核磁共振成像参数对颈椎轻微创伤后急性脊髓损伤风险的评估

刘进辉 李晖 王利波 王清虎

在所有脊髓创伤中，10% ～25%的患者会出现不同程度感觉或运动障碍，严重影响患者生活质量［1，2］。目前已有报道发现部分患者在轻微颈椎创伤后，即使未引起骨性损伤或盘韧带损伤，仍会出现四肢麻痹或轻微瘫痪［3－5］。因此，不同影像学参数可否用于预测和评估轻微颈椎创伤后急性脊髓损伤(spinal cord injury，SCI)并为临床决策提供参考成为国内外学者日益关注的焦点［6］。目前，传统X线片(conventional radiographs，CR)中椎管与椎体之比(Torg-Pavlov ratio，TPR)通常作为评估颈椎狭窄的首选影像学参数。然而由于椎体大小的易变性，导致传统X线片下TPR的阳性预测值较低，同时MRI(magnetic resonance images，MRI)对于软组织造成的颈椎狭窄评估优于传统X线片，因此MRI对于SCI风险评估较传统X线更具指导意义。目前已有研究报道称MRI参数可以用于预测脊髓型颈椎病引起的神经失用症［7，8］，但是 MRI参数能否对轻微颈椎创伤后急性SCI进行预测及风险评估尚未得到证实。本研究旨在探讨核磁共振成像中各参数对于轻微颈椎损伤后SCI发生预测及其严重程度评估，同时计算与颈椎损伤后急性SCI发生相关参数的阈值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2003年1～8月我院确诊轻微颈椎创伤后急性SCI患者66例(SCI组)的临床资料，排除非创伤性损伤(如血管性、炎症、感染性损伤)、无SCI影像学指征、枪伤、高压电流伤、刺伤及年龄在20岁以下的患者，最后纳入55例为SCI组，平均年龄(51.3±11.2)岁。同时收集2003年1～8月我院确诊轻微颈椎损伤但无临床症状或无SCI影像学指征患者211例，排除曾有脊髓病变史、枪伤、高压电流伤、刺伤及年龄＜20岁或＞80岁者，最终纳入185例为对照组，平均年龄(53.1±12.3)岁。2组年龄差异无统计学意义(P＞0.05)。SCI严重程度按照美国脊髓损伤协会损伤评分(american spinal injury association impairment score，AIS)分为A～D四个等级，其中D级代表SCI最为严重。

1.2 图像采集 所有图像均由两名经验丰富影像学医生作为观察者使用Phoenix PACS软件采集，记录精确到0.1 mm。在MRI中，测量以下参数(图1):椎体矢状径，椎体中点处蛛网膜下腔矢状面外径，椎间盘处蛛网膜下腔矢状面外径以及C2和T1处脊髓矢状径。利用MRI参数进行以下计算:椎体直径除以椎体中点处蛛网膜下腔外直径为颈椎管率(TPRMRI)。通过椎间盘水平蛛网膜下腔外径减去脊髓直径计算椎管有效空间，脊髓直径除以椎间盘水平蛛网膜下腔外直径为椎管脊髓比值。传统X线片中(图2)，测量椎体矢状径及脊髓矢状径，椎体直径与椎管直径之比即传统X线片颈椎管率(TPRCR)。

1.3 统计学分析 应用SPSS 17.0统计软件，数据以中位数及95%置信区间表示。组内相关系数(Intraclass correlation coefficient，ICC)用于评估观察者及观察者间的可靠性。χ2检验和Fisher精确检验用于2组性别分布的比较。Wilcoxon检验和Mann-Whitney U检验分别用于比较组内和组间不同。Spearman秩相关检验用于分析变量之间的相关性。ROC曲线用于评估与预测SCI相关参数的精确分类。阳性预测值代表测试结果为阳性且诊断正确的患者所占比例，阴性预测值表示测试结果为阴性且诊断正确的患者所占比例。阳性似然比为假阳性率除以敏感性，阴性似然比为假阴性率除以特异性。P＜0.05为差异有统计学意义。

