脊髓损伤

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TUhjnbcbe - 2022/5/11 16:05:00

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多模态MRI在颈椎间盘源性

疼痛的研究进展

(二)

2.CIDD病人脊髓和大脑结构、功能及代谢异常

2.1脊髓

2.1.1白质异常

扩散张量成像(diffusiontensorimaging,DTI)是目前唯一在体研究白质微结构的成像方法,通过检测组织中水分子扩散特性来反映白质完整性。由于脊髓型颈椎病早期手术成功率更高,早期诊断尤为重要。Kara等采集颈椎病组(脊髓T2WI序列无高信号)和健康对照组的DTI数据,在脊髓最狭窄水平和正常水平测量其ADC值和FA值,比较相应层面脊髓ADC值和FA值的差异并分析DTI相关参数是否与病程有关,结果发现与健康对照组相比,颈椎病组DTI各项参数均有改变,脊髓最狭窄水平的FA值显著降低,而ADC值显著增加,但DTI各项参数与病程无相关关系,由此初步提出在T2WI未检测出高信号之前,DTI能够发现脊髓的信号改变,从而可以指导临床治疗。

颈椎病病人脊髓受压程度与临床症状关系常不密切,常规MRI诊断价值有限,DTI对脊髓的细微病理变化更为敏感。为了分析颈髓DTI在脊髓型颈椎病检出的应用价值,Kerkovsky等采集颈椎病组(根据有无脊髓相关症状区分亚组,有症状组接受电生理检查)和健康对照组的脊髓DTI数据,包括未受压的颈2-3水平、最大受压水平的ADC和FA值,矢状面椎管直径,脊髓横截面积,最大受压水平T2值,发现病人组和健康对照组最大受压水平的脊髓DTI参数均有显著差异,在非受压水平未见差异。与无症状组颈椎病病人相比,有症状组最大受压水平的脊髓FA值降低、ADC值增高。对比常规MRI参数和电生理结果,DTI具有更好的临床亚组鉴别能力,对于区分脊髓型颈椎病亚组具有重要的临床意义。

2.1.2代谢异常

磁共振波谱成像(MRS)是目前唯一一种能够进行无创活体组织器官物质代谢、生化变化以及化合物定量分析的研究方法。MRS利用核磁共振现象及化学位移作用,探测组织中各化合物分子及元素的含量,从而了解组织器官的物质代谢及功能变化,对一些疾病的病理生理改变、早期诊断、预后及疗效判断和评估都具有非常重要的意义。以往有关脊髓型颈椎病(cervicalspondyloticmyelopathy,CSM)的影像研究大多集中在脊髓的宏观结构上,近年来应用已经扩展到代谢水平。

Holly等利用MRS对CSM病人脊髓生化指标进行检测,纳入的CSM病人和健康对照均行术前神经系统检查和功能评估,同期进行颈椎MRS检查,研究将兴趣区置于颈2脊髓内,主要测量N-乙酰天冬氨酸(NAA)、胆碱(Cho)、肌酸(Cr)、乳酸(Lac)等波峰,发现CSM病人组的NAA/Cr明显低于正常对照组,但两组间Cho/Cr差异无统计学意义;与对照组相比,病人组有7例出现Lac峰。病人组脊髓症状严重程度与NAA/Cr无相关关系。该研究证实MRS可用于评价CSM病人脊髓细胞生化功能,CSM病人NAA/Cr比值明显低于健康对照组,可能是由于轴突和神经元丢失所致,1/3的CSM病人出现Lac峰进一步支持了缺血在CSM病理生理学中的作用。

2.2大脑

2.2.1灰质异常

基于体素的形态学分析(voxelbasedmorphometry,VBM)是一种基于体素水平对MR高分辨力3DT1脑结构像进行自动定量测定的方法,可以获得全脑和局部灰质、白质及脑脊液体积,从而研究全脑或局部脑区结构差异的相关信息。通常用灰质体积或灰质密度来评定,灰质密度是神经影像形态学研究中间接反映灰质体积(greymattervolume,GMV)增加或缩小的一个指标,将个体脑容量拉伸或压缩到标准脑模板,这时每个体素内的灰质含量就会发生改变,采用VBM技术可以测量灰质密度。

慢性疼痛病人普遍存在脑内形态学异常,如偏头痛、三叉神经痛、肠易激综合征、痛经等病人均存在岛叶、扣带回前部及中部、丘脑、前额叶等脑区的GMV不同程度减少,而这些脑区被学术界普遍认定为痛觉矩阵核心脑区。Yu等分析CIDD相关性大脑形态学改变,但可能由于样本量少、纳入病人情况混杂(病人均拟诊为颈肩痛,病因未详细区分)等因素,CIDD病人与健康对照组GMV之间未发现差异。

Woodworth等通过采集颈椎病病人和正常对照组高分辨3DT1WI影像和临床相关量表,分析2组之间皮质厚度、皮质下灰质体积、改良日本骨科评分(mJOA,即评价神经功能损害的严重程度)、颈椎功能障碍指数(NDI,反映颈部疼痛的严重程度)的相关性,发现病人组额上回、前扣带回、楔前叶皮质厚度减少、壳核体积萎缩、神经功能障碍等与疼痛症状加重有关,其中左侧楔前叶厚度、双侧壳核体积与mJOA评分呈明显负相关,左侧楔前叶、岛叶、右侧壳核与NDI评分亦呈明显负相关;此外,布罗德曼3a、4a、4p与mJOA评分呈中度负相关,从而提出颈椎病病人在感觉运动和疼痛处理相关脑区的皮质变薄,皮质下灰质萎缩,其灰质结构异常的严重程度与神经系统功能损害和疼痛加重关系密切。

2.2.2脑功能异常

目前应用较广的血氧水平依赖功能MRI(BOLD-fMRI)是以内源性血红蛋白作为对比剂,具有无创性、无辐射及可重复等特点,在脑功能研究领域具有不可比拟的优势。BOLDfMRI分为静息态功能MRI和任务态fMRI,前者不考虑受试者执行任务能力的差异,临床上简单易行;后者不仅与受试者执行任务能力的差异有关,而且检查时间较长,临床应用有一定程度的限制。静息态功能MRI(resting-stateMRI,rs-fMRI)包括局部一致性(regionalhomogeneity,ReHo)、脑功能连接(functionalconnectiviy,FC)、独立成分分析(independent

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