嬰幼兒分娩性臂叢神經損傷的磁共振成像技術最新進展

段曉岷，臧麗莉，張小燕，尹光恒，王衛中，洪天予，許辰，呂艷秋，于彤*

臂叢神經主要支配整個手、臂的運動和絕大部分的感覺，嬰幼兒臂叢神經損傷的可能機制包括牽拉、壓迫、缺氧和腫瘤浸潤，其中分娩時肩關節受阻，需要加大頸肩角拉出患兒，使得縱向牽拉的力量大大超過臂叢神經所能承受的拉伸力量，這是嬰幼兒臂叢神經損傷的主要因素，另外出生時體質量較大，超過4.5 kg 的巨大兒，以及經產鉗拉出也是臂叢神經損傷的危險因素[1]。嬰幼兒臂叢神經損傷的自然恢復率可高達66%～92%[2]。對于不能自然恢復的患兒，需要盡早確定損傷類型和程度，以便有效地進行醫療干預，改善預后[3]。目前公認磁共振神經成像(magnetic resonance neurography，MRN)是診斷臂叢神經損傷最有價值的檢查方法[4-5]。嬰幼兒臂叢神經干細小，毗鄰解剖關節及組織結構復雜，周圍環繞著肌肉、淋巴結、骨、甲狀腺、氣道、大血管、肺組織、靜態液體等不同磁化率組織，且臂叢神經在空間走行上既不共線也不共面，加之嬰幼兒身體內水分含量高，脂肪少等生理特點，神經結構與周圍組織之間缺乏良好的對比，使得嬰幼兒臂叢神經成像成為磁共振成像技術中的難點。隨著技術的發展，目前國內外多篇文獻對MRN 用于臂叢神經損傷進行研究報道，認為磁共振神經成像能夠判斷周圍神經損傷的原發性及繼發性改變，不論在成人還是兒童都具有可行性和實用性[6-8]，本文將對MRI 在嬰幼兒臂叢神經損傷中的成像技術及應用進展進行綜述。

1 臂叢神經的解剖[2]

臂叢神經是由頸5 至頸8 神經根腹側分支及胸1 神經根構成，各支脊神經出椎間孔后在其行程中不斷分合，從而形成三干(頸5～6聯合成上干；頸7單獨組成中干；頸8及胸1形成下干)、六股、三束及五大分支(即正中神經、尺神經、橈神經、腋神經和肌皮神經)[9]。

周圍神經纖維束的解剖層次從里到外分別為神經纖維、神經髓鞘、神經內膜和神經束膜。脊神經根離開脊髓時表面被覆以軟脊膜，當穿過脊髓蛛網膜及硬脊膜時，表面即覆蓋有蛛網膜及硬脊膜，形成蛛網膜鞘及硬脊膜鞘，蛛網膜下腔在神經根周圍向外側延伸，至脊神經節近端附近多逐漸封閉消失，有時可繼續沿脊神經延伸。

2 嬰幼兒臂叢神經損傷的病理生理及分型分級

臂叢神經損傷的病理基礎為軸突損傷和脫髓鞘改變[2-3]。根據Sunderland 原則[10]，將周圍神經損傷分為5 級：I級損傷，表現為神經傳導阻滯，短時間內可完全恢復；Ⅱ級損傷表現為軸突斷裂，但內膜、束膜及外膜完整；Ⅲ級損傷，表現為神經纖維斷裂，軸突和內膜損傷，但束膜和外膜完整；Ⅳ級損傷表現為軸突、內膜和束膜損傷，但外膜完整；Ⅴ級損傷表現為神經干完全斷裂。臂叢神經損傷的分類方法有多種，根據病變發生在椎管內外不同，分為節前損傷及節后損傷，損傷位于椎管內脊神經根處為節前損傷，損傷發生于椎管外段時為節后損傷[2-3]。根據損傷神經范圍，將臂叢神經損傷分為4型：I型：上干損傷，最常見；Ⅱ型：上干及中干損傷，次常見；Ⅲ型：全臂叢(頸5 至胸1)損傷，表現為上肢功能全部喪失，伴或不伴Horner 征。伴Horner 征的患兒；Ⅳ型：下干損傷，發生率最低[3,10]。

一般來說，神經軸突都有再生能力，大部分可恢復原來的功能，所需時間一般為3～6個月，有文獻報道6個月之前的神經手術不會比晚期(6～22 個月)嬰兒的神經手術帶來更好的運動效果[11]。

