功能障礙的常見病因，可引發頸項疼痛、活動受限，導致四肢麻木、運動和感覺障礙，嚴重影響患者的生活質量[1]。非手術治療無效者需采用手術緩解脊髓神經損傷，但部分患者仍存在術后改善效果欠佳的情況。因此，探討可影響CSM預后的預測因素是臨床關注的熱點問題[2]。近年來研究顯示，脊髓直徑、脊髓信號變化、脊髓壓迫程度等影像學特征與CSM預后存在一定相關性，但宏觀成像并不能觀察影響CSM預后的細胞機制[3]。磁共振波譜成像(magnetic resonance spectroscopy,MRS)可提供頸椎內神經結構的代謝信息，通過分析N-乙酰天門冬氨酸(N-acetylaspartic acid,NAA)等多種代謝物變化，評估神經損傷程度[3]。本研究旨在探討MRI氫質子波譜神經化學變化對CSM患者神經損傷和手術預后的預測價值，現將結果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2016年1月～2017年1月在本院接受減壓手術的37例CSM患者作為研究對象。納入標準：①存在脊髓壓迫癥狀，結合影像學檢查確診為CSM，正規保守治療≥3個月效果欠佳或有進展者；②年齡18～69歲，性別不限；③患者對研究知情并簽署知情同意書。排除標準：①既往曾行頸椎手術者；②與中樞神經相關或其他創傷性事件相關的神經功能變化；③心臟起搏器植入，不適合行MRI檢查者；④合并嚴重幽閉恐懼癥者；⑤合并脊柱結核、腫瘤者；⑥合并嚴重心、腦、肺、肝功能障礙者；⑦精神疾病或認知功能障礙者。37例中，男14例，女23例；年齡32～68歲，平均(53.87±10.62)歲；單節段病變25例，雙節段12例；病因：頸椎間盤突出9例，頸椎管狹窄17例，黃韌帶增生肥厚6例，后縱韌帶骨化5例。37例中，步態功能障礙26例，手功能障礙22例，手部感覺異常17例，下肢感覺異常13例；體格檢查顯示，21例上肢無力，18例下肢無力，21例上肢感覺功能降低，16例患者下肢感覺改變，24例反射亢進，18例霍夫曼體征，15例Babinski反射陽性，7例下肢陣攣。

1.2 研究方法

所有患者入組時均記錄其臨床癥狀和體格檢查特征，進行標準MRI檢查，均由同一組醫師完成手術治療，根據患者術前影像學檢查結果制定手術方式。其中22例接受頸椎前路減壓融合術，15例接受人工頸椎間盤置換術治療；患者于術后24～48 h引流量<50 mL時拔除引流管，常規給予抗生素防止感染，采用頸托固定。所有患者術前、術后末次隨訪時依照改良JOA (mJOA)[4]17分法評估脊髓功能。

1.3 MRS檢查

采用西門子Sonata 1.5T磁共振儀行頸部MRI檢查，矢狀T1加權序列參數：Tr/Te450/12 ms，矩陣：320×256，層厚：4 mm；矢狀T2加權序列參數：Tr/Te 3000/106 ms，矩陣：512×480，層厚：4 mm；MRS檢查采用點分解頻譜分析法(PRESS)：TE=30 ms，Tr=1500/3000，平均256，獲取時間3.4 min，MRS檢查期間，患者應盡量減少吞咽次數，以減少吞咽偽影，數據采用西門子后處理程序計算磁共振波譜值，測量N-乙酰門冬氨酸(NAA，2.0 ppm)、肌酸(CR，3.03 ppm)、膽堿(CHO，3.25 ppm)、乳酸(1.32 ppm)的峰值高度，計算NAA/CR、CHO/CR和CHO/NAA比值。

1.4 統計學方法

采用SPSS 23.0軟件進行統計學分析，計量資料采用均數±標準差表示，采用配對t檢驗，不符合正態分布者采用非參數檢驗，數據相關性采用Spearman相關性分析，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 手術前后mJOA評分相比較

