3D-nerve序列對(duì)新生兒臂叢神經(jīng)的成像效果

趙磊磊，趙建設(shè)，馬常友，魯 毅

(濟(jì)南市兒童醫(yī)院放射科，山東 濟(jì)南 250022)

新生兒臂叢神經(jīng)損傷是造成肢體功能障礙的主要原因，我國(guó)發(fā)病率約為5.9‰～17.0‰[1]。神經(jīng)損傷前3個(gè)月為其恢復(fù)的黃金期，輕度臂叢神經(jīng)損傷經(jīng)保守治療后肢體功能障礙及畸形較輕微，而肢體功能恢復(fù)不佳及嚴(yán)重臂叢神經(jīng)損傷者需手術(shù)并進(jìn)行長(zhǎng)期康復(fù)治療。MRI具有較高的軟組織分辨率，可多方位、多參數(shù)成像，能更好地顯示神經(jīng)的形態(tài)、連續(xù)性，基于3D短T1反轉(zhuǎn)恢復(fù)(3D-short T1 inversion recovery, 3D-STIR)序列、背景抑制DWI(DWI with background body singal suppression, DWIBS)序列具有良好的脂肪抑制效果，且對(duì)神經(jīng)可顯示為高信號(hào)，可滿足對(duì)成人的臨床診斷要求，但神經(jīng)信噪比較低，新生兒臂叢神經(jīng)的解剖特點(diǎn)異于成人，故成像效果不理想。近年來(lái)，有報(bào)道[2-3]三維神經(jīng)鞘信號(hào)增高并背景抑制弛豫增強(qiáng)的快速采集成像(three-dimensional nerve-sheath signal increased with inked rest-tissue rapid acquisition of relaxation imaging, 3D-SHINKEI)序列應(yīng)用于成人神經(jīng)成像并取得了良好的效果，但鮮見(jiàn)用于新生兒的報(bào)道。3D-nerve序列是基于3D-SHINKEI技術(shù)的神經(jīng)成像的序列，本研究通過(guò)與DWIBS、3D-STIR序列對(duì)比，評(píng)價(jià)3D-nerve序列用于新生兒臂叢神經(jīng)損傷的成像效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018年1—12月為進(jìn)一步協(xié)助診斷和治療，于我科行MR檢查的臂叢神經(jīng)損傷新生兒15例，男6例，女9例，出生時(shí)間4～27天，平均(15.8±7.5)天。本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)；家屬均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Philips Ingenia 3.0T超導(dǎo)MR掃描儀，數(shù)字頭頸線圈。于患兒熟睡或水合氯醛0.5～1.0 ml/kg體質(zhì)量灌腸鎮(zhèn)靜后進(jìn)行掃描。將患兒取仰臥位，頭先進(jìn)，肩部擺正，雙臂下拉固定；掃描范圍C1～T8，F(xiàn)OV 220 mm×220 mm～250 mm×250 mm。掃描序列及參數(shù)：3D-nerve序列，TR 2 200 ms，TE 76 ms，層間距0，半采集因子0.85，回波鏈長(zhǎng)20，加速因子3，良運(yùn)動(dòng)敏感驅(qū)動(dòng)平衡(improved motion-sensitized driven equilibrium, iMSDE)時(shí)間40 ms，全身比吸收率<25%，總掃描時(shí)間5 min 8 s；3D-STIR序列，TR 2 200 ms，TE 76 ms，層厚1 mm，層間距0，半采集因子0.85，回波鏈長(zhǎng)20，加速因子3；DWIBS序列，TR 7 500 ms，TE 80 ms，b值200 s/mm2，層厚2.3 mm，層間距0，加速因子2.5。

