彌散加權(quán)成像預(yù)測臭氧消融術(shù)治療腰椎間盤突出癥療效的應(yīng)用價值

王浩磊，趙麗，柴充，劉宗克

(1.平煤神馬醫(yī)療集團(tuán)總醫(yī)院骨外科，河南平頂山 467000；2.南省平頂山煤業(yè)集團(tuán)公司一礦職工醫(yī)院藥械科，河南平頂山 467000)

腰椎間盤突出癥(lumbar disc herniation,LDH)是引起神經(jīng)根性痛的最常見因素，機(jī)械性壓迫和炎性因子等多種機(jī)制參與了LDH所致根性疼痛的發(fā)病過程[1]。臭氧消融術(shù)在CT引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺將臭氧注入髓核，可達(dá)到縮小髓核體積、解除神經(jīng)壓迫的效果[2]。研究顯示，臭氧消融術(shù)療法效果優(yōu)于保守治療，治療成功率高(70%～80%)，并發(fā)癥發(fā)生率低，具有明顯的費效比優(yōu)勢[3]。MRI成像的彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)可對組織中水分子運動情況進(jìn)行實時掃描和監(jiān)測，提供組織微觀結(jié)構(gòu)的有價值信息[4]。既往研究顯示，臭氧椎間盤消融術(shù)后第2個月椎間盤表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)顯著降低[5]，但治療前DWI參數(shù)是否對臭氧椎間盤消融術(shù)的療效具有預(yù)測價值尚不明確。本研究旨在探討術(shù)前ADC值能否預(yù)測LDH患者CT引導(dǎo)下臭氧椎間盤消融術(shù)后的早期療效，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 選擇標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：CT或MRI提示單節(jié)段腰椎間盤突出和神經(jīng)根壓迫，存在感覺麻木、腱反射減退或消失、肌力降低等神經(jīng)根壓迫癥狀體征，與影像學(xué)顯示責(zé)任節(jié)段相吻合；年齡20～65歲，性別不限，神經(jīng)功能無嚴(yán)重缺失，經(jīng)≥6周保守治療效果欠佳；患者對研究知情并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并黃韌帶肥厚、骨質(zhì)增生、腰椎滑脫、椎管狹窄者；合并嚴(yán)重的肝、腎、心臟功能障礙者；妊娠期女性；既往有腰椎手術(shù)史者；合并骨質(zhì)疏松、強(qiáng)直性脊柱炎、先天性脊柱疾病者；椎間盤嚴(yán)重退變、纖維環(huán)完全破裂致巨大突出、脫出及髓核游離、椎間盤突出物鈣化者；精神疾病、凝血功能障礙、背部穿刺部位皮膚存在潰瘍、出血、感染者；存在臭氧應(yīng)用禁忌證者。剔除標(biāo)準(zhǔn)：不符合納入標(biāo)準(zhǔn)或存在排除標(biāo)準(zhǔn)，誤納入組者；入組后未按規(guī)定完成治療和檢查者；患者癥狀持續(xù)加重，需改變治療方式者；自行采用其他治療方式，可能影響結(jié)果判定者；強(qiáng)烈要求退出研究者；失訪患者。

1.2 一般資料

經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，選擇2018年1月～2019年12月在本院就診的91例LDH患者作為研究對象，其中男49例，女42例；年齡24～65歲，平均(47.32±11.87)歲；責(zé)任節(jié)段：L3-46例，L4-531例，L5-S154例。

