3T磁共振成像在腰骶部脊神經(jīng)及其相關疾病的應用研究.pdf

1、研究目的：
　　 1.通過解剖正常尸體腰骶部脊神經(jīng)分支，了解其正常形態(tài)及分支走行情況。
　　 2.在3T磁共振上采用添加脂肪飽和技術T2WI的快速恢復快速自旋回波加速序列，對30例健康志愿者腰骶部脊神經(jīng)行磁共振神經(jīng)成像術掃描，并重建正常腰骶部脊神經(jīng)走行的三維立體圖像，同時與尸體腰骶部神經(jīng)解剖標本進行對比，評價該技術對腰骶部脊神經(jīng)的顯示效果。
　　 3.在3T磁共振上對51例腰骶部脊神經(jīng)相關疾病患者采用FRFSE-

2、XL序列進行腰骶部脊神經(jīng)MRN成像，通過三維重建方式顯示并分析病灶與腰骶部脊神經(jīng)的關系，評價3T磁共振MRN技術在腰骶部脊神經(jīng)相關病變中的臨床應用價值。第一部分3T磁共振成像對正常腰骶部脊神經(jīng)解剖的初步研究
　　 1材料與方法：
　　 1.1研究對象
　　 1.1.1解剖標本
　　 福爾馬林液固定后完整健康成年男尸2具，新鮮成年男尸1具。
　　 1.1.2健康志愿者
　　 30例，男17例

3、，女13例，年齡23～35歲，平均25.7歲。均無腰骶部疾患病史，無腰腿疼痛及相應臨床癥狀。
　　 1.2腰骶部脊神經(jīng)解剖方法
　　 固定男尸2具，切除腰骶部脊神經(jīng)周圍骨骼、脂肪、肌肉、血管及筋膜等組織，將硬脊膜囊及脊神經(jīng)分支盡可能完整游離，解剖過程中觀察腰骶部脊神經(jīng)分支的走行及分支情況，拍攝正常腰骶部脊神經(jīng)的大體解剖圖像作為MRN圖像上識別脊神經(jīng)分支的依據(jù)；新鮮男尸1具，解剖前灌注氧化鉛進入血管，解剖方法同前，進行血管

4、及脊神經(jīng)聯(lián)合游離，固定游離后標本于塑料泡沫以備CT(computed tomography)掃描。
　　 1.3影像學檢查方法
　　 1.3.1儀器設備
　　 (1)新鮮脊神經(jīng)標本：
　　 (2)志愿者MRI檢查：
　　 1.3.2掃描前準備
　　 (1)將脊神經(jīng)標本大致按生理形態(tài)固定于塑料泡沫上；
　　 (2)確保志愿者體內(nèi)無金屬植入物，去除體表衣物上的金屬飾物，囑其掃描過程中身

5、體盡量保持靜止。
　　 1.3.3掃描方法
　　 (1)脊神經(jīng)標本CT掃描參數(shù)：層厚:1.25mm,螺距：1.375：1，層數(shù)：720。
　　 (2)志愿者腰骶椎MRI掃描：
　　 1.4圖像后處理、觀察及數(shù)據(jù)收集
　　 1.4.1圖像后處理
　　 (1)儀器設備：CT及MRN圖像后處理采用GE公司AW4.3工作站。
　　 (2)處理方法：脊神經(jīng)標本的CT掃描圖像采用容積重建法重建

6、，去除血管保留脊神經(jīng)外形的VR圖像；
　　 所有志愿者MRN原始圖像采用最大信號強度投影法、VR法三維圖像重建及二維多平面重建。其中VR重建圖像采用多閾值彩色技術顯示，將連續(xù)的多角度薄層VR圖像存儲為動態(tài)GIF/AVI格式圖像或靜態(tài)DICOM格式圖像。
　　 1.4.2圖像觀察方法
　　 所有MRN原始圖像及重建圖像由兩位高年資影像診斷醫(yī)師觀察得出結論，若判定結果有差異，則經(jīng)協(xié)商達成統(tǒng)一。
　　 (1)觀

