磁共振弥散加权成像对诊断脊柱良恶性病变的临床应用价值

河南省商丘市第一人民医院磁共振科(河南 商丘 476100）

黄文起 李玉舟

脊柱病变的发病率较高，早期准确反映脊柱良恶性病变及其程度，了解病变基本性质，对于脊柱良恶性病变治疗及预后有重要意义[1]。常规MRI检查不能完全评估脊柱的功能状态，有关脊柱功能评价和治疗效果验证目前主要依靠临床评价，缺乏客观功能影像学标准。磁共振弥散加权成像(diffusion weight imaging,DWI)技术能反映脊柱中的水分子扩散异向性的改变，从而显示脊柱的细微病理生理变化。本研究通过对良恶性病变病患者进行常规MRI和DWI检查，测量其表观弥散系数(ADC)，探讨磁共振弥散加权成像对诊断脊柱良恶性病变的临床应用价值。

资料与方法

1.1 临床资料 选择商丘市第一人民医院42例脊柱良恶性病变患者为研究对象，其中男25例，女17例，年龄14-79岁，平均年龄57岁，其中外伤骨折患者19例；脊柱转移癌瘤患者12例（肺癌骨转移8例，肝细胞癌转移2例，前列腺癌转移2例）；脊柱结核患者11例。

1.2 检查方法 1.2.1 常规MRI扫描 MRI检查设备使用荷兰philips公司Achieva 1.5T超导型全身磁共振扫描仪，梯度场切换率为150mT/m/ms，梯度场强度30mT/m，线圈采用4通道全脊柱sense线圈，并配备图像后处理工作站。常规行矢状位T1WI,T2WI和横轴位T2WI扫描，T1WI和T2WI采用TSE序列，扫描参数T1WI:TR=500ms，TE=15ms;T2WI：TR=4800ms,TE=120ms,层厚3mm，间距3mm，矩阵256×256，采集次数为2-4次。

1.2.2 DWI成像 采用单次激发平面回波序列进行脊柱矢状面扫描，扫描范围以病变段脊柱为中心。扩散敏感梯度取6个方向，b值范围在0-980s/mm2之间。矩阵128×128，层厚3mm，层间距为0-2mm，层数12-18层。

1.2.3 数据和图像后处理 将上述DWI图像传在philips工作站后处理，得到受检者的ADC图及FA图，分别记录表观弥散系数(ADC)值，部分各向异性(FA)值，经Diffusion_registration软件对DWI原始数据进行校正，再用Fiber_tracking软件对受检者行弥散加权神经纤维束(DTT)成像，所有数据采用SPAA11.1软件包进行统计学分析。

图1、图2腰椎椎体陈旧性骨折，脂肪抑制呈低信号。DWI图像，b=400时，病变仍未低信号。 图3、图4 胸12椎体新鲜骨折，脂肪抑制呈高信号。DWI图像，b=400时，病变部位呈低信号。图5、图6颈7椎体骨肿瘤，椎体压缩变扁，信号异常，T1WI呈低信号，T2WI呈高信号。图7、图8同一病例，DWI图像，b=200及b=165时，病变部位均呈明显高信号。

结 果

所有患者均完成病变段脊柱常规序列及弥散成像。

2.1 42例中病变位于胸椎者6例，腰椎者32例；颈椎者4例;单椎体受累者12例，累及2个椎体及以上者30例；其中外伤椎体骨折患者19例；脊柱转移癌瘤患者12例，其中肺癌骨转移8例，肝细胞癌转移2例，前列腺癌转移2例；脊柱结核患者11例。（图1-4）

2.2 常规MRI信号改变 T1WI病变椎体呈均匀或不略低信号;T2WI压脂序列骨质破坏区呈略高或等信号;T2WI骨质破坏区呈不均匀高信号;Gd-DTPA增强椎体破坏区边缘强化明显。T2WI压脂序列信号略增高。仅4例脊柱结核患者可见小范围椎旁冷脓肿形成，常规 T1WI、T2WI显示欠佳，增强后呈小环状强化，未见明显椎旁脓肿及侵及椎管内。

2.3 DWI图显示结果良性病变椎体压缩性骨折与相邻正常骨质比呈稍低信号，而恶性病变的椎体骨折呈略高信号（图5、6）。测得正常椎体ADC值(0.23±0.05)×10-3mm2/s，恶性病变椎体骨折(0.82±0.20)×10-3mm2/s，急性良性病变椎体骨折(1.94±0.20)×10-3mm2/s。

讨 论

正常椎体主要由骨组织、红骨髓、黄骨髓组成[2]。正常成人椎体内红骨髓脂肪含量为25%-30%，随年龄增大红骨髓逐渐减少，脂肪的含量逐渐增多，而附件骨脂肪含量变得比椎体多。红骨髓在常规SE序列T1和T2WI上均表现为等信号，在T1WI上椎体信号等于或略高于椎间盘，随年龄的增大，椎体与椎间盘的信号对比变得更为明显［3-5］。Dietrich等在1.5T磁共振机上利用经过导航更正技术的SE_EPI_DWI序列(b值450s/mm2)的研究发现，使用DWI可以较好地区别正常椎间盘和椎体结构，测得正常椎体和椎间盘的平均ADC值分别为0.3×10-3mm2/s和1.5×10-3mm2/s。

Matoba研究了12例骨转移和10例骨质疏松引起的骨折，应用SSFP序列扫描获得DWI像。结果显示10例骨质疏松导致的骨折椎体信号呈等或低信号，由12例骨转移瘤引起的骨折椎体表现为高信号。然而其余两例病理性压缩骨折表现为等信号。Baur等［6］用SSFP_DWI序列，b值＝165s/mm2对30例(39个椎体)由良、恶性病变所致椎体压缩性骨折进行了前瞻性的研究，结果显示：骨质疏松骨折与邻近正常骨髓相比呈等信号或低信号；而转移性肿瘤致椎体压缩性骨折呈高信号。Spü entrup、王霄英等［7、9］报道利用有或无脂肪抑制的SE_DWI和STE_DWI序列对34例(35个椎体)进行研究发现：未使用DWI前，所有病变椎体在常规SE序列T2WI上均表现为异常高信号，所获两者信号差异无统计学意义；使用DWI后，良性病变急性椎体压缩骨折信号强度大幅度衰减，DWI上表现为等信号，而转移瘤浸润的骨髓则信号轻微衰减，且与伴随椎体骨折无关，在DWI表现为高信号，两者信号差异有统计学意义。使用DWI序列更正了过去应用常规序列扫描所获的错误诊断。

目前正常脊柱ADC值和FA值报道不一，尚无统一标准。根据本组资料测量，正常成年人脊柱平均ADC值为(830.34±215.86)×106mm2/s，较其它学者[8]测量结果偏小;平均FA值(536.03±40.00)×10-3，介于其它学者测量结果之间。DWI诊断脊柱慢性损伤程度标准的可靠性和精确性还有待进一步临床研究。

本研究中DWI对脊柱良恶性病变的特异度较低，为61.5%，这可能与设定DWI后处理阈值有关，增大阈值，特异度随之特高，敏感性就会降低，设计合理的阈值，降低假阳性也需在今后的研究中进一步探讨。因为无法进行ADC值和FA值余病理学的对照研究，ADC值及FA值作为判定脊柱良恶性病变程度标准的可靠性和精确性尚待进一步证实，将在后续研究中深入探讨。

综上，磁共振弥散加权成像较常规MRI能更早期而准确地诊断脊柱良恶性病变，是显示脊柱良恶性病变病变和观察病程的有效影像学手段，具有广泛的临床应用价值。

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