1.3 研究方法

1.3.1 DWI檢查

所有患者入組后給予磁共振檢查，采用GE公司Discovery MR750 3.0TMRI掃描儀，患者取仰臥位，使用Sexnse XL軀干線圈進(jìn)行掃描。掃描范圍自T3-S1椎體，DWI掃描采用單次自旋回波平面成像序列和自由呼吸掃描技術(shù)，成像參數(shù)：平行成像技術(shù)、陣列空間敏感度編碼技術(shù)(ASSET)，b值0和1000 s/mm2，MPG方向相位，TR/TE=2300/66 ms，層厚3 mm，F(xiàn)OV320×256 mm，矩陣128×128，體素2.8×2.8×3.0 mm3，12次激發(fā)，掃描時間2min14 s。將DWI數(shù)據(jù)傳輸?shù)紾E advantage workstation 4.4后，使用b=0和1000圖像，將感興趣區(qū)(region of interest,ROI)置于疾病最顯著層面的解剖位置，每個ROI面積大小控制于20～40 mm2，測量每個神經(jīng)根的ROI平均值，根據(jù)ROI計算ADC值，計算ADC指數(shù)=(患側(cè)ADC-健側(cè))/健側(cè)ADC×100%。

1.3.2 臭氧椎間盤消融術(shù)

所有患者均由同一位醫(yī)師完成治療，在CT引導(dǎo)下定位針尖于椎間隙中或后1/3處，注入濃度為40 μg/mL的O2-O3混合氣體5 mL；在神經(jīng)根周圍同樣注射O2-O3混合氣體5 mL，之后神經(jīng)根附近注射1 mL曲安奈德和2 mL的0.25%鹽酸利多卡因的混合物。術(shù)后患者臥床休息12 h，3 d內(nèi)避免劇烈活動，6個月內(nèi)禁止負(fù)重和參加劇烈的體育活動。

1.3.3 臨床結(jié)果隨訪及患者分組

所有患者均于術(shù)后1個月進(jìn)行隨訪，評估VAS評分、直腿抬高角度和Oswestry功能障礙指數(shù)(Oswestry disability index ,ODI)[6]。根據(jù)術(shù)前和術(shù)后1個月時的ODI指數(shù)評價臨床療效，以術(shù)后1個月時患者ODI指數(shù)<20%或ODI恢復(fù)率≥50%定義為臨床治療有效，ODI恢復(fù)率計算公式=(術(shù)前ODI-術(shù)后)/術(shù)前×100%。根據(jù)是否治療有效，將患者分為治療有效組和治療無效組，觀察兩組患者的臨床資料差異。

1.4統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 患者治療效果分析

術(shù)后1個月患者的VAS評分、ODI指數(shù)均較術(shù)前顯著降低(P<0.05)，直腿抬高角度較術(shù)前顯著升高(P<0.05)，見表1。91例中，61例術(shù)后1個月時ODI指數(shù)<20%，13例ODI指數(shù)改善>50%，均視為臨床有效患者，占81.32%；無效患者17例，占18.68%。

2.2 臨床有效和無效患者臨床資料比較

臨床有效組患者的術(shù)前ADC指數(shù)、Pfirrmann分級Ⅰ～Ⅲ級百分比和ODI恢復(fù)率明顯高于無效組，病程顯著短于無效組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表1 患者手術(shù)前后VAS評分、直腿抬高角度和ODI指數(shù)比較

表2 臨床有效和無效患者術(shù)前臨床資料比較

2.3 術(shù)前ADC指數(shù)與ODI指數(shù)和臨床療效的相關(guān)性

Spearman相關(guān)分析顯示，術(shù)前ADC指數(shù)與術(shù)前ODI指數(shù)不存在相關(guān)性(r=0.103，P>0.05)，與ODI恢復(fù)率呈正相關(guān)(r=0.827，P<0.05)，與臨床療效呈正相關(guān)(r=0.873，P<0.05)。

2.4 術(shù)前ADC指數(shù)對臨床療效的預(yù)測價值

ROC顯示術(shù)前ADC指數(shù)預(yù)測臨床療效的靈敏度為89.2%，特異性為76.5%，曲線下面積為0.886，95%CI為0.811～0.948，最佳截斷值為6.72。見圖1。

