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目的:对无症状颈椎退变性脊髓压迫(A-SCCC)与轻中度脊髓型颈椎病(CSM)患者的常规MRI量化指标与弥散张量成像(DTI)量化参数进行比较,分析A-SCCC与CSM的常规MRI与DTI量化参数的特征。将DTI参数纳入多因素分析探讨颈脊髓压迫患者产生脊髓损害症状与体征的危险因素。行颈椎手术治疗的CSM患者术后1年随访时,比较预后良好组与预后不良组的常规MRI与DTI量化指标特征,分析常规MRI与DTI量化指标预测CSM手术预后不良的预测能力及预测界值。CSM预测预后不良的多因素分析中纳入DTI量化指标,得出CSM术后预后不良的独立危险因素,建立CSM术后预后不良的全新预测模型。对比颈椎后路减压手术前,术后1年随访时的DTI量化参数变化情况,分析术后DTI参数与术后脊髓功能的相关性,以及手术前后DTI参数变化情况与手术前后脊髓功能变化的相关性,探讨脊髓减压术后DTI参数的变化趋势及特点。方法:选取2018年1月2018年6月在天津医院脊柱外科门诊就诊并行颈椎常规MRI及DTI检查的颈脊髓压迫患者97例。根据有无脊髓压迫的症状和体征分为两组:A-SCCC组(57例)无脊髓压迫的症状和体征,主要临床症状为颈肩部疼痛、神经根刺激症状或颈部活动受限。CSM组(40例)患者则明确存在脊髓受压导致的上运动神经元损害的症状和体征。比较A-SCCC、CSM患者脊髓受压最严重节段与C1-2节段这两个不同节段的DTI参数。A-SCCC组与CSM组患者的常规MRI测量参数包括脊髓受压层面的前后径(AP)、左右径(LL)、脊髓压迫率(CR)、脊髓横截面积(TA);DTI参数包括各向异性分数(FA)、表观弥散系数(ADC)。受试者工作特征(ROC)曲线计算上述指标鉴别A-SCCC与CSM的曲线下面积(AUC)和界值。将DTI参数纳入Logistic回归分析颈脊髓压迫患者产生脊髓损害症状与体征的危险因素。第二部分收集2014年5月至2016年5月在天津医院脊柱外科接受颈椎手术治疗的142例CSM患者的临床与影像学资料。分析上述患者C1-2节段、脊髓受压最严重节段、受压最严重上位节段、受压最严重下位节段DTI参数与术前日本骨科学会(JOA)评分、术后JOA评分改善率的相关性。根据术前脊髓功能状态分为轻度组(JOA评分1316分)、中度组(128分)和严重组(≦8分),比较上述三组间的DTI量化参数。术后1年随访时,将日本骨科学会(JOA)评分改善率≧50%的患者归入预后良好组,改善率<50%的患者归入预后不良组。对比预后良好组与预后不良组的术前临床指标年龄、性别、病程、JOA评分,常规MRI量化指标脊髓受压百分比(MSCC)、CR、TA、脊髓信号强度比值(SIR)以及DTI量化参数FA、ADC。ROC曲线计算常规MRI与DTI量化指标预测CSM手术预后不良的AUC及预测界值。采用多因素Logistic回归分析CSM手术预后不良的独立危险因素,并据此建立预测模型。第三部分收集2017年2月至2017年6月在天津医院脊柱外科接受颈椎后路减压手术治疗的26例CSM患者的资料,对比颈椎后路术前,术后1年随访时的DTI量化参数FA、ADC,以及T2WI量化指标SIR变化情况。采用Pearson线性相关分析术后FA、ADC、SIR值与术后JOA评分的相关性,同时分析术后FA、ADC、SIR的改变值与术后JOA评分改善值的相关性。结果:A-SCCC组脊髓受压最严重节段与C1-2节段的FA、ADC值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。CSM组脊髓受压最严重节段的FA值较C1-2节段显著降低,ADC值较C1-2节段显著升高(P<0.05)。A-SCCC组与CSM组患者脊髓受压最严重层面AP(t=2.330,P=0.022)、CR(t=2.497,P=0.014)、TA(t=3.649,P<0.001)、FA值(t=4.630,P<0.001)与ADC值(t=4.385,P<0.001)差异存在统计学意义。A-SCCC组与CSM组脊髓高信号发生率无统计学差异(P>0.05)。AP鉴别A-SCCC与CSM的AUC为0.629,界点值为6.43 mm;CR鉴别的AUC为0.640,界点值为46.61%;TA的AUC为0.690,界点值为68.25 mm2;FA的AUC为0.739,界点值为0.585;ADC的AUC为0.725,界点值为1.182×10-3mm2/s。DTI各量化指标鉴别A-SCCC和CSM的AUC均大于常规MRI各量化指标的AUC。FA和ADC具有中等鉴别价值(其AUC为0.70.9),而常规MRI指标AP、CR及TA鉴别价值较低(AUC均小于0.7)。多因素Logistic回归分析显示FA≦0.585、ADC>1.182×10-3 mm2/s、TA≦68.25 mm2为颈脊髓压迫患者产生症状与体征的独立危险因素(P<0.05)。第二部分Pearson线性相关分析显示,与脊髓C1-2节段、受压最严重上位节段、受压最严重下位节段比较,脊髓受压最严重节段的DTI参数与术前JOA评分、术后JOA评分改善率的相关系数绝对值最大。