3 嬰幼兒臂叢神經損傷的檢查方法

在臨床上，神經電生理和影像學檢查是嬰幼兒臂叢神經損傷最常用的檢查方法。神經電生理檢測能夠準確判斷神經損傷的發生部位以及做出定性診斷，在一定程度上為準確診斷、判斷病情提供依據[12-14]。但神經電生理檢查對于嬰幼兒檢查存在明顯局限性，神經電生理需要在臂叢神經所支配肌肉內插入針電極，嬰幼兒肢體短細，肌肉塊小且分界模糊，準確定位相對困難，針刺電極及電流刺激是有創檢查，易造成患兒的不適、疼痛后多動，不能配合采集不同狀態下的肌電圖，導致檢查結果不可靠。另外，急性神經源性損傷需10～14 d后才會出現肌纖維失去了神經支配的電生理特征，如去神經電位、纖顫電位和正銳波，也就是說臂叢神經損傷10～14 d后肌電圖方能證實存在神經源性損傷[15-16]。

影像學檢查主要包括X線平片、CT脊髓造影檢查、超聲檢查、磁共振常規成像及磁共振神經成像[2,16]。X 線平片主要用于排除鎖骨、肱骨骨折，因為鎖骨、肱骨骨折時會掩蓋或加重臂叢神經損傷的癥狀，但不能用作臂叢神經損傷的定位和定性檢查[17]。CT脊髓造影經腰穿向椎管內注入對比劑來顯示神經根及神經根袖的形態和連續性，是診斷臂叢神經節前損傷的可靠指標。脊髓造影檢查的局限性在于無法評估節后神經損傷，并且有創，同時存在對比劑及輻射損傷，因此脊髓造影在嬰幼兒中很難普及[4]。超聲檢查近年來臨床也有彩色多普勒超聲用于診斷臂叢神經根性撕脫傷的報道，對節后的撕脫傷具有一定診斷意義[18]，但由于骨結構的遮擋，超聲難以全程顯示臂叢神經，尤其是椎管內段神經根無法顯示，并且這項檢查對于檢查者的經驗和手法要求較高[19]。

4 嬰幼兒分娩性臂叢神經的磁共振成像技術及應用進展

臂叢神經屬于周圍神經，目前用于觀察周圍神經病變的MR成像序列包括常規MR成像、MR神經成像、MR功能成像。

4.1 常規MR成像

使用T1WI及T2WI斷層掃描臂叢神經走行區，用于觀察臂叢神經及其走行區內組織結構有無異常信號，但顯示臂叢神經效果差。

4.2 MR神經成像

能夠無創地直接顯示臂叢神經及其病變，提高診斷準確率，其主要方法為脂肪抑制的T2 加權成像，T2WI 短時間反轉恢復(short time reversal recovery，STIR)序列是基本序列，主要為二維成像，也可以結合3D技術進行三維成像。

嬰幼兒制動是嬰幼兒臂叢神經磁共振成像成功的前提，目前臨床上最常用的方法是在掃描前深度鎮靜或麻醉，可以明顯減少移動偽影的產生；亦有文獻報道不使用鎮靜劑，將自然睡眠的新生兒放置在用于磁共振檢查的固定器內固定手臂及頸部后進行掃描[20]，利用容積快速掃描序列即PD Cube序列在4.5 min 內完成掃描，并能夠可靠地評估分娩性臂叢神經損傷損傷的程度和范圍，并具有良好的評價者間的重復性[21]。

另外，嬰幼兒的生理特點即體積小、體質量低，臂叢神經細小，體內水分含量高，體脂少，出于檢查安全及圖像清晰度考慮，掃描線圈使用成人的頭頸線圈，視野(field of view，FOV)一般設在15～25 cm，根據實際情況調整體素或矩陣、激勵次數及并行采集因子等可變參數，以達到符合診斷要求的圖像。筆者使用長回波時間的短反轉時間的反轉恢復(long time of echo short-time T1 inversion recovery，long TE-STIR)序列將體素設置在0.8左右，矩陣設置在220×280上下，每個序列的掃描時間控制在5 min 以內，對15 例3 個月以下的臨床診斷臂叢神經損傷患兒進行MR 成像，分析圖像結果顯示臂叢神經損傷的異常信號在MR 圖像上表現穩定，結果可靠[22]。Grahn 等使用1.5 T 磁共振儀，層厚0.5 mm 的二維重T2 的平衡式快速場回波(balance fast filed echo，BFFE)序列，對平均年齡3.9 個月的嬰幼兒頸部行冠狀位和軸位掃描，研究表明此序列可以作為MR脊髓造影用以顯示嬰幼兒臂叢神經節前神經根的腹側支和背側支，并可顯示腹側支和(或)背側支是否從脊髓上撕脫，具有很高的診斷價值[23]。我國學者張嫣等[24]使用1.5 T 磁共振利用T2-STIR 壓脂序列及冠狀位三維快速穩態進動采集(3D fast imaging employing steady-state acquisition，3D-FIESTA)序列對疑似臂叢神經損傷的嬰幼兒進行掃描，認為兩者對臂叢神經節前、節后損傷的早期診斷、早期治療及預后康復具有重要的臨床價值。