患者術后隨訪時間12～39個月，平均(20.32±5.47)個月；術前mJOA評分6～11分，平均(9.63±2.08)分；術后mJOA評分11～17分，平均(14.70±2.02)分，術后mJOA評分顯著高于術前，差異有統計學意義(t=6.032，P<0.001)，手術前后的mJOA各維度評分見表1。

表1 患者手術前后mJOA評分

2.2 術前MRS檢查與術后mJOA評分的相關性

術前CHO/NAA范圍0.34～1.45、平均(0.75±0.29)，與術后mJOA變化呈顯著負相關(r=-0.483，P=0.001)；術前NAA/CR比值范圍0.86～2.24、平均(1.44±0.43)，與術后mJOA變化呈顯著正相關(r=0.273，P=0.043)；術前CHO/CR比值范圍0.57～1.45、平均(0.98±0.32)，與術后mJOA評分無顯著相關性(r=0.103，P=0.279)；見表2。

表2 患者術前MRS檢查與術后mJOA評分的相關性

3 討論

CSM是為頸椎退行性變造成椎管占位壓迫脊髓或支配脊髓的血管導致脊髓傳導功能障礙，多數呈惡性的發展趨勢，致殘率較高[5]。國外大樣本的CSM圍手術期并發癥研究[6]顯示，CSM患者術后并發癥發生率為13.4%，并發癥者平均住院時間將增加4 d，死亡率增加2倍，住院費用增加超過1萬美元。因此，考慮到CSM的病情發展趨勢、手術的固有成本及與CSM手術相關的個人/社會成本等因素，準確、有效地評估和預測CSM術后功能恢復情況越來越引起臨床關注。

MRI是CSM的首選檢查方法，對于術前判定脊髓的壓迫程度、初步判斷脊髓病變程度、預測和評估患者病情均有重要的參考價值，但僅能成宏觀上提供意義信號異常參考，不能直接分析脊髓的微觀結構變化[7]。MRS是近年來發展起來的MR新技術，可對活體病變部位的代謝、生化狀態進行無創性研究，可通過非侵入性檢查方式評估中樞神經系統的生化信息[8]。NAA主要存在于軸突或神經元中，可作為神經元的內標物，NAA含量可反映神經元的功能狀態，NAA含量降低表示神經元受損。CHo是質膜的主要成分，膽堿變化與細胞膜合成和降解相關，可反映細胞膜代謝狀態。CR是能量代謝產物，在多種病理條件下，CR峰值保持穩定，常與其他代謝物信號相比較作為內參。國外研究[9]顯示，CSM患者的脊髓NAA/CR顯著低于年齡相匹配的對照組；中重度CSM患者伴隨著NAA和CHo水平變化，認為是CSM的特征性MRS表現。

本研究探討了NAA、CHO、CR等不同生化指標用于CSM患者減壓術后神經系統恢復的預測作用，結果顯示：(1)術前NAA/CR與術后mJOA評分變化存在相關性，術前NAA/CR越高，術后mJOA評分越高。筆者分析認為，NAA/CR較高則代表可逆性損傷軸突數量增多，因此增加了術后mJOA評分水平。(2)術前CHO/NAA比值同樣與CSM術后mJOA評分存在相關性，但呈負相關關系，考慮與CHO/NAA比例可反映軸突和神經元的完整性，CHO/NAA升高則軸突和神經元損傷較重有關。

綜上所述，本研究結果顯示MRS可提供有關脊髓細胞和代謝功能的相關信息，通過MRS檢測NAA/CR和CHO/NAA變化對預測mJOA評分變化具有一定價值。因為MRS用于脊髓成像研究較少，目前尚處于起步階段，MRS在CSM患者管理中的檢測指標及應用價值尚需要進一步研究探討。