磁共振T2-mapping检查对颈椎间盘退行性变的诊断价值

崔凤珍，王世雷，张 哲，刘 娜，赵月芹，张利欣

颈椎间盘退行性变是临床引起腰背痛的最重要因素之一，既往文献报道,人体出现颈椎间盘退行性变最主要的原因是机体生理性改变，虽然椎间盘退行性变者多见于中老年人群，但随着我国居民生活习惯的改变，青少年人群发生颈椎间盘退行性变的比例逐渐增高，患者早期椎间盘退行性变无明显临床症状，但随着蛋白聚糖成分的减少、渗透压的降低，椎间盘外形可发现变扁、突出等改变，影响患者生活质量[1-3]。目前临床对于颈椎间盘退行性变的首选检查方式为影像学检查，磁共振在成像中有多种成像技术序列可选择，对人体软组织显影较佳。本研究对42例受试者测量颈椎间盘T2值，旨在探讨磁共振T2-mapping检查在评估颈椎间盘退行性变中的价值。现报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取石家庄市第二医院2016年1—11月健康受试者42例，男25例，女17例，年龄18～40(26.95±6.58)岁，其中18～30岁者25例，31～40岁者17例。入选标准：①5年内无持续性颈部疼痛不适及上肢神经症状；②无压缩性骨折者；③无脊柱疾病者，如脊柱畸形、脊柱感染、脊柱肿瘤者。排除标准：①存在严重心、肝等脏器疾病者；②妊娠期或哺乳期妇女。研究方案经医院伦理委员会讨论通过，符合伦理要求，受试者本人知情同意并签署知情同意书。

1.2检查方法 使用西门子3.0T超导型磁共振仪，采用颈部专用线圈，受试者采取仰卧位，进行扫描前5～8 h受试者需避免剧烈的颈部运动，入床方式：先头后足。常规MRI扫描序列参数如下：①常规进行SE横断面T1、T2扫描，视野(FOV)：200 mm×200 mm，层厚3 mm，SET1WI：重复时间(TR)3500 ms，回波时间(TE)83 ms，回波链长度为4，采集2次信号；②T2WI采用脂肪抑制序列，TR 3000～3500 ms，TE 80～100 ms，回波链长度为19，采集2次信号。T2-mapping扫描采用多回波自旋回波序列，参数设置：TR 1200 ms，TE 13.8～69 ms，回波间隙13.8 ms。FOV：200 mm×200 mm，层厚3 mm，间隔20%，重复次数3次。

1.3图像分析 参照颈椎Pfirrmann分级系统[4]对42例受试者颈椎间盘进行分级，具体分级标准见表1。由2名资深放射科诊断医师独立对42例受试者颈椎间盘进行分级，对分级不一致者以商议后结果为最终结论。将患者MRI扫描图像通过计算机后台传入Syngo工作站，采用T2值测量功能重建出颈椎矢状面正中层面T2图，由一名资深放射科诊断医师以髓核中部为中心设置面积约100 mm2的椭圆形感兴趣区(regionof interest， ROI)测量髓核的T2值，每一椎间盘最终值取同一区域3次测量平均值。

表1 不同Pfirrmann分级颈椎间盘磁共振影像表现

2 结果

2.1T2值在不同颈椎间盘退变程度中的比较情况 42例健康受试者共210个颈椎间盘，经整理Pfirrmann分级资料发现Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V级例数分别为20、85、98、7、0例。Spearman相关分析显示，髓核平均T2值与Pfirrmann分级存在负相关性(r=-0.67，P<0.01)，髓核平均T2值随着Pfirrmann分级的升高而逐渐下降；Pfirrmann分级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级髓核平均T2值分别为(93.25±20.65)、(72.05±14.45)、(56.75±12.86)、(45.15±8.15)ms,不同Pfirrmann分级间髓核平均T2值比较差异均有统计学意义(F=47.96,P<0.001)。