1.3 圖像分析 采用Philips EWS工作站，以MIP多方位重建雙側(cè)臂叢神經(jīng)。由2名主治醫(yī)師分別分析圖像，意見(jiàn)不同時(shí)經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致。觀察患側(cè)臂叢神經(jīng)損傷情況，并評(píng)估雙側(cè)血管搏動(dòng)偽影、脂肪抑制均勻性，計(jì)算臂叢神經(jīng)的神經(jīng)根、神經(jīng)干、神經(jīng)束、神經(jīng)支顯示率(可顯示病例數(shù)/總病例數(shù)×100%)。選擇臂叢神經(jīng)三干匯合層面的健側(cè)、信號(hào)最清晰的神經(jīng)干，勾畫ROI(面積約10 mm2)，測(cè)量神經(jīng)及鄰近肌肉、脂肪信號(hào)強(qiáng)度，測(cè)量3次，取平均值，計(jì)算神經(jīng)-脂肪比、神經(jīng)-肌肉比。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料以±s表示，經(jīng)正態(tài)分布檢驗(yàn)，不同序列間的神經(jīng)-脂肪比、神經(jīng)-肌肉比的差異采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；不同序列間血管搏動(dòng)偽影及脂肪抑制均勻性的差異采用χ2檢驗(yàn)；不同序列神經(jīng)分支顯示率的差異采用Fisher確切概率法。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

DWIBS序列圖像上臂叢神經(jīng)顯示較差，僅見(jiàn)斷續(xù)線條狀高信號(hào)，無(wú)法區(qū)分神經(jīng)與血管信號(hào)(圖1)。3D-nerve、3D-STIR序列均可顯示臂叢神經(jīng)損傷(圖2、3)，但3D-nerve序列顯示C4～6神經(jīng)干增粗，呈長(zhǎng)T2信號(hào)，邊界模糊，神經(jīng)間分界尚清，3D-STIR序列顯示C4～6神經(jīng)干區(qū)見(jiàn)片狀長(zhǎng)T2信號(hào)，邊界模糊，神經(jīng)間分界不清。

3D-nerve、3D-STIR序列中出現(xiàn)血管搏動(dòng)偽影(圖4)分別1例、5例，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=3.33，P>0.05)；3D-nerve、3D-STIR序列脂肪抑制不均勻(圖5)分別有3例、7例，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=2.40，P>0.05)。3D-nerve、3D-STIR對(duì)新生兒臂叢神經(jīng)根、神經(jīng)干的顯示率均為100%(15/15)；3D nerve對(duì)神經(jīng)束、神經(jīng)支的顯示率為100%(15/15)和66.67%(10/15)，3D-STIR對(duì)神經(jīng)束、神經(jīng)支的顯示率為93.33%(14/15)和53.33%(8/15)。兩序列對(duì)神經(jīng)束和神經(jīng)支的顯示率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=1.00、0.71)。

3D-nerve序列、3D-STIR序列神經(jīng)-脂肪比分別約為12.08±0.00、11.82±0.01，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.97，P<0.05)；3D-nerve序列、3D-STIR序列神經(jīng)-肌肉比分別約為2.75±0.00、1.68±0.02，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=16.83，P<0.05)。

3 討論

新生兒臂叢神經(jīng)損傷主要因出生時(shí)外力所致，大部分為神經(jīng)水腫的輕度損傷，少部分為撕裂、斷裂等重度損傷，嚴(yán)重者為神經(jīng)根撕脫傷，早期為患側(cè)上肢運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)障礙，后期則會(huì)出現(xiàn)繼發(fā)性肌肉攣縮及拮抗肌短縮，進(jìn)而導(dǎo)致肩、肘及腕關(guān)節(jié)畸形，影響患兒肢體功能[4-5]。臂叢神經(jīng)損傷新生兒均有孕婦難產(chǎn)或胎兒肩部娩出困難史，臨床伴臂叢神經(jīng)損傷的表現(xiàn)，結(jié)合彩色多普勒超聲、MRI、肌電圖即可明確診斷，早期準(zhǔn)確評(píng)估神經(jīng)損傷的情況，選擇合理的治療方法，對(duì)患兒肢體功能恢復(fù)至關(guān)重要。

