磁共振扩散张量成像对腕管综合征患者局部注射类固醇疗效的评价

刘寒， 何晓鹏， 陈光祥， 韩福刚

腕管综合征(carpal tunnel syndrome，CTS)是临床上最常见的周围神经卡压性疾病，主要由腕管内正中神经受卡压所致，从而导致正中神经支配区(拇指、示指、中指和环指桡侧半)感觉异常和(或)麻木[1]。CTS的成人患病率约4%～5%，主要发生在40～60岁的更年期女性[2]。局部类固醇药物注射具有不良反应少、不易复发等优点，现已成为CTS最常用的保守治疗方法之一[3]。

目前MRI已经成为CTS诊断的主要组成部分，其对CTS的诊断、治疗以及疗效观察均具有重要的临床价值[4-7]。文献报道，MRI扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)可以检测和定量分析受压神经的早期微观病理改变，还可以通过纤维示踪成像观察神经纤维的方向性与完整性[4]。目前DTI多应用于CTS的诊断方面，而在评价疗效及预后方面的报道相对较少[5-7]。本研究采用DTI观察CTS患者皮质类固醇注射前后腕管内正中神经改变，探讨DTI评估局部注射类固醇的疗效及其潜在临床应用前景。

材料与方法

1.研究对象

本研究通过本机构伦理委员会批准，所有患者均获得书面知情同意书。招募2017年6月-2019年5月在本院就诊的连续接受腕管类固醇治疗的CTS患者。纳入标准：①经临床病史、查体、常规肌电图、血液生化及影像学检查结果确诊为CTS；②患者不伴随其他神经疾病或病史；③能遵医嘱，积极配合治疗。排除标准：①既往腕部创伤或手术史；②有其它易混淆的疾病如类风湿性关节炎、糖尿病和腕部占位性病变等；③使用激素禁忌症；④MRI检查禁忌症。共计纳入CTS患者30例(30个腕管)，包括女性24例和男性6例，年龄35～78岁，平均48.5岁。

2.临床问卷评估

采用波士顿CTS问卷(Boston carpal tunnel syndrome questionnaire，BCTQ)对CTS患者进行临床评分，包括症状严重程度评分(symptom severity scale，SSS)和功能状态评分(functional status scale，FSS)[8-10]。SSS和FSS每项分值为1分(最轻)至5分(最重)，最后分别计算得分。在治疗前1周和治疗后1个月评估患者治疗前后临床症状的改善情况。

3.MRI检查方法

采用3.0T(Achivea，Philips)超导型磁共振扫描仪进行扫描，8通道腕关节专用相控阵线圈，取俯卧位，头先进。扫描范围为桡骨远端到指骨近端。扫描序列及部分参数包括：①横轴面SE T1WI序列：TR 420 ms，TE 18.4 ms，矩阵250×250，激励次数1，层厚2 mm，层间距0；②横轴面T2WI序列：TR 320 ms，TE 8.9 ms，FOV 12 cm×12 cm，矩阵320×256，激励次数2，层厚2 mm，层间距0；③横轴面DTI序列：TR 5000 ms，TE 85 ms，FOV 12 cm×12 cm，矩阵64×64，激励次数2，层厚2 mm，层间距0，b值1000 s/mm2，扩散方向25个，扫描层数22层，扫描时间5 min10 s。

4.DTI数据处理

由两名熟悉骨骼肌肉疾病影像学诊断的放射科医师进行数据处理。将DTI原始图像传入Philips工作站处理图像，由工作站自动生成相应的各向异性分数(fractional anisotropy，FA)和表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)图， 将FA图、ADC图分别与横轴面T1WI图像融合，分别在远端桡尺关节(distal radioulnar joint，DRUJ)水平、豌豆骨(pisiform bone，P)水平和钩骨(hamate bone，H)水平各选取一个兴趣区(region of interest，ROI)于正中神经进行FA和ADC值测定，ROI大小取决于正中神经的横截面积，重复测量3次后取其平均值作为最终测量值。在融合图像上，逐层手动勾画出正中神经的边界，并设置ROI为种子点，进行正中神经的纤维束追踪成像(图1)。

5.局部注射类固醇治疗

首先对患者患侧手腕常规清洁消毒，然后在超声引导下，由腕横纹近侧入针，针头对食指，与皮肤呈30°角，沿着掌长肌腱内侧进针，将药物注入腕管正中神经周围[11]。在治疗前1周内及治疗后1个月分别行MRI检查。

6.统计学分析

结 果

1.CTS患者治疗前后DTI参数测量结果及比较

CTS患者治疗前后腕管内正中神经FA值从腕管近端到远端呈逐渐降低趋势，ADC值呈逐渐增加趋势(表1)。局部类固醇注射治疗后1个月，正中神经ADC值在豌豆骨水平较治疗前明显降低，差异有统计学意义(P<0.05)，而FA值在治疗前后差异无统计学意义(P>0.05)。在DRUJ水平和钩骨水平正中神经的FA和ADC值在治疗前后差异均无统计学意义(P>0.05)。