2.2T2值对Pfirrmann分级的诊断准确度 根据ROC曲线图显示，T2值在诊断Ⅰ级和Ⅱ级、Ⅱ级和Ⅲ级、Ⅲ级和Ⅳ级颈椎间盘曲线下面积分别为0.78、0.80及0.79(P<0.05)。见图1。

A B C 图1 T2值诊断不同Pfirrmann分级椎间盘的ROC曲线A.Ⅰ级和Ⅱ级;B.Ⅱ级和Ⅲ级;C.Ⅲ级和Ⅳ级

2.3不同年龄、解剖节段中颈椎间盘髓核T2值比较 在18～30岁年龄段中，不同颈椎间盘节段中T2值比较差异有统计学意义(P<0.01)；31～40岁不同颈椎间盘节段中T2值均低于18～30岁(P<0.01)。见表2。

表2 不同年龄段、解剖节段中颈椎间盘髓核T2值比较情况

3 讨论

腰背痛是人类的常见病及多发病，在给患者带来身体痛苦的同时，也增加了患者心理负担。目前大多数腰背痛的发病机制尚未清楚，但较多文献认为腰背痛的发病与椎间盘、椎旁肌肉、椎间小关节、椎体和神经根的疼痛有一定相关性，其中椎间盘退行性变及其继发性改变被认为是最重要的原因之一[5-8]。因此，如何有效地量化颈椎间盘退行性变的程度关系对于临床制定治疗方案、评估预后有重要意义[9]。诸多文献报道，磁共振技术普遍应用于临床进行疾病鉴别诊断，可根据人体正常组织与病灶间的信号差异特征，对病灶进行初步判定，在软组织中的分辨率高，对脂肪、颅内出血、乳腺等部位成像清晰[10-13]。

随着磁共振技术的不断发展，在场强提高的基础上，多类快速脉冲扫描序列、多通道相关相控阵线圈进一步提高了扫描图像的质量水平。在成像序列技术中，磁共振有多种成像技术序列选择，如DWI、FLASH-2D，可根据需求，压抑正常组织信号。T2-mapping扫描原理基于磁共振采集信号的过程，通过测量组织中每个体素的横向磁化矢量衰减，进而反映组织情况，尤其对组织中水分子含量的变化敏感性高，在关节、软骨中可量化反映其内生化成分的变化[14-17]。本研究中，对受试者进行了常规序列扫描及T2-mapping扫描，在获取T2值后进行了颈椎椎间盘退行性变诊断分析，发现经Spearman相关分析髓核平均T2值与Pfirrmann分级存在负相关性，髓核平均T2值随着Pfirrmann分级的升高而逐渐下降，与吴艳等[18]文献报道相一致。Pfirrmann分级是临床中用于评价椎间盘退行性变应用最广的方法，Pfirrmann分级标准主要是通过矢状位T2WI NP信号的改变进行评估，NP的水化来源于NP内本身具有的糖胺聚糖，该结构是椎间盘承重的主要组成，可随年龄增加逐渐降低，而T2值也随之降低，故Driscoll等[19]和黄耀渠等[20]学者认为T2值能间接反映相关化学成分的变化情况，理论上定量评估椎间盘退行性变是可行的。本研究结果显示，18～30岁年龄阶段中不同颈椎间盘节段中T2值比较差异有统计学意义，31～40岁不同颈椎间盘节段中T2值低于18～30岁，与髓核水含量减少规律是一致的。另一方面，本研究中经ROC曲线分析证实T2值在诊断Ⅰ级和Ⅱ级、Ⅱ级和Ⅲ级、Ⅲ级和Ⅳ级颈椎间盘曲线下面积均为中等诊断准确度，进一步提示了T2-mapping可对颈椎退行性变进行精确诊断。

综上所述，磁共振T2-mapping检查可对颈椎间盘退行性变及其年龄、解剖节段相关变化进行评估，笔者认为T2值具有定量监测椎间盘从正常向早期退变演变的潜力，可在临床治疗、病情监测等方面发挥重要的作用。

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