脂肪抑制T2 加權成像結合三維高分辨率掃描是目前最新的用于臂叢神經的MRN 技術，其優勢在于通過三維各向同性的采集體素，在后期對臂叢神經進行多平面重建，顯示臂叢神經全程及走行、多個方向顯示臂叢神經病變，跟蹤迂曲走形的神經纖維，可以明顯提高診斷效率和診斷的準確性，Brandon 等[25]利用3D-T2 高分辨MR 掃描序列評估新生兒臂叢神經和脊髓之間的物理聯系，認為節前撕脫傷的損傷中可能存在可用的運動神經元，而非傳統意義上的臂叢神經節前損傷是全或無的結論。三維短時反轉恢復快速自旋回波成像(3D short inversion time inversion recovery sampling perfection with application optimized contrasts using different flip angle evolutions，3D-STIR SPACE)序列是西門子設備中臂叢神經成像的序列，其將短時反轉脂肪抑制和頻率選擇脂肪抑制(spectral attenuated inversion recovery，SPAIR)兩種技術相結合，能更好地抑制背景脂肪組織，有利于增加脂肪抑制的均勻性，從而提高臂叢神經與周圍組織的對比[26]。國內兩家兒童醫院醫院使用增強的3D-STIR SPACE 序列認為該序列能有效去除頸部小靜脈信號對臂叢神經顯示的影響，可以提高嬰幼兒臂叢神經損傷的診斷率，有效縮短掃描時間，便于開展臨床應用[27-28]。3D Nerve 序列是飛利浦公司專門為做臂叢神經設計的序列，即在3D-STIR-TSE 序列增加了一組運動敏感梯度，即iMSDE(improved motion-sensitized driven equilibrium)，該梯度類似于擴散序列中的擴散梯度，可以減低移動組織的信號強度，從而有效地抑制了動脈和靜脈(頸部靜脈及鎖骨下動脈)內的血流信號對臂叢神經的視覺干擾，同時不增加掃描時間，使得對臂叢神經的觀察更加便捷因此，STIR-iMSDE-3D-TSE可作為臂叢神經MRN 的臨床檢查方法[29]，國內有學者使用該序列用于新生兒臂叢神經損傷的檢查認為在新生兒臂叢神經損傷中的成像效果明顯優于背景抑制擴散加權成像序列(diffusion weighted imaging with background body signal suppression，DWIBS)及3D-STIR 序列[30]。3D-TSE-mDixon 在水脂分離的同時抑制血管緩慢的血流信號，并通過使用多回波方法來獲取所需的同反相回波，可以縮短3D-TSE-mDixon 的掃描時間[31]。3D-STIR 序列在3.0 T 和1.5 T 設備中，都存在各自的局限性，3.0 T設備頸部脂肪抑制效果不甚滿意，1.5 T靜脈及淋巴結抑制效果不滿意[32]。

4.3 MR功能成像

目前使用DWIBS和擴散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)，這兩種方法都是依賴水分子在神經髓鞘內擴散的各向異性進行成像[33]。水分子在神經束的長軸方向擴散不受限制，在垂直方向受限。功能圖像不僅能夠顯示臂叢神經的走行及分布，DTI序列還可以得到定量的FA值、ADC值，對病變進行定量分析[34]。磁共振功能成像序列的局限性在于空間分辨率較低，對于粗大的外周神經成像效果尚可，如對成人四肢神經和腰骶叢成像中，效果較好，但對于新生兒及小嬰兒的神經成像效果不理想。部分學者認為新生兒臂叢神經較細小，其內所含有的水分子數量不足以達到DWIBS 序列成像所需的數量有關,DWIBS 并不適于新生兒臂叢神經損傷的診斷[35]。DTI掃描時間長，噪聲大，臨床應用于嬰幼兒也受到很大限制。

綜上，隨著磁共振成像技術的發展，磁共振神經成像序列已經具有較高的解剖及組織分辨率，能夠清晰地顯示嬰幼兒臂叢神經的節前及節后神經根，在嬰幼兒臂叢神經損傷的定性、損傷程度的評估具有很高的臨床應用價值，并為后續治療方法的選擇及手術方案的制定提供可觀的依據，最終實現改善患兒預后，提高患兒生存質量。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。