圖1 ADC指數(shù)預(yù)測臨床療效的ROC曲線

3 討論

臭氧是一種極不穩(wěn)定的氣體和強(qiáng)氧化劑，其氧化作用可使髓核內(nèi)蛋白多糖分子變性，縮小髓核體積，緩解突出髓核對神經(jīng)根的壓迫，減輕臨床癥狀[7]；此外，臭氧還可通過激活抗氧化酶表達(dá)和促進(jìn)血管擴(kuò)張等作用，促進(jìn)病變部位血液循環(huán)和炎癥物質(zhì)吸收，發(fā)揮抗炎、鎮(zhèn)痛作用[8-10]。近十余年來，O2-O3的椎間盤內(nèi)和神經(jīng)節(jié)周圍注射作為LDH的Ⅰ類治療手段，已顯示了良好的效果和重要臨床價值[14]。CT引導(dǎo)提高了臭氧注射的精確性和安全性，是臨床常用的引導(dǎo)方式[15]。本研究顯示，91例患者1個月隨訪期間的有效率為81.32%，與既往研究一致[7-12]。

研究顯示，退行性腰椎疾病的神經(jīng)根壓迫發(fā)生率約8%～11%[13]，常規(guī)MRI檢查雖可顯示椎間盤突出的形態(tài)、程度和位置，但橫斷面僅能顯示神經(jīng)根某段，不能連續(xù)展示神經(jīng)根的壓迫情況。DWI作為一種功能性MR技術(shù)，ADC等參數(shù)可反映組織結(jié)構(gòu)的改變，顯示周圍神經(jīng)內(nèi)神經(jīng)纖維束的改變并進(jìn)行定量分析，展示腰神經(jīng)損傷的真實形態(tài)，對準(zhǔn)確判定LDH相關(guān)臨床癥狀的病因具有較大幫助[14]。

本研究顯示，術(shù)前ODI指數(shù)與ADC指數(shù)之間沒有相關(guān)性，與既往研究一致[15]。對腦損傷小鼠模型的研究顯示，創(chuàng)傷后6 h～4 d內(nèi)，與軸突損傷相對應(yīng)的軸向擴(kuò)散系數(shù)降低，而與脫髓鞘、水腫和持續(xù)性軸索損傷相對應(yīng)的徑向擴(kuò)散系數(shù)增加[16]。對坐骨神經(jīng)擠壓傷大鼠模型的研究顯示，其在退變期表現(xiàn)為分?jǐn)?shù)各向異性(fractional anisotropy,FA)降低，再生期FA增加較緩慢[17]。而ADC和特征值的變化受膜完整性、軸突腫脹等多種因素影響。結(jié)合本研究結(jié)果，筆者認(rèn)為ADC不適合作為LDH患者神經(jīng)受壓的指標(biāo)。

既往多項研究探討了MRI在LDH不同手術(shù)方式下的預(yù)后價值，并利用MRI評估腰椎間盤突出的形態(tài)變化和神經(jīng)根壓迫程度[18-19]，但較少涉及MRI作為臭氧椎間盤消融術(shù)后臨床療效預(yù)測價值的探討。本研究顯示，術(shù)前ADC指數(shù)與ODI改善率和臨床效果呈正相關(guān)性，以ADC指數(shù)6.72為截斷值，繪制的ROC顯示曲線下面積為0.886，說明術(shù)前ADC指數(shù)對術(shù)后臨床療效具有較高的預(yù)測價值。ADC值主要描述水分子運動的速度和范圍，LDH患者受壓神經(jīng)根的ADC值降低表明神經(jīng)周圍水分子運動程度較低，細(xì)胞水腫時水分子運動停滯。既往研究顯示，受壓神經(jīng)根恢復(fù)可能與神經(jīng)供血情況存在相關(guān)性，因為神經(jīng)根受壓，背根神經(jīng)纖維中軸突流動受到干擾，影響了神經(jīng)功能恢復(fù)[20]，這可能部分解釋了ADC指數(shù)與臨床療效的相關(guān)性。Takashima等[21]研究顯示，ADC指數(shù)與VAS恢復(fù)率呈正相關(guān)，與本研究存在一定類似性。

綜上所述，術(shù)前ADC指數(shù)與CT引導(dǎo)下臭氧椎間盤消融術(shù)后臨床療效存在相關(guān)性，可作為術(shù)后早期療效的預(yù)測指標(biāo)。