MRI、DTI和神经电生理检查对腕管综合征的诊断价值

凌卓敏 王林 朱连海 陈家琛 朱向阳 赵青 黄怀宇

腕管综合征(carpal tunnel syndrome，CTS)是临床常见的周围神经疾病之一，在卡压性神经病中占90%[1]，主要是因正中神经在腕部受卡压而引起一系列症状的综合征。CTS的发病率逐年升高，引起的暂时或永久性残疾，导致相关医疗费用逐年增加，给家庭及社会带来较大的经济负担[2]。由此可见，对其早期的诊断和治疗意义重大。

自1956年Simpson等[3]首次采用神经电生理诊断CTS以来，电生理技术已成为目前诊断CTS最常用的方法，但电生理检查是对神经功能的一种评估手段，无法显示其形态及其与周边解剖结构的关系，而MRI检查无创，且具有三维成像、软组织分辨率高的优势，能直观地显示正中神经及其邻近组织在腕管内的空间关系，正逐渐应用于CTS的诊断，尤其是MRI功能成像中的扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)能对体内水分子扩散运动进行测量与成像，并可以描绘出正中神经纤维的走向，从而显示出神经纤维的方向性和完整性[4]。本研究利用电生理技术对CTS患者进行不同程度的分级，同时利用常规MRI及DTI扫描显示内部解剖结构，并将这两种检查技术测得的数据进行比较，了解二者之间的一致性与相关性，从而为诊断、治疗及预后评估提供更可靠的依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象

收集2014年10月-2016年6月就诊于南通大学第二附属医院并诊断为腕管综合征(CTS)的病例40例，其中女31例，男9例，从事纺织、染色、检修、电子设备组装等手工劳动者33例，家庭妇女5例，文职人员2例；年龄31～79岁，平均年龄(51.9±12)岁；病程2个月-4年，平均病程(11.22±12.03)个月。

纳入标准：临床表现为手部麻木、胀痛，多以屈曲手腕时诱发，麻木以桡侧3个半手指为主，用力甩手后可缓解，可在夜间被麻醒或痛醒。Tinel征、Phalen征阳性。血生化检查排除糖尿病、甲状腺疾病等。同时纳入30名健康志愿者作为对照组，年龄、性别与CTS组比较无统计学差异(P>0.05)。

1.2 方法

1.2.1 电生理检查

使用日本光电MEB-9200K肌电图仪对CTS组及对照组进行电生理检查。进行电生理检查时要求被检者保持放松，室温28～30℃，肢体温度保持在32℃以上。取坐位时被检者上肢掌心向上，自然伸直置于床面；取卧位时被检者上肢稍外展，掌心向上，手指自然伸直；并消毒清洁局部皮肤。电生理检查包括传导速度的测定以及针极肌电图检查。其中感觉神经传导检查：采用逆向法，扫描速度为2 ms/D，灵敏度为50 μV，检测指标包括感觉传导速度(sensory conduction velocity,SCV)、感觉神经动作电位(sensory nerve action potential,SNAP)；运动神经传导检查：设置检查条件为扫描速度3 ms/D，灵敏度为5 mV，检测指标包括末端运动潜伏期(distal motor latency,DML)、复合肌肉动作电位(compound muscle action potential,CMAP)；针极肌电图(EMG)检查：扫描速度10 ms/D，灵敏度为100 μV，滤波设置为20 Hz～10 kHz，在静息状态下观察肌肉有无纤颤、正锐波等自发电位。参照顾玉东[5]提出的CTS电生理分期诊断标准，即①轻度：EMG(一)，DML<4.5 ms，感觉电位仅正中/尺神经环指记录时末端感觉潜伏期差值异常或1～3指中至少1指以上SNAP异常；②中度：EMG(±)，DML≥4.5 ms，1～4指感觉电位尚存,但SCV<40.0 ms,SNAP较健侧下降>50%；③重度：EMG(+)，DML明显延长或者消失，1～4指中至少有1指感觉电位波出现消失。