图1 磁共振T2WI颈椎矢状位

图2 颈椎侧位平片

2 结果

2.1 患者情况 SCI组及对照组患者临床特点(性别、体重及身高)差异无统计学意义(P＞0.05)。SCI组患者最常见创伤原因为坠跌伤(30例，54.5%)，其次为交通事故(16例，29.1%)、运动伤(9例，16.4%)，对照组最常见创伤原因为交通事故(89例，48.1%)，其次为坠跌伤(54 例，29.2%)、运动伤(42例，22.7%)。

2.2 影像学参数

2.2.1 颈椎椎管狭窄参数:观察者ICC=0.94(95%CI=0.88 ～0.97)，观察者可靠(P＜0.01)。组间观察者 ICC 值为 0.88(95%置信区间 0.80，0.92)，组间观察者同样可靠(P＜0.01)。SCI组与对照组所有参数差异均有统计学意义(P＜0.05)。椎盘处椎管径与椎体中点处直径相比较小，差异有统计学意义(P＜0.01)。见表1。

表1 用于评估颈椎椎管狭窄的参数值

2.2.2 不同影像学参数有效性分析:椎间盘水平椎管直径最小为8 mm阳性预测值(84%)及阳性似然比(15.6)最高。各参数ROC曲线下面积，其中椎间盘处椎管最小直径(8 mm)ROC曲线以下区域与其他参数相比最大。见表2，图3。

表2 不同影像学参数有效性分析

图3 各参数ROC曲线下面积SAC:椎管有效空间;CCR:椎管脊髓比值

2.2.3 不同AIS等级SCI患者所有影像学参数 A级椎间盘水平矢状径及传统X线片最小颈椎管率均高于其余AIS等级组，但差异均无统计学意义(P＞0.05)。见表3。

表3 不同AIS分级各影像学参数n=55

3 讨论

颈椎创伤好发于青年男性，最常见原因为交通事故、跌坠伤及户外运动［8，9］，其中交通事故及户外运动常见于青年人，跌坠伤常见于老年人［9－12］。颈椎创伤后可引起急性脊髓损伤，严重影响患者的生命健康。本研究旨在探讨影像学参数对于轻微颈椎创伤后SCI发生的预测及其严重程度的评估，以期为临床诊断及治疗提供一定理论依据。

已有研究报道发现MRI图像上椎管直径减小与脊髓创伤后神经损伤相关［12－14］，而本研究不仅探讨轻微颈椎创伤后SCI患者的TPRCR及椎管有效空间，同时研究引起SCI风险急剧增加椎间盘水平椎管直径阈值。本研究发现椎间盘水平椎管直径最小为8 mm，对于预测轻微颈椎创伤后SCI的发生具有最高的阳性预测值(84%)及阳性似然比(15.6)，证实了轻微颈椎创伤后SCI患者椎间盘水平椎管直径及椎管有效空间小于未发生SCI的患者，同时提示当椎间盘水平椎管直径小于8 mm时，患者发生SCI的风险急剧增加。颈椎外伤后患者椎体虽可无骨性破坏，但椎体脱位或椎间盘突出会造成不同程度的脊髓水肿或出血，导致椎管狭窄从而引起患者一系列运动或感觉障碍。临床上如何决定是否采用减压手术减轻椎管狭窄是骨科医生经常面临的问题。我们研究发现为轻微颈椎创伤后患者的治疗提供了一定参考，但决定是否为患者实施预防性减压手术并不能只参考患者椎间盘水平椎管直径是否小于8 mm，应同时考虑患者的临床症状以及能否耐受手术等具体情况。

本研究结果发现不同严重程度的SCI患者之间，影像学参数差异均无统计学意义，提示所测量参数均不可作为预测颈椎创伤后神经系统受损严重程度的指标。椎管狭窄与神经功能缺损严重程度之间的差异可能是由于其他原因造成［15，16］。创伤的类型及严重程度、神经细胞不可逆损伤程度以及患者血管状况等都可能影响SCI的发展［17，18］。此外，本研究所测量的参数可能不是评估SCI严重程度及症状持续时间最理想的指标，例如有报道称脊髓面积与症状及手术预后密切相关。

综上所述，轻微颈椎创伤后患者椎间盘水平椎管直径小于8 mm时，发生SCI的风险急剧增加。影响影像学参数的各种原因(如创伤机制、神经细胞受损程度等)都可能影响SCI的严重程度。

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