脊髓受压最严重节段的FA值与术前JOA评分的相关系数绝对值(r=0.782)大于ADC值与术前JOA评分的相关系数绝对值(r=-0.746);FA值与术后JOA评分改善率的相关系数绝对值(r=0.370)大于ADC值与JOA评分改善率的相关系数绝对值(r=-0.352)。术前JOA评分轻度组、中度组及重度组脊髓受压最严重节段FA值(F=22.936,P<0.001)、ADC值(F=18.643,P<0.001)比较,差异均存在统计学意义。术后1年随访时,预后良好组与预后不良组患者的术前JOA评分(t=4.980,P<0.001)、TA(t=4.353,P<0.001)、SIR(t=3.772,P<0.001)、FA(t=5.454,P<0.001)、ADC值(t=4.574,P<0.001)比较,差异均存在统计学意义;两组间术前MSCC(t=1.838,P=0.068)、CR(t=1.820,P=0.071)差异无统计学意义。MSCC预测CSM术后预后不良的AUC为0.593,界点值为44.85%;CR预测CSM术后预后不良的AUC为0.591,界点值为26.56%;SIR预测CSM预后不良的AUC为0.673,界点值为1.556;TA的AUC为0.716,界点值为46.02;FA的AUC为0.750,界点值为0.390;ADC的AUC为0.719,界点值为1.344×10-3 mm2/s。DTI各量化指标预测预后不良的AUC均大于常规MRI各量化指标的AUC,其中FA、ADC、TA具有中等的预测价值(其AUC为0.70.9),而MSCC、CR、SIR预测价值较低(AUC均小于0.7)。AUC值有高到低的排列顺序为FA、ADC、TA、SIR、MSCC、CR。多因素Logistic回归分析结果显示JOA评分≦8分、TA≦46.02 mm2与FA≦0.390均为预后不良的独立危险因素(P<0.05)。根据此结果建立的预测模型预测手术预后不良的AUC为0.871(95%CI为0.8030.921),显著高于JOA评分模型的AUC(0.763,95%CI为0.6800.828),差异有统计学意义(P=0.003)。第三部分颈椎后路术后1年随访与术前比较,脊髓受压最严重节段FA值(t=5.687,P<0.001)、ADC值(t=5.302,P<0.001)、SIR值(t=3.424,P=0.005)均存在显著性差异。术后1年随访时受压最严重节段FA值(r=0.643,P<0.001)、ADC值(r=-0.607,P=0.001)与术后JOA评分存在显著相关性;术后FA改变值(r=0.514,P=0.007)、ADC改变值(r=-0.446,P=0.022)与术后JOA评分改善值存在显著相关性;而术后SIR值与术后JOA评分无显著相关性(r=0.352,P=0.078),术后SIR值改变值与术后JOA评分改变值亦无显著相关性(r=0.321,P=0.110)。在FA、ADC、SIR三个参数中,术后FA值与术后JOA评分相关系数绝对值最大,术后SIR值与术后JOA评分相关系数绝对值最小;术后FA值改变值与术后JOA评分改变值相关系数绝对值最大,术后SIR值改变值与术后JOA评分改变值相关系数绝对值最小。结论:A-SCCC脊髓受压节段的DTI参数与C1-2节段相比无显著改变;而CSM患者脊髓受压节段的FA值较C1-2节段显著降低,ADC值较C1-2节段显著增高。引入DTI量化参数对A-SCCC与CSM进行分析并鉴别,发现FA、ADC鉴别A-SCCC与CSM具有中等强度的鉴别价值,而常规MRI指标TA、CR、AP的鉴别价值较低,说明DTI是比常规MRI鉴别A-SCCC与CSM更为敏感的指标。多因素分析发现FA≦0.585、ADC>1.182×10-3 mm2/s、TA≦68.25 mm2为脊髓损害产生症状与体征的独立危险因素,说明DTI参数的变化可反映脊髓的细微病理生理变化,将DTI序列应用于临床可更好的预测颈脊髓压迫患者临床症状及体征的产生。第二部分发现CSM不同脊髓功能受损程度的FA值、ADC值均存在显著性差异,随着脊髓受损程度的加重,ADC值逐渐升高,FA值逐渐降低。将DTI量化参数引入CSM患者手术预后分析,多因素分析发现JOA评分≦8分、TA≦46.02 mm2与FA≦0.390均是CSM预后不良的独立危险因素,此结果建立的预测模型预测手术预后不良的预测能力显著高于JOA评分模型的预测能力,说明将DTI技术用于CSM手术预后的评估,可产生更好地预测效果。结合DTI量化参数进行手术预后分析可为帮助CSM患者更好地分析手术预期效果,帮助脊柱外科医生判断最佳手术时机提供更好的理论依据。第三部分发现颈椎后路术后1年随访时,JOA评分较术前显著改善,脊髓FA值较术前显著增加;ADC值、SIR值较术前显著降低。术后DTI参数改变情况与术后JOA评分改善情况存在显著相关性,而术后T2WI脊髓信号强度的改变情况与术后JOA评分改善情况无显著相关性,说明术后DTI参数的变化较好的反应了脊髓神经功能的改善情况,而术后MRI脊髓信号强度的变化不能完全反应脊髓神经功能的改善情况。