7、察MRN原始圖像和MPR、MIP、VR重建圖像對腰骶部脊神經(jīng)分支信號、形態(tài)及走行顯示的特點。
　　 (2)腰骶部脊神經(jīng)顯示效果評價：將志愿者腰骶部脊神經(jīng)MRN圖像與正常尸體解剖結構進行對比，評價顯示效果，包括：T12～L5脊神經(jīng)各段顯示率；股神經(jīng)、閉孔神經(jīng)及腰骶干顯示率。
　　 1.4.3正常志愿者腰骶部脊神經(jīng)參數(shù)測量
　　 (1)神經(jīng)根鞘的橫截面積、神經(jīng)節(jié)中點的橫截面積；
　　 (2)神經(jīng)根鞘長度、神經(jīng)

8、節(jié)長度；
　　 (3)神經(jīng)根鞘寬度、節(jié)段寬度；
　　 (4)神經(jīng)根鞘夾角。
　　 1.5統(tǒng)計學處理
　　 所有數(shù)據(jù)采用SPSS13.0軟件包進行統(tǒng)計學分析。
　　 2結果：
　　 2.1解剖
　　 腰骶叢前、后根自脊髓發(fā)出，經(jīng)椎間孔出椎管，在椎間孔區(qū)脊神經(jīng)后根膨大形成神經(jīng)節(jié)，其后分為前支與后支，后支過于細小難以分離，前支神經(jīng)較粗大易分離，節(jié)后脊神經(jīng)前支兩分支間存在較明顯間隙;T12

9、～L5神經(jīng)形態(tài)從上至下逐漸增大，S1～S5神經(jīng)從上至下逐漸縮小。
　　 2.2 MRN圖像
　　 2.2.1 MRN圖像顯示特點
　　 MRN圖像上腰骶部脊神經(jīng)分支呈高信號，椎體、肌肉及脂肪呈低信號，椎間孔周圍及肌肉內(nèi)小血管、筋膜等組織呈高信號，MRN圖像能清楚顯示腰骶部較大脊神經(jīng)分支的全程走行。MPR、MIP、VR重建圖像能清晰、直觀顯示脊神經(jīng)分支形態(tài)。其中MPR圖像較適合觀察脊神經(jīng)神經(jīng)細微分支或結構，采用彩色

10、閾值技術的腰骶部VR圖像較MIP/MPR圖像更直觀顯示脊神經(jīng)與周圍組織的信號差別。
　　 2.2.2腰骶部脊神經(jīng)的顯示情況
　　 2.2.3 T12～L5脊神經(jīng)各項測量值結果
　　 神經(jīng)根鞘夾角從T12～L5呈下降趨勢，L3/L4/L5夾角差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，其余各測量參數(shù)值總體變化趨勢從T12～L5依次呈上升趨勢。
　　 3結論：
　　 3.13T高場磁共振FRFSE-XL MRN

11、技術，可在較短掃描時間內(nèi)獲得薄層、較高空間分辨率及信噪比的二維腰骶部脊神經(jīng)MRN圖像，通過多種三維重建方式可得獲直觀地顯示腰骶部脊神經(jīng)分支三維空間形態(tài)。
　　 3.2在各種重建方式中,MPR適合于脊神經(jīng)細微結構的區(qū)分，采用閾值彩色技術的腰骶部薄層VR圖像較MPR及MIP更直觀顯示脊神經(jīng)與周圍肌肉、血管及筋膜的關系；單純脊神經(jīng)VR重建圖像幫助臨床更直觀觀察脊神經(jīng)的三維空間形態(tài)。
　　 3.3在3T高場磁共振使用FRFSE-

12、XL序列行MRN成像,T12～L5神經(jīng)根鞘及神經(jīng)節(jié)、前支近端顯示率達85％～100％，L2～L5脊神經(jīng)前支遠端顯示率亦較高(41.6％,100％,100％,100％)，股神經(jīng)、閉孔神經(jīng)及腰骶干顯示率分別為100％，91.67％，61.67％。
　　 本掃描技術可作為臨床研究腰骶部脊神經(jīng)三維解剖結構的一種常規(guī)檢查方法，為臨床腰骶部脊神經(jīng)相關疾病的研究提供依據(jù)和基礎。
　　 第二部分3T磁共振成像在腰骶部脊神經(jīng)相關疾病的初步