圖1 患兒女，出生19天，DWIBS 臂叢神經(jīng)走行區(qū)見(jiàn)斷續(xù)條狀高信號(hào)，無(wú)法區(qū)分神經(jīng)、血管信號(hào) 圖2 患兒女，出生19天，3D-nerve MIP C4～6神經(jīng)干增粗，局部欠連續(xù)，呈長(zhǎng)T2信號(hào)，邊界模糊，神經(jīng)間分界尚清 圖3 患兒女，出生19天，3D-STIR MIP C4～6神經(jīng)干區(qū)見(jiàn)片狀長(zhǎng)T2信號(hào)，邊界模糊，神經(jīng)間分界不清

圖4 患兒男，出生26天 A.3D-STIR可見(jiàn)血管周圍線狀血管波動(dòng)偽影(箭); B.3D-nerve可見(jiàn)血管周圍無(wú)波動(dòng)偽影 圖5 患兒男，出生23天 A.3D-STIR脂肪抑制不均勻; B.3D-nerve可見(jiàn)脂肪抑制均勻

超聲及肌電圖檢查雖能診斷臂叢神經(jīng)損傷，但均無(wú)法直觀顯示臂叢神經(jīng)損傷的位置、累及神經(jīng)數(shù)量、程度，且超聲對(duì)鎖骨區(qū)神經(jīng)損傷顯示較差，僅能提示鎖骨上區(qū)神經(jīng)回聲減弱，無(wú)法準(zhǔn)確判斷神經(jīng)損傷情況，而肌電圖根據(jù)神經(jīng)傳導(dǎo)速度、波幅等間接提示臂叢神經(jīng)損傷，無(wú)法準(zhǔn)確判斷損傷的位置及情況；MRI既能直觀顯示臂叢神經(jīng)形態(tài)、連續(xù)性，還能顯示損傷部位、數(shù)量、類型，因此MR檢查對(duì)臨床早期選擇合理的治療方案和晚期評(píng)估損傷恢復(fù)情況尤為重要。由于新生兒臂叢神經(jīng)纖細(xì)，含水量少，周圍組織結(jié)構(gòu)對(duì)比性差，且鄰近血管搏動(dòng)偽影明顯，應(yīng)用MRI顯示兒童臂叢神經(jīng)效果欠佳。本研究主要對(duì)3D-nerve、DWIBS及3D-STIR序列對(duì)新生兒臂叢神經(jīng)的顯示效果進(jìn)行分析。

3D-STIR序列包含重T2序列及STIR技術(shù)，前者利用神經(jīng)內(nèi)膜內(nèi)含低蛋白的水分子而呈現(xiàn)高信號(hào)，能敏感地顯示神經(jīng)束的液體含量變化，進(jìn)而顯示神經(jīng)束的病變，且磁場(chǎng)不均勻性對(duì)該序其影響較小，后者能充分抑制神經(jīng)周圍的脂肪信號(hào)凸顯神經(jīng)信號(hào)[6-7]。DWIBS序列是STIR技術(shù)與DWI的結(jié)合，DWI技術(shù)主要利用水分子在垂直于神經(jīng)纖維方向上的彌散運(yùn)動(dòng)受神經(jīng)細(xì)胞膜及髓鞘的限制而呈高信號(hào)，并采用敏感編碼技術(shù)進(jìn)行無(wú)間隔薄層掃描，能有效抑制血管、肌肉等背景信號(hào)，進(jìn)而顯示連續(xù)的神經(jīng)高信號(hào)[8-9]。3D-nerve序列是基于3D-SHINKEI技術(shù)的神經(jīng)成像序列，是聯(lián)合波譜絕熱的反轉(zhuǎn)恢復(fù)脂肪抑制和iMSDE預(yù)脈沖技術(shù)的新序列，iMSDE預(yù)脈沖時(shí)間是該序列最重要的部分，受磁敏感影響較小，掃描時(shí)間短，通過(guò)適當(dāng)?shù)腷值聯(lián)合iMSDE預(yù)脈沖時(shí)間能夠有效抑制血管和肌肉的信號(hào)，尤其對(duì)于血流復(fù)雜的血管抑制效果更佳[3,10]。