图1 女，42岁，CTS。a)T1WI示正中神经(箭)在远端桡尺关节(DRUJ)水平；b)T1WI示正中神经(箭)在豌豆骨(P)水平；c)T1WI示正中神经(箭)在钩骨(H)水平；d)FA图与T1WI融合后的图像；e)ADC伪彩图与T1WI融合后的图像。 图2 CTS患者治疗前后正中神经纤维示踪图像。a)局部类固醇注射治疗前示踪图像显示正中神经纤维不连续、局部变细、走行不规则；b)治疗后示踪图像显示正中神经纤维束饱满、走行连续，神经纤维完整性恢复。

所有CTS患者治疗前后均能行纤维示踪成像良好地显示正中神经。腕管内正中神经在治疗之前均有不同程度肿胀、增粗，正中神经在T2WI像上呈高信号。纤维示踪图像显示部分神经纤维走行紊乱欠规则，部分不连续，治疗后的纤维示踪图像显示正中神经纤维完整性恢复，走行连续(图2)。

表1 不同测量水平正中神经FA值和ADC值治疗前后比较

2.CTS患者治疗前后BCTQ评分

局部类固醇注射治疗后SSS和FSS评分较治疗前降低，差异有统计学意义(P<0.05，表2)。

表2 CTS患者治疗前后临床评分结果比较

3.相关性分析

CTS患者治疗前后正中神经的DTI参数差值与临床BCTQ评分差值的相关性分析结果见表3。在豌豆骨水平治疗前后的ADC值差值与BCTQ评分差值呈正相关(r=0.681，P<0.05，图3)，余测量水平FA和ADC值差值与BCTQ评分差值均无相关性(P>0.05)。

表3 治疗前后DTI参数差值与临床BCTQ评分差值相关性分析

讨 论

近年来，CTS的发病率呈逐年上升趋势，其主要是由于腕管内压力增高，使位于腕屈肌与韧带下的正中神经受到压迫，继而长期摩擦及屈伸动作致正中神经组织充血水肿，产生一系列炎性反应，导致腕部及手指疼痛麻木[12]。目前局部类固醇注射已成为CTS最常用保守治疗方法之一，CTS的早期治疗可以减少患者的患病率和致残率[3,13]。DTI作为一种非侵入性的影像学方法，除了反映神经形态外，还具有反映神经功能的内在优势[14]。目前，DTI用于CTS诊断的报道相对较多，而本研究重点关注DTI用于CTS纵向评价。

本研究结果显示CTS患者从腕管近端到远端，正中神经FA值逐渐降低，ADC值逐渐升高，且这一趋势在治疗前后均存在。这与Kwon等[15]和Guggenberger等[16]研究结果类似，其认为DTI参数的测量与解剖位置有关。Liu等[17]Meta分析结果显示，经豌豆骨水平的FA值、豌豆骨和钩骨水平的ADC值是诊断CTS是较敏感的指标。而本研究也采用了在多个平面测量DTI参数。

图3 CTS患者局部类固醇注射治疗前后正中神经的DTI-FA值和DTI-ADC值的差值与治疗前后临床BCTQ评分差值的相关性分析。a)远端桡尺关节水平的FA值差值；b)豌豆骨水平的FA值差值；c)钩骨水平的FA值差值；d)远端桡尺关节水平的ADC值差值；e)豌豆骨水平的ADC值差值；f)钩骨水平的ADC值差值。

先前CTS的大鼠模型研究认为，慢性长期神经受压引起神经纤维发生脱髓鞘改变、华勒氏变性及轴突减少等损伤改变[18]。本研究结果显示类固醇注射治疗随访1个月后，豌豆骨水平正中神经ADC值较治疗前明显降低，而FA值无明显变化。这可能是由于注射类固醇后神经束膜下和神经内水肿逐渐改善，沿神经的水扩散恢复正常或接近正常，造成ADC值降低，而FA值无明显改变可能与随访时间长短有关。Hiltunen等[19]比较了12例CTS患者行外科手术治疗前后DTI参数的变化，同样发现术后ADC值恢复，而FA值治疗前后无差异。与此同时，本研究随访了治疗1月后临床BCTQ评分情况，结果表明临床BCTQ评分较治疗前明显降低，进一步证实局部类固醇注射治疗有效。此外，笔者还发现ADC值差值与BCTQ评分差值之间具有较强的相关性，而FA差值与BCTQ评分差值无明显相关，这表明ADC值的降低可用于评估CTS患者临床症状是否改善，也提示术后ADC的测定可能比FA值更敏感。 因此，DTI可用于评价和监测正中神经损伤后修复情况。

Smith等[20]研究认为局部注射类固醇后，药物不只局限于细针穿刺位置，还沿着神经长轴由近端向远端扩散。因此，在腕管内正中神经的DRUJ水平、豌豆骨和钩骨水平均有药物作用。本研究显示豌豆骨水平的ADC值显著下降，且与BCTQ评分下降有较强的相关性。这样看来，正中神经在豌豆骨水平的扩散下降与类固醇注射后的症状缓解是相对应的。由此表明正中神经在豌豆骨水平可能是导致症状缓解的主要靶点。

本研究的局限性：①因为本研究行电生理检查的患者较少，所以未纳入电生理相关指标进行分析。②本研究病例数相对较少(n=30)，随访时间相对较短，未来将加大样本量和随访时间进一步研究，以获得更好的剂量-效应关系。

综上所述，MR-DTI可用于CTS患者保守治疗后的影像随访，豌豆骨水平的ADC值可用于CTS患者局部类固醇注射治疗后疗效的评价。