13、應用
　　 1材料與方法：
　　 1.1研究對象
　　 51例因腰骶部脊神經(jīng)相關疾病在南方醫(yī)院就診的患者。
　　 1.2 MRI檢查方法
　　 1.2.1掃描儀器同第一部分
　　 1.2.2掃描方法
　　 (1)掃描前準備：同第一部分；
　　 (2)常規(guī)MRI掃描：掃描序列及參數(shù)同第一部分，盡可能包括全部病變區(qū)。
　　 (3)MRN掃描：掃描序列及參數(shù)同第一部分，以

14、病灶作為定位線中點，范圍盡可能包括病變區(qū)全部，根據(jù)病灶大小確定掃描層數(shù)(num：42～88)。
　　 1.3圖像后處理、觀察方法及數(shù)據(jù)收集
　　 1.3.1圖像后處理：同第一部分。
　　 1.3.2圖像觀察及數(shù)據(jù)收集
　　 兩位高年資影像診斷醫(yī)師將患者脊神經(jīng)MRN圖像與正常圖像對比，判別脊神經(jīng)的異常改變，進而探索在3T磁共振上MRN技術對各種脊神經(jīng)根相關疾患的顯示及診斷能力，診斷若有差異經(jīng)協(xié)商達成統(tǒng)一。評

15、估標準：一級：病變區(qū)脊神經(jīng)形態(tài)輪廓、邊緣清晰，細微分支顯示清晰;二級：脊神經(jīng)形態(tài)輪廓、邊緣模糊，細微分支顯示不清；三級：完全不能顯示脊神經(jīng)輪廓。
　　 2結果：
　　 51例腰骶部脊神經(jīng)相關患者中，MRN圖像中脊神經(jīng)一級顯示88.24％(45/51)，其中間盤突出26例，神經(jīng)源性腫瘤9例，囊腫6例，轉(zhuǎn)移瘤3例，椎體骨折1例(并發(fā)脊神經(jīng)畸形)；二級顯示11.76％(6/51,其中腰椎結核5例，椎體骨折1例)；三級顯示0％(

16、0/51)。
　　 2.1椎間盤突出26例：硬脊膜及根鞘弧形壓跡、椎管狹窄、根鞘入口區(qū)神經(jīng)根受壓緊張度增加；
　　 2.2神經(jīng)源性腫瘤9例：清晰顯示腫瘤形態(tài)及其沿脊神經(jīng)分支走行分布，腫瘤穿過并擴張椎間孔，肌肉間隙內(nèi)脊神經(jīng)細微分支受累增粗;
　　 2.3骶管囊腫6例：可準確識別囊腫位置、數(shù)目、大小、形狀、類型；
　　 2.4轉(zhuǎn)移瘤3例：全面觀察腫瘤外形，清晰顯示脊神經(jīng)根被腫瘤包繞、推移或破壞的部位與程度；<

17、br>　　 2.5腰椎結核5例：可清晰顯示病灶區(qū)外的脊神經(jīng)節(jié)段，病灶區(qū)內(nèi)脊神經(jīng)節(jié)段與椎旁膿腫信號相似，輪廓及邊緣顯示較模糊；
　　 2.6腰椎骨折2例(1例并發(fā)S1/S2分支變異)：并發(fā)S1/S2分支變異病例可清晰顯示脊神經(jīng)受累部位、神經(jīng)信號改變及周圍肌肉內(nèi)血腫，以及畸形的S1/S1神經(jīng)根鞘；另1例因血腫信號干擾對脊神經(jīng)邊緣顯示稍欠佳。
　　 3結論：
　　 3.1 FRFSE-XL序列掃描獲得的MRN原始圖像

18、及重建圖像可以清晰顯示病灶與腰骶部脊神經(jīng)的關系，是較好的臨床腰骶部脊神經(jīng)相關疾病MRN成像序列。3.2對于椎間盤突出或膨出，MRN圖像能更直觀地顯示脊神經(jīng)根鞘段受壓狹窄情況，解釋臨床癥狀；對于腫瘤、囊腫等其它常見病變，MRN圖像能清楚顯示脊神經(jīng)與病灶的關系，受累脊神經(jīng)受壓移位/包裹情況，為臨床手術避免脊神經(jīng)損傷或判斷手術療效提供直觀的影像依據(jù)。
　　 3.3 FRFSE-XL序列在3T高場磁共振上可作為一種常規(guī)或補充序列應用于臨