（十堰市人民医院（湖北医药学院附属人民医院）放射影像中心；十堰442000）
[中图分类号]R2[文献标号]A[文章编号]2095-7165（2018）21-0378-01
脊髓是中枢神经系统重要组成部分,脊髓病变复杂多样，脊髓病变造成的后果也很严重，容易引起高位截瘫等，严重影响患者的生存质量，并产生巨大的经济负担。脊髓病变需要早诊断早治疗，常规的检查方式不能精确诊断脊髓病变并评估病变严重程度，从而延误治疗而影响疾病的预后。磁共振成像(magneticresonanceimaging，MRI)是目前检测脊髓病变的最佳影像学方法,常规检查序列不能有效地定量观察轴突损伤及再髓鞘化过程,不能反映脊髓白质纤维束状不适于评价脊髓的功能状态。扩散加权成像(diffusionweightedimaging，DWI)技术通过水分子的扩散变化来反映神经系统功能,从分子水平阐述脊髓病变病理生理学过程。扩散张量成像(diffusiontensorimaging，DTI)是在DWI基础上发展的新技术，通过对多参数的数据处理，观察水分子各向异性的改变,提供活体脊髓的细微病理生理结构、脊髓内部纤维联系变化等更丰富的信息[1]，直观的纤维束示踪图像,进一步客观准确地检测脊髓病变及再生修复的复杂动态过程,具有极高的临床应用价值。
1.扩散张量成像基本原理:
分子的布朗运动称为扩散，它是一种有大小和方向的矢量。DTI除了能测量水分子的弥散速度,还能探测水分子弥散的方向性,即各向异性的特性,推测组织内部微结构状态及白质纤维束的解剖走行及其细微变化。在体外无限均匀的流体中或排列自由的微结构组织中,水分子在各个方向上的扩散为各向同性。人体生理条件下,水分子的扩散受组织内的细胞膜和大分子的影响,随方向改变而变化,即扩散的各向异性。对于各向异性的生物组织,扩散系数取决于神经纤维走向与扩散敏感梯度方向,扩散的水分子或质子倾向沿纤维束方向即阻力较小方向扩散,而穿越纤维时阻力较大,质子扩散的距离就较短。
2.脊髓扩散张量成像技术
1999年Clark首次报道将DTI技术用于人类脊髓疾病研究。目前在动物实验和临床研究中应用较多,较为成熟的技术为多次激发自旋回波、单次激发和多次激发平面回波成像、扩散加权线扫描成像等。
3.脊髓疾病扩散张量成像的应用研究
3.1脊髓损伤：
1999年Clark等[2]最先将DTI应用于脊髓疾病的研究。近年来，越来越多的国内外学者也都在关注DTI在急性脊髓损伤中的研究。王霄英等[3]通过对8只犬急性脊髓损伤的DTI行分析，实验表明急性脊髓损伤早期其ADC值和FA值会发生相应的改变，这说明ADC值和FA值可能成为脊髓损伤的敏感指标。杨蔚等[4]也进行了相关研究，研究表明颈髓损伤程度越重，FA值降低越明显，ADC值升高愈显著；损伤程度越大，数值变化幅度越大，常规MRI未见明显异常也不能完全排除脊髓没有损伤。以上研究表明急性脊髓损伤后其ADC值、FA值会发生相应的变化，这两个指标对早期判断脊髓损伤有一定的价值，且与脊髓损伤临床分级具有一定相关性。
3.2脊髓炎症
2000年报道了3例人类脊髓多发硬化的扩散加权成像研究[5],发现脊髓病变处各向异性降低和扩散增强,这主要归结于脱髓鞘、轴突缺失、水肿导致的细胞外空间扩大。颈髓多发性硬化患者组病变区的ADC值、γ1、γ2、γ3明显升高,γ1与γ2、γ3值之间有显著性差异,可能代表脱髓鞘、轴索缺失以及炎性反应导致的血管源性水肿,其FA值与2γ1/（γ2+γ3）值明显降低的主要原因是病灶中小静脉周围间隙增宽,水分子增多以及髓鞘脱失,使水分子在与神经纤维垂直方向的扩散受限减轻,各向异性减弱,但病变区的γ1仍明显大于垂直于颈髓长轴的γ2、γ3值，γ2、γ3之间没有明显差异,说明颈髓病变区仍保持了各向异性,呈圆柱状扩散。
3.3脊髓肿瘤
DWI及DTI技术已被应用于鉴别脑部肿瘤,目前它有望鉴别脊髓肿瘤。人类脊髓胶质瘤研究探讨肿瘤的ADC值特征[6]、FA值的特点及纤维束示踪成像,及与炎症的区别,就像DWI及DTI目前用来鉴别在常规MRI中表现无差别的肿瘤坏死和脓肿一样,应用于脊髓将有助于区别髓外肿瘤、炎症和血肿,它将比常规MRI提供更多有用的信息。
3.4脊髓梗死
脑梗死扩散加权成像表明急性缺血会出现DWI高信号而ADC值降低的表现,对于再灌注治疗组织灌注水平的评价也非常有用。DWI及DTI对于脊髓急性缺血梗死也证实同样有意义。脊髓梗死发病两周内DWI明显高信号,ADC值明显降低,脊髓梗死在随诊观察过程中有明显信号变化,其变化规律和脑梗死相近,与脊髓肿瘤和炎症的信号有明显差别,脊髓梗死还有可能伴发椎体信号变化,扩散成像还对了解梗死病灶的进展和预后有很大帮助,但在沿急性期和慢性期,与炎症表现相似,鉴别诊断价值降低。
4.结语
对于脊髓疾病的诊断，DTI的参数ADC值和FA值较常规MRI更敏感，为临床的早期诊断、治疗提供帮助，而DTT图像更是能客观地反映出脊髓损伤的部位及程度。以上综述简要介绍了DTI的在脊髓疾病中的应用，随着MRI设备的进一步发展，可以通过一些可行性的方法来提高图像质量，加之后处理软件的不断发展，使DTI能够普遍应用于临床中，为脊髓疾病的诊断带来新的认知。
参考文献：
[1]charyaR,BhallaS,SehgalAD.Malignantperipheralnervesheathtumorofthecaudaequina.Neurosci,2001,22(3):267-270.
[2]ClarkCA,BarkerGJ,ToftsPS.Magneticresonancediffusionimagingofthehumancerviealspinalcordinvivo.MagnResonMed,1999,41(6):1269-1273.
[3]王霄英,谭可,倪石磊,等.用MR扩散张量成像评价犬急性脊髓损伤后神经前体细胞移植的作用.中华放射学杂志,2006,40(1)：l7-21.
[4]ClarkCA,WerringDJ.Diffusiontensorimaginginspinalcord:methodsandapplicationsareview.NMRBiomed,2002,15(728):578-586.
[5]赵细辉.磁共振扩散成像及磁敏感加权成像在脊髓损伤中的应用.国际医学放射学杂志,2015,38(5):423-426.
[6]杨蔚,金国宏,李德刚,等.急性颈髓损伤的扩散张量成像表现与神经功能改变的相关性.中国医学影像技术,2010,26(12):2263-2266.
贺荣：副主任护士湖北医药学院附属人民医院放射影像中心十堰442000
李胜：副主任医师湖北医药学院附属人民医院放射影像中心十堰442000