1.2.2 MRI检查

使用西门子3.0-T Verio MR采集图像，成像线圈为单通道膝关节线圈(TxRx CP Extremity, Ex, Siemens，德国)。受试者取仰卧位，受检侧上肢举过头顶，腕部伸直呈旋前位，将腕关节置于线圈中央，予以沙袋固定。采集序列及参数如下：轴位脂肪抑制TSE T2WI序列，TR=5000 ms，TE=68 ms，层厚=3 mm，层间距=0 mm，FOV=180 mm×180 mm；轴位双回波稳态进动(dual-echo steady state，DESS)序列，TR=14.16 ms，TE=5 ms，层厚=0.6 -mm，层间距=0.12 mm，FOV=180 mm×160 mm；单次激发多平面回波DTI序列，TR=9400 ms，TE=75 ms，b=1000 s/mm2；扩散梯度方向数=20，层厚=3 mm，层间距=0 mm，FOV=180 mm×64 mm，Average=3。常规MRI技术测量指标：(1)正中神经肿胀率(median nerve swelling ratio，MNSR)，即正中神经在豌豆骨层面、钩骨钩层面横切面积(CSA)之比；(2)正中神经扁平率(median nerve flattening ratio，MNFR)，即正中神经在钩骨钩层面长径与短径之比。DTI技术能够测量出正中神经的FA值和ADC值。

1.2.3 统计学处理

2 结 果

2.1 电生理检查

CTS组与对照组比较，其电生理参数CMAP，DML，SNAP，SCV均有明显差异(P<0.05)(表1)。根据顾玉东[5]提出的CTS分级诊断标准，CTS组可分为轻度组15例，中度组22例，重度组3例。因重度组病例数少，故CTS组分为轻度组与中重度组。

2.2 常规MRI检查

轻度CTS组平均MNSR为1.29，中重度CTS组平均MNSR为2.60，而正常组平均MNSR为1.15；轻度CTS组平均MNFR为2.5，中重度CTS组平均MNFR为3.33，而正常组平均MNFR为2.37。轻度组与对照组相比较，其差异无显著性(P分别为0.11、0.63)，而中重度组与对照组、轻度组比较，其差异均明显(P均<0.05)(图1，表2)。

表1 CTS组与对照组肌电图检查)

注：CMAP为复合肌肉动作电位；DML为末端运动潜伏期；SNAP为感觉神经动作电位；SCV为感觉传导速度；与对照组比较，*P<0.05

表2 CTS组与对照组 MNSR 、 MNFR、FA以及ADC 比较)

注：MNSR为正中神经肿胀率；MNFR为正中神经扁平率；FA为部分各向异性指数；ADC为表观扩散系数；与对照组比较，*P<0.05；与中重度组比较，#P<0.05

图1 CTS组和对照组MRI检查 A,B分别代表豌豆骨水平正常、异常,C,D分别代表钩骨水平正常、异常

2.3 DTI检查

轻度CTS组平均FA值为0.42，中重度CTS组平均FA值为0.34，而对照组平均FA值为0.66，其轻度、中重度组与对照组之间有明显差异(P<0.05)。轻度CTS组平均ADC值为2.11，中重度CTS组平均ADC值为2.19，,而对照组平均ADC值为2.14，它们之间无明显差异(P>0.05)(图2)。

图2 CTS组和对照组DTI检查 A,B分别代表对照组和CTS组DTI表现

2.4 常规MRI、DTI检查与电生理检查参数之间的相关性

FA与大部分电生理参数存在较好的线性关系，而ADC与电生理参数之间无线性相关性，常规MRI参数与部分电生理参数(SNAP/MNSR，SCV/MNFR，DML/MNFR)存在一定的直线线性关系(表3)。

表3 MRI参数与电生理参数的相关性分析(r值)

注：r值所对应的P值，*P<0.05，△P<0.01，▲P<0.001

3 讨 论

大部分的典型CTS患者可通过临床表现及查体诊断，但因敏感性、特异性不理想[6]，存在一定的漏诊和误诊。随着电生理技术，MRI及DTI技术的出现，我们既能够客观地评价神经功能，又能够较好地显示神经、肌腱、韧带、肌肉、血管等腕部结构形态[7]。这些技术也越来越多地被应用于CTS的研究中。

CTS的发生机制为正中神经受压、神经束膜缺血、水肿、局部蛋白渗出，影响神经的轴浆运输，使得神经传导速度减慢或阻滞[8]。常规MRI技术可显示正中神经的大体形态及信号改变[9]，即正中神经在MRI上表现为增粗、扁平以及在T2WI上信号增高，在本研究中MNSR、MNFR值在轻度CTS组与对照组之间无统计学差异，在中重度CTS组与对照组之间有统计学差异。在相关性分析时也没有表现出较好的线性相关性，造成此结果的可能原因为轻度CTS仅累及正中神经的感觉纤维，运动纤维尚未累及，神经受压程度轻、未造成明显形态学改变，中重度CTS患者的运动、感觉纤维均累及，神经继续受压后神经束膜水肿加重，进而出现正中神经形态学的明显改变；另一种可能的原因为MRI技术还未广泛应用于CTS的诊断，在技术层面上会出现测量的误差以及样本选择的偏倚，也可能会造成一定的影响。具体的原因还有待于扩大样本量、规范操作进一步研究。