本研究發(fā)現(xiàn)，DWIBS顯示新生兒臂叢神經(jīng)效果較差，僅可見(jiàn)斷續(xù)線條狀高信號(hào)顯示，且無(wú)法區(qū)別神經(jīng)與血管，是由于新生兒神經(jīng)較細(xì)，含水量少，神經(jīng)周圍水分子彌散受限信號(hào)較弱，臂叢神經(jīng)高信號(hào)顯示效果差，且由于神經(jīng)與血管間隔較近，血管偽影影響較明顯，因此新生兒臂叢神經(jīng)DWIBS成像效果差，無(wú)法滿足診斷要求。本研究發(fā)現(xiàn)3D-nerve、3D-STIR有較好的脂肪、血管抑制及神經(jīng)凸顯效果，兩者均可顯示新生兒臂叢神經(jīng)根、干及大部分臂叢神經(jīng)束、神經(jīng)支，3D-nerve效果更佳。

3D-nerve序列采用iMSDE技術(shù)，針對(duì)MSDE準(zhǔn)備脈沖的渦流響應(yīng)而引入雙聚相脈沖，并對(duì)B0/B1特性進(jìn)行了優(yōu)化，從而形成了現(xiàn)有的iMSDE技術(shù)[11]。iMSDE技術(shù)通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整梯度的階矩，設(shè)置一對(duì)雙極性梯度波形使血流去相位抑制血流，并對(duì)渦流響應(yīng)進(jìn)行了進(jìn)一步改善，從而可獲得血管抑制更清晰的圖像[12-13]。STIR序列是在SE序列前加一個(gè)180°反轉(zhuǎn)脈沖，反轉(zhuǎn)180°脈沖中間與90°脈沖中間的時(shí)間為TI，而人體脂肪的T1值最短，選擇短TI值，則能有效抑制脂肪信號(hào)[14]，而3D-nerve序列包含的高帶寬STIR脈沖，所以脂肪抑制更均勻。本研究發(fā)現(xiàn)3D-nerve序列和3D-STIR序列臂叢神經(jīng)分支顯示率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示3D-nerve序列及3D-STIR序列均可顯示臂叢神經(jīng)根、干、束，但3D-nerve序列的神經(jīng)-脂肪比、神經(jīng)-肌肉比最高，且與3D-STIR序列間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示3D-nerve序列顯示臂叢神經(jīng)效果更好，是由于該序列中的T2準(zhǔn)備脈沖，可提高肌肉與神經(jīng)的對(duì)比，使3D-nerve序列顯示神經(jīng)高信號(hào)及損傷區(qū)邊界、分界優(yōu)于3D-STIR序列，考慮由于鎖骨上區(qū)組織結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，神經(jīng)周圍的血管及淋巴組織較多，走行較彎曲，且神經(jīng)纖維較近端更纖細(xì)，神經(jīng)本身顯示效果較近端差，3D-nerve序列基于更顯著的脂肪、血管抑制效果及神經(jīng)凸顯效果，鎖骨上區(qū)神經(jīng)顯示優(yōu)于3D-STIR序列。

本研究的不足：由于患兒年齡的限制，樣本數(shù)較少，有待加大樣本量，對(duì)臂叢神經(jīng)損傷進(jìn)行更精準(zhǔn)的對(duì)比研究。

總之，3D-nerve序列具有更好的脂肪、血管抑制效果及臂叢神經(jīng)凸顯效果，可為臨床準(zhǔn)確分析新生兒臂叢神經(jīng)損傷提供影像學(xué)信息。