DTI 是MRI功能成像的一种，可观察到神经病变的微观层面，同时能兼顾腕管及其内部相关结构如腕横韧带、肌腱、腕骨等的研究[10]，故本研究选择DTI技术，以测量部分各向异性指数 (FA)及表观扩散系数 (ADC)值为参数，反映组织的水分子扩散和各向异性特点；还可建立神经扩散示踪图，进而反映神经的脱髓鞘和髓鞘再生等改变，从宏观、微观两层面对正中神经损伤的严重程度进行评价[11-12]。本研究FA值的下降主要是由节段性脱髓鞘、华勒氏变性以及轴索损害共同作用，其对CTS的诊断有比较高的价值，同时与CTS的严重程度有较好的相关性，可见是一相对敏感的指标[9，13]。虽然有文献表明ADC值在CTS组有上升趋势[14]，但本研究未发现与对照组有明显差异。ADC值的改变主要与细胞间隙水分子大量蓄积有关，而实际上华勒氏变性并不会导致囊肿，水分子大量积聚[10]，同时本研究中CTS组病例以轻中度为主，重度病例较少以及技术相对不成熟等原因造成未能检测出ADC细微变化。

目前电生理检查仍然是诊断CTS的主要手段，尤其为早期腕管综合征的诊治提供依据和最佳治疗时间，对其预后判断有较高的敏感性和特异性，具有临床应用价值，而MRI技术以其无创、对软组织的分辨率较高、可三维成像、同时能直观地显示正中神经及其周围组织在腕管内的空间关系的优点，已逐渐成为辅助诊断CTS的重要方法，并为术前、术后的评估提供了有力的影像学依据。可见，电生理与MRI技术各有利弊，但随着这些技术对CTS的深入研究，一定使得CTS的诊断及分级诊断更加准确，为治疗方案的选择提供更可靠的依据。

[1] Ghasemi-Rad M,Nosair E,Vegh A,et al.A handy review of carpal tunnel syndrome: From anatomy to diagnosis and treatment[J].World J Radiol,2014,6(6):284-300.

[2] 李洋,朱向阳,黄怀宇.腕管综合征的诊断进展[J].中国康复理论与实践,2013,19(3):246-249.

[3] Simpson JA.Electrical signs in the diagnosis of carpal tunnel and related syndromes[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry,1956,19(4):275-280.

[4] 黄婷,黄波,黄国忠,等.腕管综合征的3_0T扩散张量成像与电生理的对照研究[J].骨骼肌肉放射学,2013,32(5):694-699.

[5] 顾玉东.重视对腕管综合征的诊治[J].中国矫形外科杂志,2005,13(05):325-326.

[6] Kuhlman KA,Hennessey WJ.Sensitivity and specificity of carpal tunnel syndrome signs[J].American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation,1997,76(6):451-457.

[7] Deniz FE,Oks z E,Sarikaya B,et al.Comparison of the diagnostic utility of electromyography, ultrasonography, computed tomography, and magnetic resonance imaging in idiopathic carpal tunnel syndrome determined by clinical findings[J].Neurosurgery,2012,70(3):610-616.

[8] Mesgarzadeh M,Schneck CD,Bonakdarpour A.Carpal tunnel: Mr imaging. Part I. Normal anatomy[J].Radiology,1989,171(3):743-748.

[9] Andreisek G,White LM,Kassner A,et al.Diffusion tensor imaging and fiber tractography of the median nerve at 1.5T: optimization of b value[J].Skeletal Radiol,2009,38(1):51-59.

[10] Khalil C,Hancart C,Le Thuc V,et al.Diffusion tensor imaging and tractography of the median nerve in carpal tunnel syndrome: preliminary results[J].Eur Radiol,2008,18(10):2283-2291.

[11] Stein D,Neufeld A,Pasternak O,et al.Diffusion tensor imaging of the median nerve in healthy and carpal tunnel syndrome subjects[J].J Magn Reson Imaging,2009,29(3):657-662.

[13] Barcelo C,Faruch M,Lap gue F,et al.3-T MRI with diffusion tensor imaging and tractography of the median nerve[J].Eur Radiol,2013,23(11):3124-3130.

[14] Brienza M,Pujia F,Colaiacomo MC,et al.3T diffusion tensor imaging and electroneurography of peripheral nerve: a morphofunctional analysis in carpal tunnel syndrome[J].J Neuroradiol,2014,41(2):124-130.